Arduino Study Project

Arduino学習プロジェクト - 土質試験機制御システム開発のためのArduino + PlatformIO + Node.js学習リポジトリ

🎯 最終目標

土質試験で使用している動ひずみ測定器（アンプ）とAD/DA変換用PCIボードを、Arduino UNO R3 + HX711で置き換え、Node.jsでシリアル通信による制御システムを構築する。

📅 1週間学習スケジュール

Day 1: 環境構築と基本動作確認

• PlatformIOプロジェクトの作成
• Arduino UNO R3の接続確認
• LED点滅プログラム
• シリアル通信の基本

Day 2: アナログ入力とセンサー基礎

• アナログ入力の理解
• 電圧測定の実装
• データのシリアル出力

Day 3: HX711モジュールの使用

• HX711の配線と接続
• 重量/力センサーの読み取り
• 校正機能の実装

Day 4: Node.js通信システム

• Node.jsシリアル通信ライブラリの導入
• リアルタイムデータ受信
• Webベースの監視画面

Day 5: 制御機能の実装

• Arduinoへのコマンド送信
• センサー制御の自動化
• エラーハンドリング

Day 6: 動ひずみ測定シミュレーション

• 測定データの処理
• グラフ表示機能
• データ保存機能

Day 7: 統合とテスト

• システム全体の統合
• 動作テストと調整
• ドキュメント作成

🛠 技術構成

• 開発環境: VSCode + PlatformIO + WSL2
• マイコン: Arduino UNO R3
• センサー: HX711 (24bit ADC)
• PC制御: Node.js + Serial Communication
• UI: Web Browser (HTML/CSS/JavaScript)

📁 プロジェクト構造

arduino-study/                 # PlatformIOプロジェクト（ルート）
├── .pio/                     # PlatformIOビルドキャッシュ
├── .vscode/                  # VSCode設定
├── platformio.ini            # PlatformIO設定
├── day1/                     # Day 1学習コンテンツ
│   ├── README.md             # Day 1学習ガイド
│   └── main.cpp              # Day 1のArduinoコード
├── day2/                     # Day 2学習コンテンツ（予定）
├── day3/                     # Day 3学習コンテンツ（予定）
├── ...                       # Day 4-7（予定）
├── knowledge/                # プロジェクト知識ベース
│   ├── project-structure.md  # プロジェクト構造説明
│   └── development-environment.md # 開発環境説明
├── chat.md                   # 学習履歴
└── README.md                 # このファイル

🚀 クイックスタート

1. リポジトリのクローン

git clone https://github.com/takker99/arduino-study.git
cd arduino-study

2. Day 1プログラムのビルドとアップロード

# Day 1のビルド
pio run -e day1

# Day 1のアップロード
pio run -e day1 --target upload

# シリアルモニター
pio device monitor --baud 9600

3. 他の日のプログラム（将来）

# Day 2のビルド（作成後）
pio run -e day2

# Day 3のビルド（作成後）
pio run -e day3

📚 学習リソース

• PlatformIO Documentation
• Arduino Reference
• HX711 Library
• Node.js SerialPort

🔧 必要なハードウェア

• Arduino UNO R3
• HX711 24bit ADCモジュール
• ロードセル（重量センサー）または圧力センサー
• ブレッドボード
• ジャンパーワイヤー
• USBケーブル

📝 学習記録

各日の学習内容は dayXX/ フォルダ内のREADME.mdに記録していきます。

🎯 マイルストーン

• リポジトリ作成
• Day 1: 基本環境構築とLED点滅
• Day 2: センサー基礎
• Day 3: HX711実装
• Day 4: Node.js通信
• Day 5: 制御機能
• Day 6: 測定システム
• Day 7: 統合完成

📄 ライセンス

MIT License

💡 学習を始める場合

各日の学習を始める場合は、以下のステップに従ってください：

1. dayXX/README.md を確認して学習内容を把握
2. 対応する環境でビルド: pio run -e dayXX
3. Arduinoにアップロード: pio run -e dayXX --target upload
4. 動作確認とシリアル通信テスト

詳細な手順は各日のドキュメントを参照してください。