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クリスマスツリー

　LEDを利用した点滅回路の応用例として
　クリスマスツリーを考えます。



　クリスマスツリーは、LEGがランダムに点灯と消灯を
　繰り返すので、乱数を利用して点滅させればよいと
　わかります。

　Arduinoでは、乱数生成の関数が用意されています。
　これを利用することにしましょう。

　ArduinoIDEから、リファレンスをアクセスして
　乱数に関する関数の説明まで辿りついてみます。

　ArduinoIDEの「ヘルプ」をアクセス
　　ArduinoIDEのメニューバーにある「ヘルプ」をクリック。



　「リファレンス」をアクセス



　randomの説明にアクセス
　　「リファレンス」をクリックして、トップページ表示。



　　Random Numbersが見えるまで、スクロールダウン。



　　random()をクリック。



　random利用のサンプルスケッチ表示
　　random()に関連するトップページ表示。



　　サンプルスケッチが見えるまで、スクロールダウン。



　　説明で関数randomの利用方法を理解します。

　　random()の引数には、整数を指定。
　　与えた整数より１だけ少ない数値を返す。
　　開始整数、終了整数を与えると、その範囲の整数値を返す。

　クリスマスツリーにつけたLEDの点灯、消灯を
　どう実現するかを考えます。

　９個のLEDランプがあるので、時間をおいて乱数を発生させ
　点灯するLEDランプの番号を決めます。



　消灯するLEDランプの番号は、次のように計算します。

　８−（点灯するLEDの番号）

　loop中の実現処理シーケンスを決めます。

random()で、０〜８の整数を生成
１で作成した番号のLEDを点灯
消灯するLEDの番号を計算
３で算出した番号のLEDを消灯
ディレイ

　シーケンスを作成すると、以下でよいでしょう。

  // generate LED number
  i = random(LAST);
  // turn on target LED
  digitalWrite(i,LOW);
  // generate other LED number
  i = MAX - i ;
  // turn off target LED
  digitalWrite(i,HIGH);
  // delay
  delay(xinterval);

　乱数を使う場合、種（シーズ）を決めなければ
　毎回同じ動作をしてしまいます。

　乱数のシーズを与えるには、いくつかの定番があります。
　今回は、Arduinoに電源が入ってからの経過時間を使い
　異なるシーズを生成します。

　次のように記述してsetupに入れておきます。

  randomSeed((millis() % DIVX));

　関数millis()は、Arduinoに電源が入ってからの
　経過時間を返します。

　スケッチにまとめます。

typedef unsigned char UBYTE ;

#define DIVX 1000
#define LED  2
#define LAST 9
#define MAX  8

int xinterval ;
UBYTE i ;

void setup() {
  // initialize the digital pin as output:
  for ( i = 0 ; i < LAST ; i++ ) {
    pinMode(LED+i, OUTPUT);
  }
  // set random seed
  randomSeed((millis() % DIVX));
  // set interval
  xinterval = 500 ;
}

// the loop() method runs over and over again,
// as long as the Arduino has power
void loop()
{
  // generate LED number
  i = random(LAST);
  // turn on target LED
  digitalWrite(i,LOW);
  // generate other LED number
  i = MAX - i ;
  // turn off target LED
  digitalWrite(i,HIGH);
  // delay
  delay(xinterval);
}

　スケッチができたなら、ブレッドボードにLEDと
　抵抗をつけて、動作確認します。



　Arduinoには、５Ｖと3.3Vの電源出力があります。
　LEDの電流制限抵抗の値は、２つの電源でどの程度
　にしたらよいか計算してから接続します。
　LEDには1mAを流すとします。

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