マイコン独学入門サイト【組み込み開発学習カリキュラム】

2023.02.192019.06.06

ナナ

こんにちは、ナナです。

せっかく学んだC言語を使って、ロボットを動かしてみませんか？実践的に使うことで本当の意味で技術は身に付きます。さらなるステップに進みましょう！

C言語はあくまでもシステムを作るための道具でしかありません。システム構築には言語以外にもソフトウェアシステムの構築技術が必要となります。

「マイコン入門編」ではC言語を学んだ方のステップアップとして、組み込み開発の本格的なソフトウェアシステム構築方法を学ぶ内容になっています。

マイコン入門カリキュラムはこんな人にオススメ！

C言語を学んだけど、次に何をしたらいいのかわからない・・・
プログラム言語を学んだけど、結局システムはどう作ればいいの？
ロボットとかを自分で動かしてみたい！
できるか不安・・・難しそうだからちょっと・・・

本編ではこのような疑問や悩みを解決し、『ロボットカーでライントレースができる』ことを最終ゴールとしています。

ライントレースカー

ナナ

この動画は、カリキュラムを最後まで進めたときのプログラムを動かしたものです。こんな風にロボットでライントレースができるくらいの制御技術が身に付きますよ！

リンク

C言語学習編を理解した方ならば学べます！是非チャレンジしてみてください！

目次

マイコン独学入門編（組み込み開発入門）

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マイコン独学入門編（組み込み開発入門）

プログラミングをはじめるための環境準備

マイコン始め方【ビュートローバーで始める組み込み開発入門】

マイコンの基礎からハードウェアを扱うための組み込み開発技術を順を追って身につけることができる内容になっています。マイコンって興味があるけど自分でやれる自信がないという方は是非ご覧ください。ビュートローバーというロボットを使って学んでいきます。

マイコン入門組み込み開発に必要な環境構築とドキュメント準備

マイコン基礎を学ぶために使用するビュートローバーの開発環境の構築方法を解説します。手順通りに従えばだれでも簡単に構築ができます。マイコンのプログラムを学ぶための環境を構築しましょう。

マイコン入門 HEWを使ったプロジェクト管理と開発手順

組み込み開発を行うための統合開発環境HEWのプロジェクトの作り方と使い方を学びます。マイコンに合わせた環境設定が必要となりますが手順に従いプロジェクトを作れば誰でも作れます。

ハードウェアを操るためのレジスタ理解

マイコン入門レジスタの役割と使い方【ハードウェア制御基礎】

マイコンをプログラムから動かすためにはレジスタと呼ばれるメモリの制御が必要となります。レジスタとは何か、レジスタの使い方やドキュメントの見方を学びましょう。

マイコン入門入出力ポートの使い方【初めてのレジスタ制御】

マイコンによるハードウェア制御でもっとも基本的な機能が入出力（I／O）ポートです。入出力ポートを学ぶことでLEDを光らせたりやスイッチが押されているかを調べる制御が可能になります。入出力ポートの役割や使い方を学びましょう。

システム構成の検討モジュール分割方法

マイコン入門モジュール分割手法を使ったシステム構築の考え方

ソフトウェアシステムを作るときの基本的な考え方がモジュール分割手法です。モジュールというソフトウェア部品を組み合わせることでより大きなシステムを作り上げることができるのです。実践形式でモジュール分割の考え方やシステム構築方法を学びましょう。

マイコン入門モジュール構成図とブロック図【目標システム】

本カリキュラムで製作するシステムの全体構成を解説します。モジュール構成図の書き方やブロック図などシステム構築をするための具体例を見ながら学びましょう。システムを作るうえでの構築順番も学びます。

ハードウェア制御基礎ポート制御

マイコン入門 LEDの点灯・消灯制御方法【入出力ポート機能】

LEDを点滅させることはマイコン制御の中で最も基本的な技術を学ぶことができます。I／Oポートを使うことでなぜLEDが点灯／消灯するのかの原理を学び、プログラムから何をすれば実現できるのかの方法を学びます。

マイコン入門スイッチ状態の取得方法【入出力ポート機能】

スイッチはユーザーと意思疎通を行うための機器です。LEDと並んでI／Oポートで制御する代表的な機器です。I／Oポートを使うことでなぜスイッチのON、OFFを検知できるのかの原理を学び、プログラムから何をすれば実現できるのかの方法を学びます。

時間を作り出すタイマ制御

マイコン入門タイマと割り込みによる時間の作り方【タイマ機能】

マイコンのタイマ機能を使った時間を作りだすための技術を学びます。タイマ機能の使い方、時間を作り出す流れ、レジスタ構成、割り込みの使い方など時間を作り出すために必要な知識は膨大です。イメージ図を使ってわかりやすく解説します。

マイコン入門ウォッチドッグタイマの役割と機能の解説

ウォッチドッグタイマ機能はシステムの暴走を検知するための仕組みです。どのような考え方で暴走を検知するのか。また、どのような方法で方法で検知するのか仕組みを学びます。

AD変換・シリアル通信・PWM ハードウェア応用

マイコン入門 AD変換を使ったセンサ制御【ADコンバータ機能】

A／D変換とはアナログ電圧をデジタルの数値に変換する機能です。A／D変換を利用することで光度、温度、湿度といった様々な情報をマイコンの中に取り込むことができます。A／D変換の概要と扱い方を学びます。

マイコン入門シリアル通信を使ったデータ通信制御【SCI機能】

シリアル通信はコンピュータ間でデータを転送する機能です。コンピュータ同士が様々な情報を交換することでさらに大きなサービスを提供できるようになります。通信の中でも最も基本的なシリアル通信機能を学びましょう。

マイコン入門 PWMによる圧電スピーカーからの音の出し方

PWM機能（パルス幅変調）とは一定リズムの電圧波形を作り出す機能です。音の周波数と同じ電圧波形を作り出すことで様々な音をスピーカーから出力することができます。PWM機能を使った音の作り方を学びます。

マイコン入門 PWMと入出力ポートで操るDCモーターの回転制御

DCモーターは回転方向と回転速度の制御が必要となります。回転方向はIOポート機能で、回転速度はPWM機能を使って制御を行います。高機能タイマZを使ったPWM制御を学びましょう。

ロボットで走るライントレース

マイコン入門 ON-OFF制御で走るライントレース

ビュートローバーを使った基本的なライントレース方法を学びます。まずは最も基礎的なON-OFF制御を使ったライントレースを実践してみましょう。これで黒のラインを走ることができるようになります。

マイコン入門ライントレースをP制御（比例制御）で走ろう

こんにちは、ナナです。前章においてライントレースはできたもののカクカクした走行が課題として残っていました。本章ではこの走行を滑らかなものにする制御を実施します。本記事では次の疑問点を解消する内容となっています。本記...

マイコン入門ライントレースカーシステムの構築

マイコン入門編の最後の課題となります。これまでに作成したデバイスドライバモジュールを活用して、全体システムを構築します。本章ではUMLのシーケンス図の読み方も学ぶとよいでしょう。

エピローグ

マイコン入門マイコン基礎を学んだ次に行うステップアップの方法

こんにちは、ナナです。マイコン入門編を見ていただきありがとうございました。この時点で基本的なハードウェアに関する制御方法は習得できているはずです。今回はH8マイコンを使用した組み込み開発でしたが、組み込み開発の世界は様々な...