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Arduino Unoのピン配置について

arduino-uno-pinouts-eyecatchArduino(マイコンボード)
この記事は約9分で読めます。

今回はArduino Uno Rev3のピン配置についてご紹介します。

Arduino Unoと言えばArduinoの最も代表的なモデルの一つですよね。

そんなArduino Unoですが、実は一言にArduino Unoと言っても、

様々なバリエーションがあるのはご存じでしたか??

現在公式でラインナップされているArduino Unoだけで、

  • Arduino Uno WiFi REV2
  • Arduino Uno Rev3 SMD
  • Arduino Uno Rev3
  • Arduino UNO Mini Limited Edition

上記4種類がラインナップされています。

Rev3やRev2という名前がついているように、

このモデルよりも前で現在流通していない古いタイプの

Arduino Unoも存在しています。

こんなに種類があったらそれぞれピン配置が異なるのか…

とおもう必要はありません。

そこはさすがArduinoです。

基本的にはピン番号は共通で使えるようになっています。

それでは見ていきましょう。

自己紹介

東証一部上場企業でサラリーマンしてます。

主に工場(生産現場)で使用する検査装置のアプリケーション開発してます。

ヒトの作業を自動化して簡略化するアプリケーションを日々開発中。

転職に成功して現在は超大手企業でシステム系の開発をしています。

Youtubeチャンネルにさまざまな動画を上げています

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いろんなArduino Unoのピン配置を見てみる。

基本的にはArduino Unoの種類が異なってもピン配置は一緒というお話をしました。

実際に現在入手可能な4機種についてそれぞれのピン配置を比較してみましょう。

Arduino Uno WiFi REV2

Arduino Uno WiFi REV2 (Arduino.orgより抜粋)

さて、まずはWiFi REV2のピン配置です。

このボードの最大の特徴はなんといってもWifi機能。つまり無線機能が付いているんですね。

無線機能をNINA-W10 seriesを搭載することにより可能にしている機種です。

さらに、比較的新しい機種ということで、載っているマイコンチップも

AVR-0シリーズのATmega4809を使用しています。

Arduino Nano Everyと同じマイコンチップですね。

Arduino Unoなのに、ATmega4809を搭載…

時代の流れが徐々に変わっているような気がしますね…

ちなみにこのArduino Uno WiFi REV2ですが、

公式でラインナップされている割に日本国内では

そこまで流通していないようです。

わたしがよく使用する秋月電子、Amazonともに取り扱いはなく、

マルツでは取り扱いがありましたね。Arduino Unoとピン配置が同じで

WiFiとBlueToothが使えるのはメリットですが、

だったらESP32とかM5stackとかでいいんじゃないか…なんて

思ってしまうのは秘密です。

Arduino Uno Rev3

次に紹介するのは、Arduino Uno Rev3です。

このArduino Uno Rev3は、Arduino Unoの正統進化版といったところでしょうか。

Rev3というだけあって、3回目のモデルチェンジが行われたモデルですね。

搭載されているマイコンチップ自体は昔ながらのATmega328系です。

ピン配置を確認してみましょう。

Arduino Uno Rev3のピン配置(Arduino.orgより抜粋)

2022年にアップデートがかかっているほど最近のモデルだということが

お分かりいただけると思います。まだまだ主力のArduinoだということですね。

Arduino Uno Rev3 SMD

Arduino Uno Rev3 SMDのピン配置 (arduino.orgより抜粋)

さてこちらは、Arduino Uno Rev3 SMDです。

先ほどご紹介したArduino Uno Rev3に、SMDという型番が追加されたVer.です。

Arduino Uno Rev3とSMDの差はどこにあるのか??

SMDが付くものと、付かないもの、

この差はどこにあるのか???ですが一番ここが気になりますよね。

その差は、マイコン(ATmega328P)の形状の差です。

Arduino Uno Rev3に関しては、細長い形状をしていて、

DIPと呼ばれる足がたくさん生えているタイプが使用されています。

それに対して、SMDのほうは、表面実装用のATmega328Pを採用しています。

形状が違うだけで実は中身は同じです。

ですから、性能差はありません。パッケージの差というやつです。

実はATmega328Pに限らず、

Arduino Uno WiFi Rev2でも登場したATmega4809も、

表面実装用とDIPでパッケージ違いで性能が同じものがあります。

ATmega4809のDIP(データシートより抜粋)
ATmega4809の表面実装用(データシートより抜粋)

形状が全然違いますが、役割や性能は一緒です。

DIPのパッケージのほうが、マイコン自体が壊れた時に、

新しいマイコンに乗せ換えるのが簡単というメリットがあります。

逆に言うと、壊れなければどちらでもいいということになります。

スイッチサイエンスでもこのような記述がありました。

メインのマイコンチップATmega328がDIPではなくSMDとなっています。いざという時にメインチップの交換が簡単にはできないモデルです。Arduinoとシールドの間に空間が生まれるぐらいしかメリットが無いので、単にUnoを使いたいという方は通常モデルをオススメします。ということで長期的に在庫を持って販売すること考えておりません。

https://www.switch-science.com/products/1073 (スイッチサイエンス商品説明より抜粋)

マイコンチップが全く同じなので、ピン配置ももちろん一緒ということですね。

Arduino Uno Mini Limited Edition

これはちょっと特殊です。

Limited Editionという名前からわかる通り、このArduino Unoは

限定販売されているモデルとなっています。

限定ですので、1つ1つに対して固有のシリアルナンバーがプリントされているタイプで、

Arduinoをこよなく愛すファンの方には所有欲を満たしてくれるアイテムとなっています。

Arduino Uno Miniですが、Arduino Miniとは完全に別物です。

あくまで、Arduino Unoのmini版という位置づけです。

Arduino Uno Mini Limited Editionの特殊性についてちょっと解説

Arduino Unoと言えばPCとの接続ケーブルがプリンターケーブルという名前で

一般的に普及しているUSB Type-Bを採用してきましたが、

こちらのArduino Uno Mini Limited EditionはType-Cを採用しています。

Arduinoのシリーズ自体、Type-Bやmini-B、micro-Bはありますが

Type-Cを採用した珍しいモデルです。やっとType-Cに対応したか…といったところです。

ここまでで特殊性については何となくわかってもらえたかと思いますが、

サイズもMiniと言っているだけあって小さいです。

↓こちらは既出のArduino Uno Rev3の外形図です。

Arduino Uno Rev3の外形図(データシートより抜粋)

↓次にArduino Uno Mini Limited Editionの外形図です。

Arduino Uno Mini Limited Editionの外形図(データシートより抜粋)

大きさとしては縦も横もおおよそ半分の大きさです。

従来Arduino Unoはサイズ感で搭載するのを見送るパターンがあったかと思いますが、

このサイズ感であれば十分に小さいので何かの装置に載せるときもサイズ的には

だいぶ余裕が出てきますね。

ただし、Arduino Nano Everyなんかのピンヘッダが直接付くような

タイプのArduinoと比較してしまうとまだまだ大きいですが….

本題のArduino Uno Mini Limited Editionのピン配置について

Arduino Uno Mini Limited Editionのピン配置(データシートより抜粋)

サイズが通常のArduino Unoに比べて半分となっていますから、

ピンの数も減っているんでしょ??

と思いきや、実はなんと通常のArduino Unoと同じなんです。

サイズが半分でどうやって収めているのか??

という疑問ですが、それは出力ピンの間隔(ピッチ)に秘密があります。

通常のArduino全般のピン同士の間隔は、

ブレッドボードのピッチも統一されていますが、2.54mmです。

ただしこのArduino Uno Mini Limited Editionは、その半分の

1.27mmです。

つまり、わたしがいつも使っているピンヘッダなんかだとそのまま使えません。

↓こんなやつ。一般的にピンヘッダと調べると2.54mmが表示されます。

一応ですね、1.27mmピッチのピンヘッダ自体は販売されています。

↓こちらは1.27mmピッチのピンヘッダ。

通常、2.54mmしか出番がないので、わたしは1.27mmのピンヘッダは持っていません…

ただ、このArduino Uno Mini Limited Editionは初めからメスのピンヘッダが付いていますから、

そこにジャンパーワイヤーを挿すことで通常は困らないかと思います…

互換機でもピン配置は一緒なのか??

他に気になることとしては、Arduino互換機のほうのピン配置は一緒なのか?

という疑問ですが、答えとしては一緒となります。

Arduinoの回路図はオープンになっていて、だれでも実装技術があれば作れるようになっています。

ですから、互換機もピン配置をわざわざ変更することなく作成しています。

Arduino Unoの互換機というものだったら、Arduino Unoのピン配置を参考にすれば

問題ありません。

ちなみにArduino全般の互換機についての選び方についての動画も上げています。

気になったらご覧くださいね。↓↓

Arduino 互換機について解説している動画

今回のまとめ

今回はArduino Unoのピン配置について解説してきました。

PWMなんかが出力可能なピンが若干異なるところもありますが、

通常のdigitalWriteなんかする場合のピンの配置についてはどのArduinoUnoでも一緒でした。

Arduinoと言えば…やはりArduinoUnoが出てくるかと思います。

そんなArduino Unoのピン配置はどのモデルでも共通というのはわかりやすくていいですね。

むしろそうなるようにしっかり設計されているような感じがしますが…

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