外界の情報を取り入れる温度計などのセンサーや外界に働きかけるLEDやモーターなどを制御してくれるのがマイコンだと思います。
パソコンはいろいろなことができます。インターネットを使えば世界とつながります。エクセルやワードで仕事もできるし,絵を描いたりゲームをしたりすることもできます。C++やVB・Pythonなどを覚えれば,もっといろいろなことができるようになります。アセンブラが使えるようになれば最強になります。
しかし,パソコンでは実生活からの情報収集やそこへの働きかけはできにくいのです。会話をするシステムも作られていますが,「今日は暑いですね」や 「さわやかな日ですね」等は折り込むことはできません。パソコンのPIOが使えればいいのですが,ブザー端子やシリアルポートがあるので,探せばあるかもしれません。
スマホは多機能でセンサもたくさんついているようです。話ができたり聞いてくれたりもします。マイコンいらないかもしれません。でも,何ができて何ができないか知るために,少し勉強してみたいと思います。
マイコン選び
2016年8月現在
2021年2月修正
Cortex ARM v8 64bit1.5GHz,
RAM4G, RAM 32K
・入門用に最適です。いろいろな用途に使えると思います。プログラムも,あえて"スケッチ"と言うほど,易しく書けます。ライブラリ(各種ディバイスを使うための命令集)も豊富です。
例えばサーボを使いたいときは
#include <Servo.h>
をスケッチの中に書くだけでサーボに関する命令集が追加されて使えるようになります。
・CPU 8bit16MHz ,ROM32K, RAM 2K,
IO 14pin(内 AD6本 PWM6本)
・ブートローダーを書き込んであり,arduino用の コンパイラでC++に似た言語が使えて,扱いやす くなっています。電源は単一5V,外部電源は９Vです。
・3000円位です。(クローンは400円位から）
ATmega328は取り外して利用できます。
・67mmX58mm扱いやすい大きさです。
スケッチ(プログラム)を世界中の人が作っていてそれを使うことができます。
(＊サーボモータを動かそうとしています。)
その他にもarduino(クローン)を書き込み機として使えるので,AVRマイコンの単体も使えます。atmega328(250円）168P(200円)88V(150円)他,Arduinoで実験してうまくいったら単体を使うこともできます。しかし,クローンの最安値が425円送料無料なのでUSBを使うと金額の差は無くなるかもしれません。
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MAKER UNO
プログラムの実験をするときＬＥＤやSW,ブザーなどを取り付けるのは面倒です。Maker UNOは,初めからそれらがついています。しかも安いのです。
表面実装LEDx12(PIN2～PIN13),圧電ブザー(ピン8),ユーザー定義タクトスイッチ(ピン2)搭載
マイコンとしてのスペックはATMEGA328Pで水晶は16Mを使っているのでArduinoと同じです。
2021/5/29 720円秋月電子
ESP3Arduino用 MEGA2560 R32
プログラム領域やIOのpin数が足りない場合はArduino MEGA2560 R3があります。256KBのフラッシュメモリ（8KBがブートローダ),8KBのSRAM、4KBのEEPROMを備えています。デジタルI / Oピン54個とアナログ入力16個のほかに、UART（ハードウェアシリアルポート）4個
2021/5/29 1669円Amazon
ESP32
2021/5/29 amazone 1250円
ESP32スペック
CPU 32 bit
周波数８０－２４０M
ROM 4M
RAM 520K
2021/5/29 amazone 880円
設定によりArduino I.D.E.が使えます。
V1.5とV2がありますので注意して購入しましょう。タッチセンサやマイク・スピーカーが内臓されたりメモリが大きくなったり,スペックがずいぶん違います。(価格は同じくらいです)。ブルートゥスはV1.5から搭載されているのですが,V2では技適が明記されています。
micro：bitV1.5
・CPU 32bit16MHz ,Arm Cortex-M0
RNordic Semiconductor nRF51822,OM256K, RAM 16K
ブルートゥース2.4Ghz Micro:bit Radio/ BLE Bluetooth 4.0
見えにくいのですが左上にBLEのアンテナがあります。
micro：bitV2
・CPU 32bit64MHz ,Arm Cortex-M4F
Nordic Semiconductor nRF52833,ROM512K, RAM 128K
ブルートゥース2.4Ghz Micro:bit Radio/ BLE Bluetooth 5.0
Cortex-M4FのFは浮動小数点の計算を内蔵しているCPUということだそうです。ARMマイコンと同じ系列のCPUです。
V2では本体下が波になっていてクリップが付けやすくなりました。
更にアンテナがよく見えるようになりました。
コネクタ拡張
PINは25の小さなものと5つの大きなものがあり拡張ボードで分離することができます。０番はサウンドに使われています。
micro:bitコネクターブレイクアウトボードでは20ピンが引き出されています。
ブレッドボード用ブレークアウトボード。既製のブレイクアウトボードでは大きなクリップなどが使えなくなってしまいますがこちらは使えます。ちゅたろさんが造りました。https://www.mercari.com/jp/u/418983062/
Raspberry Pi 4 Model B
（UD-RP4Bシリーズ）
Raspberry Pi 2 model B v1.2
（UD-RP2）
Broadcom BCM2837
900MHz 64-bit quad-core ARMv8 Cortex-A53
ROM SDカード
RAM1G
HDMI x1（出力）
microSDカードスロットx1
3.5mmジャック（オーディオ/コンポジットビデオ出力）
Camera interface (CSI)
Display interface (DSI)
40ピンGPIO
Raspberry Pi 3 model B
（UD-RP3）
Broadcom BCM2837
1.2GHz 64-bit quad-core ARMv8 Cortex-A53
ROM SDカード
RAM1G
HDMI x1（出力）
microSDカードスロットx1
3.5mmジャック（オーディオ/コンポジットビデオ出力）
Camera interface (CSI)
Display interface (DSI)
40ピンGPIO
Bluetooth®V4.1、Bluetooth Low Energy (BLE)
IEEE802.11b/g/n(2.4GHz)
Raspberry Pi 4 Model B
（UD-RP4Bシリーズ）
Broadcom BCM2711, quad-core Cortex-A72 (ARM v8) 64-bit SoC1.5GHz
ROM SDカード
UD-RP4B8：8GB UD-RP4B4：4GB UD-RP4B2：2GB
・HDMI出力(マイクロ)×2・HDMI出力(マイクロ)×2
・microSDカードスロット×1
・3.5mmジャック（オーディオ/コンポジットビデオ出力）
・Camera interface （CSI）
・Display interface （DSI）
・40ピンGPIO
Bluetooth 5.0、Bluetooth Low Energy（BLE）
IEEE802.11b、IEEE802.11g、IEEE802.11n、IEEE802.11ac（2.4GHz帯/5GHz帯対応）
STM32F401
速くて安くてメモリが大きいマイコンです。ArduinoとPINコンパチブルな端子もあります。難点は言語がC++に近くて難しいことです。
・いろいろな用途に使えると思います。
・(高性能）CPU 32bit84MHz ,
Cortex-M4,ROM512K,
RAM 96K, IO 50,
AD PWMもあります。
・mbedというweb上にコンパイラを用意してあってC++に近い言語が使ええます。WEB上に世界中の人々が作ったプログラムがあり,アレンジすることができます。
Arduinoとpinコンパチブルのソケットも付いているのでArduino用のシールドを使うこともでき,扱いやすくなっています。
・電源は単一3.3Vまたは5V
・1500円位です。
・85mmX72mmちょっと大きいですが扱いやすい大きさです。
STM32F401は最近値上がりしました(2016/12/22)1800円です。
ちょっとした計測をパソコンに送ったり,パソコンの指示でIOを動かしたりすることが簡単にできます。
LEDの明るさをパソコンのキーボードから指示しました。
温度と気圧をUSB経由で送っています。
上位機種STM32L476RG
ＳＴＭ３２Ｌ４７６ＲＧ
CPU 32bit84MHz ,Cortex-M4,フラッシュ1M,RAM 128K
静電容量センシング：x12
(2021/2/25)1980円です。
プログラム
Mベッドというクラウド上のC++言語のコ ンパイラを無償で使用することができます。
MindStorms EV3 オペレーション システムLinux
CPU ARM9 300MHz
Flash ROM16MB
RAM 64MB
Bluetooth通信 ・最大7台のスレーブと接続可能
USBインターフェース
-
EV3同士の連結可能（最大４台）
-
Wi-Fi通信ドングル利用可能
オペレーティングシステム
-
Linuxベース
PIC18F2550
PIC18F14K50
種類が豊富で安価です。単体で使う場合はPICKIT3等のプログラマを購入しなくてはなりません。
・個別の用途に使えると思います。
このような基板で試してみてから単体を使っていくといいと思います。
・CPU 8bit48MHz ,ROM16K,
RAM 2K, IO 24, AD10本 PWM6本
・ブートローダーを書き込めば専用のコン パイラでC++に似た言語が使えて,扱いや す くなっています。電源2～5.5V
・1500円位です。(単体は500円から）
・58mmX69mm扱いやすい大きさです。 arduinoとほぼ同じ大きさで電源付きです。
単体はDIP8ピンから使えます。
ブートローダーがマイクロチップ社から提供されているのでUSBを通してプログラムが書き込めます。arduinoと同じように使えますが,プログラム例は多くありません。
専門の動きをする小さなシステムに単体で使用することに向いていると思います。PICは価格が安いものが多いです。50円から
一番普及しているマイコンだと思います。特定の個体はないのですが総数は他を圧倒してると思います。
F３０４８Ｆ16V
H8/3048
AE-H8MB
秋月 電子のマザーボード
今現在(2016年8月）入手可能なZ80,1ボードマイコンは中日電工さんのND80Z3.5が有力だと思います。
・マイコンの学習用に最適だと思います。
・CPU 8bit4MHz ,ROM32K, RAM 32K,
IO24本
・大きさは（230mmX180mm）
・価格は23760円です。
プレミアを求めるのであれば(同社）ND8080も,とてもいいと思います。
余裕があればMYCPU80,これは見ているだけでも美しい。ぜひそばにおいてあげてください。
8080のマイコンはプログラムカウンタやスタックポインタ,各レジスタ。ALU・フラグ・IOの動きや働きを知るための教科書的な存在だと思います。
・時代遅れ?のマイコンです。「新規の設計としてはＨ８マイコン、ＰＩＣマイコンをおすすめしております」。秋月のHPでそのように紹介されています。
・CPU 8bit4MHz ,ROM(？モニタ用),RAM 32K, IO 72, AD・PWM 無。ROMは27C256等を使います。27C512AでもPIN配列は同じように使えます。
・ 電源は単一5V
・4980円です。
・96mmX73mm少し大きめです。
PS.2017年2月7日
キットは販売終了だそうです。基板のみが2000円で販売されています。
Super AKIゴールドも販売を再開しました。1400円です。RAMは32KB付いていますがROMは27C256等を使います。27C512Aでも1PINをGNDに落とせば他のPIN配列は同じように使えます。
2017/5/20購入
なんでもライタTL866
中国製らしいのですがROMでもマイコンでも書き込み可能な製品です。
なんでもライタ
中国製ら しいのですがROMでもマイコンでも書き込み可能な製品です。
まっさらなATmega328にArduinoのブートローダを書き込むことができました。
とてもパワフルなのですが,ArduinoもRaspberry PiもPICまでもがブートローダーを備えているので,活躍する場が少なくなってしまいました。
それでも何かの時には必要なもののような気がして,手放すことはできません。