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初心者必見!!おすすめマイコンを3つ紹介します

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こんにちは、bangです。今回は初心者の方へ向けに、おすすめのマイコンを3つ紹介していきます。

マイコンの現在

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マイクロコンピュータ(マイコン)は現在において様々な電化製品に使用され、欠かせないものとなっています。

特に最近ではユーザが簡単にそのマイコンを安価に購入でき、目的に合わせてソフトとハードを組み合わせて特定の役割を担うようなシステムを開発することがより容易になってきました。

これにより有志でマイコンを用いた新たな機器、システム、サービスの展開を行い、収益を上げている団体や個人が存在します。マイコンを用いたディープラーニングやサーバ構築、ドローンの操作なども行われています。

3つのマイコンを紹介

国内海外はじめ現在でも様々なマイコンが発売されていますが、今回はその中でも特に人気のある三種類のマイコンについてご紹介したいと思います。

Arduino(アルディーノ)


出典:Amazon 『Arduino Uno』

ArudioはArduino LLC と Arduino SRL が設計製造しているマイコンボードです。現在のIoTブームが始まる以前からプロジェクトがあり、ブームが始まって以来Rasberry Piとともに注目を集め続けています。

人気の理由はなんといってもその値段にあります。他のマイコンよりも非常に安く手に入ることができます。海外製ですが国内にも卸売販売サイトがあるので安心です。

現在一般的に広まっているのは Arduio uno と Leonardo ですが、Leonardo は uno の廉価版であり性能に差は存在しないと思われます。uno本体のみで3240円前後で購入できるので最初から高いマイコンはちょっと… という方は是非これがおすすめです。

マイコン本体とPCをつなぐUSBケーブルさえあればすぐに始めることができるのも、マイコンをはじめやすい特徴でもあります。

追加機能も持たせることができる!?

公式ではシールドと言われる追加機能を持ったハードウェアが発売されており、それを本体に積み重ねていくことで機能させることができます。たとえばWi-Fi用デバイスやイーサネット用のデバイスが発売されいてます。

開発環境について

ArduinoにはOSがありません。ハード上にすぐタスクが存在しOSは介入しません。そのためArduino専用のIDEで開発する必要があります。後述する二つのマイコンはユーザの好きなエディタでプログラミングすることができます。組み込みをやってみたい方や通信や遠隔操作よりもハードウェア制御やモータの動作を行ってみたい方はこちらがおすすめです。

Rasberry Pi(ラズベリーパイ)


出典:Amazon 『Raspberry Pi3 Model B ボード&ケースセット 3ple Decker対応』

この名前を聞いたことがある方は多いのでは無いでしょうか。IoTブームをけん引する有名なマイコンです。先程紹介したArduinoよりは少し値段が上がりますが、専用LinuxのOSまたはほかのLinuxを搭載することができるので、ユーザが自分の得意なものや用途に合わせて変えることができます。

またLinux使用することでライブラリの恩恵や文献のサポートを受けることができ非常に安心です。Arduinoを大きく異なる点はそこにあります。いろいろな文献や日本語解説サイト、技術ブログ等を見てみますと、導入には少し時間や手間取りがあるようですが非常に便利そうです。また画面出力用のポートがあるのでディスプレイに接続することで普通のPCと変わらない動作ができるようになります。

また日本語の解説や本、文献が最も多いのがこのマイコンの利点でもあります。初めてのコンテンツで日本語文献が多いと安心しますよね。マイコンを始めたけどどれを選んでいいかわからない方にはとりあえず一番おすすめできるマイコンです。  

こちらはLinuxのサポートを全力で受けることができるので通信やサーバ関連に非常に強いです。ですがハードウェア関連ではOSの制約を受ける可能性があるのでハードウェアの動作にラグが生じたり、リアルタイムで動かない可能性があります。

またGPU搭載(メモリと共用)ですので、簡単な画像信号処理やディープラーニングが可能です。友人の研究を見ていると、具体的には簡単な物の判定や顔認証といった動作ならうまくいくようです。複雑な動作を要求するものは判定に時間がかかってしまうことが多くなるようです。

BeagleBone Black(ビーグルボーンブラック)


出典:Amazon 『BeagleBone Black Rev.C』

BeagleBone Blackはアメリカで開発、発売されているマイコンです。とくにBlackはそのBeagleBoneシリーズの廉価版であり、非常にお求めやすい値段になっています。しかしながら上記二つのマイコンと比べると値段が張ってしまい、日本語書籍、解説サイトも少ないのが現状です。しかしながら上記二つのマイコンよりも優れている点は幾つもあります。

一つ目は任意のLinuxを入れることができる点です。こちらではユーザが任意のLinuxを導入することができます。導入例が多いOSはUbuntu、Debian、Arch Linux等が多いようです。ユーザは自身の得意なOSを導入してから始めることができるのでスムーズに開発作業ができるはずです。

二つ目はスペックです。Rasberry PiよりもメモリやGPIOピンの数が多いのも特徴です。やりたいことがあるけどスペックが心配…という方やGPIOピンがもっと欲しいという方はこちらがオススメです。

しかしながらこれはRasberry Pi 2までの話でありまして、3以降からはいろいろスペックが追い抜かれているところも見られますね…

比較してみました!

三種類のマイコンを例に挙げて紹介しましたが、ここではそれをわかりやすく表にまとめてみました!

比較内容 Arduino uno Rasberry Pi 3 Model B BeagleBone Black
価格(Amazon) 3240円 5150円 7300円
CPU - 4コア 1.2GHz(64bit) 1GHz TI Sitara AM3359ARM Cortex A8
メモリ 2kB(SRAM) 1kB(EEPROM) 1GB(GPUと共用) 512 MB
ストレージ 32kB(フラッシュメモリ) microSD 本体2GB eMMC / microSD
電源 5V 5V 5V
映像出力 - HDMIとコンポジット Micro-HDMI
I/Oピン 14ピン 40ピン 65ピン
質量 25g 45g 41g
OS - Raspbian(推奨),Debian, Fedora, Arch Linux, RISC OS,Ubuntu, Windows 10 IoT Coreなど Angstrom(デフォルト), Ubuntu, Android, ArchLinux, Gentoo, Minix, RISC OS など

参考にさせていただいたサイト

Ubuntuも動く安価な手の平コンピュータBeagleBone Black Rev. A5CがAmazonで販売中

購入可能なラズパイ比較(2017年3月)Pi 3 Model B/Pi Zero/Pi2 Model B/Pi Model B+ - littlewing

徹底比較。Arduino(アルディーノ)シリーズ23種類の価格、スペック、まとめ一覧表 | みなラボ

いかがでしたでしょうか。作者のできる範囲で纏めてみました。購入を検討している皆さんの少しでも参考になっていただけたら幸いです。

最後に

というわけで今日はマイコンに関する特集記事を組んでみました。いかがでしたでしょうか。

作者はBeagleBone Blackを触っていたことを執筆中に思い出しました。自律移動する小さなモーター車を作るというものなのですが私はプログラムを担当していたのですが、機体が完成してから、マイコンを使って試運転や実践まで毎日ほぼ一人でコーディングしていました。

マイコンは通常のプログラミングと違い画面の中での表示や非表示とかそういうことではなく実際の世界に電流を流しモータやLEDを点灯させたりという作業になります。通常のコーディングよりもデバッグ作業に非常に手間どった記憶があります。しかしながら、達成感というのも一倍あるものでした。最終的には自律走行を可能にしたモーター車の作成に成功しました。

これからマイコンを用いて何か開発したい!という方は普段のプログラミングよりもまた何か違った達成感を得られるので非常に楽しくて私はおすすめです。