obnizに外部回路を接続する

前回は obniz をセットアップし、単体で動作テストを行いました。今回はブレッドボードを用いて obniz 基板の外に簡単な回路をつくり、それを obniz から制御する方法を試してみます。

obniz の入出力インターフェイス
製作
まとめ

obniz の入出力インターフェイス

obniz board には、LEDやモータを制御したり、各種センサからの信号を受信したりするために、入出力端子が備わっています。また、基板上には128×64ピクセルの白色LCDがあり、文字情報だけではなく図形描画もできます。

入出力端子は 0 ～ 11 までの12個あります。

出力端子として使用する場合、HIGH電圧は 5Vまたは3.3Vで切り替えられ、最大1Aの電流を流すことができます。PWMによる疑似アナログ出力を行うこともできます。PWMの周波数も指定可能です。

入力端子として使用する場合、HIGH/LOWのデジタル入力の他、A/D変換によるアナログ入力にも対応しています。アナログ入力の場合、端子の電位をV（ボルト）単位で取得できます。

また、内蔵プルアップ／プルダウン抵抗をもち、ソフトウェアからプルアップ（5V／3.3V）、プルダウン（0V）、フロート（プルアップもプルダウンもしない）を指定できます。

製作

今回は、セットアップの記事で使用したサンプルプログラムで、外部に接続したLEDを点滅させる実験を行います。

使用部品

今回、obniz以外に使用する部品は以下の通りです。

部品名・品番	数量	備考
ブレッドボード	1	小型のものでOK
赤色LED	1	標準的な小型LED。『抵抗入り』『高輝度』『自己点滅』ではないもの
抵抗器（330Ω）	1	4本帯なら橙橙茶＋誤差、5本帯なら橙橙黒黒＋誤差
ジャンパ線（オス－オス）	2	黄×1、黒×1

ブレッドボード

ブレッドボードは実験基板ともいい、半田付けをせずに電子回路を組むことができる部品です。見た目は多数の小さな穴が空いた板で、この穴に電子部品の脚を差し込むことで回路を組み立てます。今回は小さなブレッドボードが1つあれば充分です。

LED

LED は発光ダイオードともいい、電流を流すと発光する部品です。白熱電球に較べて小さな電流で発光します。電流が小さいため発熱も少なく、部品の寿命も長いのが特徴です。LED には単品以外にも、複数の LED をモジュール化したものなど様々な形状がありますが、今回は標準的な単品の赤色LEDを使用します。

抵抗器

LED を使用する場合、必ず電流制限用の抵抗器を直列に挿入します。今回は抵抗値220Ω のものを使用します。

ジャンパ線

両端がピンまたはソケットになっている被覆導線で、ブレッドボード上などで半田付けをせずに配線を行うことができます。ピンはブレッドボードの穴やソケットに挿し混んで使います。ソケットは部品の脚やモジュール基板のピンヘッダを挿し混んで使います。両側がピンになっているものを『オス－オス』、両側がソケットになっているものを『メス－メス』、片側がピンで反対側がソケットのものを『オス－メス』といいます。

回路図

回路は非常に単純です。obniz の場合、GND 端子がないので、I/O端子を2つ使用して抵抗と LED を接続します。サンプルプログラムの設定に合わせるには、0番端子から抵抗器を経由して LED のアノードへ、1番ピンから LED のカソードへ接続します。この状態で 0番端子を HIGH、1番端子を LOW にすると LED が点灯します。

公式サイトや入門書籍では LED を obniz の端子に直接挿しこむ例が紹介されていますが、それは抵抗内蔵のLEDです。一般的な LED を使用する場合は適切な抵抗を使用する必要があります。