Arduino(アルドゥイーノ) uno の詳細Arduino(アルドゥイーノ) unoの詳細は
Arduino(アルドゥイーノ) unoを参照願います。アナログ出力のスケッチ（プログラム）
//analogWrite
int led = 9; // the PWM pin the LED is attached to
int brightness; // how bright the LED is
String inputString = ""; // a string to hold incoming data
boolean stringComplete = false; // whether the string is complete
void setup()
{
pinMode(led, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
inputString.reserve(100);
}
void loop()
{
//analogWrite(led, brightness);
if (stringComplete)
{
brightness =inputString.toInt() ;
analogWrite(led, brightness);
Serial.print(inputString);
inputString = "";
stringComplete = false;
delay(100);
}
}
void serialEvent()
{
while (Serial.available())
{
char inChar = (char)Serial.read();
inputString += inChar;
if (inChar == '\n')
{
stringComplete = true;
}
}
}
Arduinoスケッチ＿テキストファイルは以下から参照できます。
Arduinoスケッチ＿テキストファイルにいくアナログ出力発生方法（１） Arduino(アルドゥイーノ) uno をパソコンに接続します。
（２）ショートカット「Arduino」をダブルクリックします。
（３）アナログ出力のスケッチをペーストします。
（４）「マイコンボードに書き込む」ボタンを押します。
（５）メニューの「ツール」＿「シリアルモニタ」を選択します。
（６）CRおよびLFを選択します。
（７）9600bpsを選択します。
（８）送信欄に0〜255の値を設定して「送信」ボタンを押します。
（９）送信欄に64を設定して「送信」ボタンを押した場合は、brightness＝64で9番ピンからanalogWriteが実行されます。
（１０）複数行のテキストボックスには64が表示されます。
矩形信号波形データの保存矩形信号波形データの保存は、Hantek 6022BE PC USB 2CH デジタルオシロスコープを使用します。
詳細は
Hantek 6022BEデジタルオシロスコープとAMラジオを参照願います。補足説明
（１）Windows7からWindows10にアップグレード後正常動作しなくなりました。
（２）Hantek 6022BEデジタルオシロスコープを接続後、「システム」＿「デバイスマネージャー」＿「Hantek622BE DRIVER 2」 を更新する必要がありました。
（３）Hantek 6022BE PC USB 2CH デジタルオシロスコープの時間設定と時間間隔Δｔとデータ数の関係を以下に示します。
| No | Time/div | Δｔ | データ数 |
| 1 | 10ms | 1us | 523264 |
| 2 | 5ms | 1us | 523264 |
| 3 | 2ms | 1us | 130048 |
| 4 | 1ms | 1us | 130048 |
| 5 | 500us | 1us | 130048 |
| 6 | 200us | 1us | 130048 |
| 7 | 100us | 1us | 130048 |
| 8 | 50us | 1us | 130048 |
| 9 | 20us | 0.25us | 130048 |
| 10 | 10us | 0.125us | 130048 |
| 11 | 5us | 0.0625us | 130048 |
| 12 | 2us | 0.02us | 1016 |
| 13 | 1us | 0.01us | 1016 |
上記の表から、Time/div時間設定5us以上でデータ数が約13万以上となり EXCELの 表計算機能が使いにくくなることがわかります。
積分回路図9-2に積分回路を示します。
図9-2において、入力電圧はArduino(アルドゥイーノ) unoを使用し、アナログ出力のスケッチ（プログラム）を使用します。
PWM（矩形）信号波形データはHantek 6022BE PC USB 2CH デジタルオシロスコープを使用して保存したデータを使用します。
さらに、ファイルのサイズダウンプログラムでデータサイズを1/100にします。
ファイルのサイズダウンプログラムの詳細は
１０章：ファイルのサイズダウンプログラムを参照願います。このデータを「V0=f(t)」とします。
コンデンサーに蓄積される電荷Q（単位クーロン）は電流をi（単位A)とすると
抵抗とコンデンサの電圧の和は、入力電圧に等しくなります。すなわち
出力電圧V1は
電荷Qの初期値をゼロとするならば、 (9-2)式から電流iが求まります。
電流iが決定されれば、 (9-1)式から電荷Qの計算ができます。
電流iが決定されれば、 (9-3)式から出力電圧V1が計算できます。
これらの計算はEXCELの表計算で実行できます。
9-1.xls（ Arduino(アルドゥイーノ) unoアナログ出力の計算）のダウンロード9-1.xls（ Arduino(アルドゥイーノ) unoアナログ出力の計算）は以下からダウンロードできます。
9-1.xls（ Arduino(アルドゥイーノ) unoアナログ出力の計算）をダウンロードする。9-1.xlsはOpenOffice 4.1.3でも問題無く動作しました。
brightness =64積分回路の計算結果と実測値の比較グラフ計算結果と実測値の比較グラフを以下に示します。
brightness =64
周波数＝約500Hz
時間間隔Δｔ=100μs
抵抗R=330Ω
コンデンサ容量C=220μF
brightness =128積分回路の計算結果と実測値の比較グラフ計算結果と実測値の比較グラフを以下に示します。
brightness =128
周波数＝約500Hz
時間間隔Δｔ=100μs
抵抗R=330Ω
コンデンサ容量C=220μF
brightness =192積分回路の計算結果と実測値の比較グラフ計算結果と実測値の比較グラフを以下に示します。
brightness =192
周波数＝約500Hz
時間間隔Δｔ=100μs
抵抗R=330Ω
コンデンサ容量C=220μF
Arduino(アルドゥイーノ) unoアナログ出力の検討まとめ（１） Arduino(アルドゥイーノ) unoアナログ出力は約500HzのPWM（ pulse width modulation）信号です。
（２）これに積分回路を追加すると、アナログ電圧に変換できます。
（３）積分回路の出力電圧波形の検討で、計算値と実測値がほぼ一致することが確認できました。
（２）計算はマクロを使用しないため扱いが容易です。