常連

工業高校に通ってる高校二年生です。
学校の研究で社会問題を解決する装置を作らなければならず今現在テーマを決めているところです。
私が考えたテーマとしては歩きスマホ事故を防ぐための装置を考えていまして、歩きスマホをしている際に数十メートル車や人がいたらそれを注意喚起の通知が送られるというシステムです。
距離センサーを用いて、人や車などのオブジェクトを感知するシステムを曲なども聴けるヘッドフォンに搭載したいと考えています。物体が利用者付近に近づいた時にヘッドフォンで感知し、聴いている音楽などを遮って注意喚起する形になります。

そのヘッドフォンをBluetoothでスマホに繋げて使用するという形にしたいです

Arduinoなどを使って作りたいのですが、工業高校生にこのような装置が作れるかが不安です。またコストは出来れば1万円以内に抑えたいです。何か改善するべきところや違ったやり方で防げるような装置などがあれば教えて欲しいです。

この工作は歩きスマホ事故を少しでも減らせるのでしょうか。

### 実現したいこと
下記ページの"Capacitance Meter for 470 uF to 18 pF Capacitors"を参考にシングルチャネルでの静電容量を測定するためのプログラムは組めました。今度はこれを拡張して複数チャネル、例えば5チャネルで同時に静電容量を測定したいと思っています。

https://www.circuitbasics.com/how-to-make-an-arduino-capacitance-meter/

### 発生している問題・分からないこと
使用しているのはarduino unoのため下記のプログラムのやり方ではアナログ入力端子が足りず拡張しようとしても、回路が組めません。色々ネット上を探しているとアナログ入力端子を使っても5つの入力でもグランドを共通にしてるのか、6本のアナログ入力にしていたり、ディジタル入力端子を使っていそうなものも見られるのですがいずれにしても具体的な配線方法やプログラムが全くわかりません。ちなみに、下記の"Capacitance Meter for 470 uF to 18 pF Capacitors"と同様に外部抵抗無しで測定したいと思ってます。

https://www.circuitbasics.com/how-to-make-an-arduino-capacitance-meter/



### 該当のソースコード

```
const int OUT_PIN = A2;
const int IN_PIN = A0;
const float IN_STRAY_CAP_TO_GND = 24.48;
const float IN_CAP_TO_GND  = IN_STRAY_CAP_TO_GND;
const float R_PULLUP = 34.8;  
const int MAX_ADC_VALUE = 1023;

void setup(){
  pinMode(OUT_PIN, OUTPUT);
  pinMode(IN_PIN, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop(){
    pinMode(IN_PIN, INPUT);
    digitalWrite(OUT_PIN, HIGH);
    int val = analogRead(IN_PIN);
    digitalWrite(OUT_PIN, LOW);

    if (val < 1000){
      pinMode(IN_PIN, OUTPUT);

      float capacitance = (float)val * IN_CAP_TO_GND / (float)(MAX_ADC_VALUE - val);

      Serial.print(capacitance, 3);
      Serial.print(F("e-12"));
      Serial.println(F(") "));
    }

    else{
      pinMode(IN_PIN, OUTPUT);
      delay(1);
      pinMode(OUT_PIN, INPUT_PULLUP);
      unsigned long u1 = micros();
      unsigned long t;
      int digVal;

      do{
        digVal = digitalRead(OUT_PIN);
        unsigned long u2 = micros();
        t = u2 > u1 ? u2 - u1 : u1 - u2;
      } while ((digVal < 1) && (t < 400000L));

      pinMode(OUT_PIN, INPUT);  
      val = analogRead(OUT_PIN);
      digitalWrite(IN_PIN, HIGH);
      int dischargeTime = (int)(t / 1000L) * 5;
      delay(dischargeTime);   
      pinMode(OUT_PIN, OUTPUT);  
      digitalWrite(OUT_PIN, LOW);
      digitalWrite(IN_PIN, LOW);

      float capacitance = -(float)t / R_PULLUP / log(1.0 - (float)val / (float)MAX_ADC_VALUE);

      if (capacitance > 1000.0){
        Serial.print(capacitance / 1000.0, 2);
        Serial.print(F("e-6"));
      }
      else{
        Serial.print(capacitance, 2);
        Serial.print(F("e-9"));
      }

      Serial.println(F(") "));
      Serial.print(digVal == 1 ? F("Normal") : F("HighVal"));
      Serial.print(F(", t= "));
      Serial.print(t);
      Serial.print(F(" us, ADC= "));
      Serial.print(val);
      Serial.println(F(")"));
    }
    while (millis() % 1000 != 0);    
}
```

### 試したこと・調べたこと
- [x] teratailやGoogle等で検索した
- [x] ソースコードを自分なりに変更した
- [ ] 知人に聞いた
- [ ] その他

##### 上記の詳細・結果
アナログ入力を使った静電容量測定に関する情報は比較的出てきますが、デジタル入出力を使ったものはあまり出てきません。

### 補足
特になし

Arduinoで複数チャネルでの静電容量測定

PCからAuduinoを通して，Roombaを自由に操作するプログラムを作成しています．

参考にしているサイトはこちらです．
[ArduinoからRoombaをSoftware Serialで動かす](http://qiita.com/DUxCA/items/36a13e68722c51c72927) 

ArduinoとRoomba間のシリアル通信プログラムを作成し，次にPC(C++)とArduino間のシリアル通信プログラムを作成しました．
実行させたところ問題なく動いています．

しかし，いつも作業しているPCから，別のPCにArduinoのスケッチファイルを持ってくると，

XXX was not declared in this scope

というコンパイルエラーが発生します．(XXXは関数名)

実行させているソースは以下です．

```ここに言語を入力
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial device(10, 11);

void setup(){
  Serial.begin(9600);
  device.begin(115200);
}

void loop(){
  if(Serial.available() > 0){
    int cmd = Serial.read();
    switch(cmd){
      case 244: motor (-64,-64);break;
      case 255: motor( 0, 0); break;
      
      default: motor(  0,   0); break; 
    }
  }
}

void motor(int l, int r){
  byte buffer[] = {
    byte(128), // Start
    byte(132), // FULL
    byte(146), // Drive PWM
    byte(r>>8),
    byte(r),
    byte(l>>8),
    byte(l)
  };
  device.write(buffer, 7);
}
```

片方のPCでは全く問題なくコンパイルが通るのに，もう1つの別のPCでコンパイルを通そうとすると，

'motor' was not declared in this scope

というコンパイルエラーがでてしまいます．


自分で調べてみた結果，どうやら関数を見つけれていないみたいなのですが，修正方法が分かりません．
どのようにしたら直るのでしょうか．

【Arduino】XXX was not declared in this scopeというコンパイルエラー

### 現状
ESP32を使用するために環境を構築中です。
Arduino IDEをインストールし、
ESP32のボードもインストールしました。

何も書き込んでいないプログラムのコンパイルは通るのですが、
書き込もうとすると以下のエラーが表示されます。

原因と解決方法をお教え願います。





### 発生している問題・エラーメッセージ

```
Traceback (most recent call last):
  File "esptool.py", line 34, in <module>
  File "esptool\__init__.py", line 1004, in _main
  File "esptool\__init__.py", line 646, in main
  File "esptool\__init__.py", line 895, in get_default_connected_device
  File "esptool\loader.py", line 631, in connect
  File "esptool\loader.py", line 572, in _connect_attempt
  File "esptool\loader.py", line 435, in sync
  File "esptool\loader.py", line 365, in command
  File "esptool\loader.py", line 317, in write
  File "serial\serialwin32.py", line 325, in write
serial.serialutil.SerialTimeoutException: Write timeout
[21668] Failed to execute script 'esptool' due to unhandled exception!

Failed uploading: uploading error: exit status 1
```





### 試したこと
esptool.py

が関係しているとは思うのですが、
python 3.11 をインストールしてもエラーに変化がありませんでした。

### 補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

Arduino IDE 2.0.1
追加のボードマネージャーのURL：
ttps://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json

python 3.11





コンパイルは通るけど、書き込みでエラーが出る。ESP32(arduino_IDE)

arduinoIDE1.6.12で書き込みを行おうとすると以下のようなエラーが出ます。

---------------------------------------------ここから
Using Port : COM3
Using Programmer : arduino
Overriding Baud Rate : 115200
avrdude: stk500_recv(): programmer is not responding
avrdude: stk500_getsync() attempt 1 of 10: not in sync: resp=0x71
avrdude: stk500_recv(): programmer is not responding
avrdude: stk500_getsync() attempt 2 of 10: not in sync: resp=0x71
avrdude: stk500_recv(): programmer is not responding
avrdude: stk500_getsync() attempt 3 of 10: not in sync: resp=0x71
avrdude: stk500_recv(): programmer is not responding
avrdude: stk500_getsync() attempt 4 of 10: not in sync: resp=0x71
avrdude: stk500_recv(): programmer is not responding
avrdude: stk500_getsync() attempt 5 of 10: not in sync: resp=0x71
avrdude: stk500_recv(): programmer is not responding
avrdude: stk500_getsync() attempt 6 of 10: not in sync: resp=0x71
avrdude: stk500_recv(): programmer is not responding
avrdude: stk500_getsync() attempt 7 of 10: not in sync: resp=0x71
avrdude: stk500_recv(): programmer is not responding
avrdude: stk500_getsync() attempt 8 of 10: not in sync: resp=0x71
avrdude: stk500_recv(): programmer is not responding
avrdude: stk500_getsync() attempt 9 of 10: not in sync: resp=0x71
avrdude: stk500_recv(): programmer is not responding
avrdude: stk500_getsync() attempt 10 of 10: not in sync: resp=0x71

avrdude done. Thank you.

マイコンボードに書き込もうとしましたが、エラーが発生しました。
このページを参考にしてください。
http://www.arduino.cc/en/Guide/Troubleshooting#upload
---------------------------------------------ここまで



ボードは互換品ですがマイコンはATMega328P-PUです。
スケッチはコンパイルできています。

・シリアルポートの選択を確認
・ボードの選択の確認
・D0、D1のピンを抜く（そもそも使用していない）
・USBがきちんと接続されているかどうか確認
・USBの再接続
・リセットボタンの押下
・arduinoがショートしていないか確認
・arduinoにつながっているすべてのピンを外して書き込み
・シリアルモニタが開いていないか確認
・ドライバーが最新版かの確認
・PCの再起動
・IDEの再インストール
・IDEのポータブル版を試す

以上全て試しましたが結果は変わりませんでした。

このエラーが出る前は問題なく書き込むことができていました。
突然、全く同じスケッチを書き込んでいるはずなのに、書き込めなくなりました。
同じスケッチをArduinoLeonardoに書き込んでみると、きちんと書き込めました。
UNO側のマイコンに異常があるのでしょうか。

windows10 64bitです。




このエラーの意味と原因、対処法などを教えてください。よろしくお願いします。

arduinoUNOで書き込みエラー

### 前提・実現したいこと

ArduinoとPCを繋ぎたいのですが，うまくいきません．
先日，Arduino LeonardoをPCにUSBケーブルで接続し，Arduino　IDEからシリアルポートを選択しようとしたところ，"COM1"だけがあり，
肝心のArduinoは認識されていませんでした．

そこでデバイスマネージャーを確認してみた所，"不明なUSBデバイス(デバイス記述子要求の失敗)"となっておりました．
ドライバの更新を行いましたが"このデバイスには最適なドライバが既にインストールされています"と
メッセージが出るだけでした．

解決の方よろしくお願いします．

### 試したこと

PCの再起動
ドライバの更新
Arduino IDEの再インストール
USBケーブルの交換

全て試しましたが変化なしです．

### 補足情報，環境

PC側
 OS: windows 10 home
IDE: Arduino IDE

Arduino側
Arduino Leonardo

ArduinoとPCとの接続ができない．

初心者です。
Arduino・pythonを使って熱電対で温度を取得するプログラミングを作成、そのデータをエクセルデータ？に保存するプログラミングを組んでいます。




### 発生している問題・エラーメッセージ
'
このようなエラーが出ています。pip install pyserialでインストールしているのですが、原因が分かりません。
```
エラーメッセージ
File "C:\Users\sawad\python\thermocouple\thermocouple.py", line 5, in <module>
    import serial
ModuleNotFoundError: No module named 'serial

### 該当のソースコード

python
ソースコード
```
import datetime
import csv
import time
import serial


ser = serial.Serial()
ser.baudrate = 9600
ser.timeout = 0.5
ser.port = "COM5"


today = datetime.datetime.today()

with open("thermocouple.csv",mode="a",encoding="utf-8")as f:
    writer = csv.writer(f)
    writer.writerows("時","分","秒","温度")

    duration = int(input("計測時間を入力してください"))

    start = time.time()

    end = start + duration

    while time.time() <= end:
        writer.writerows(date.hour,date.minute,date.second,ser)
        time.sleep(0.5)


f.close()

### 試したこと

pip listで調べた結果、serialが入っていたので削除しました。

### 補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

詳しい方よろしくお願いします。

import serialがうまくいきません



### 前提・実現したいこと

センサモジュールを，Arduino Unoの5V，GND，SCL，SDAに並列になる様に2つ接続してデータを読もうとすると，上手くいきません．

アドレスの重複はありません．
1つのセンサーモジュール(LSM9DS1)には，それぞれ別々のアドレスを持った「加速度・ジャイロセンサ」及び「地磁気センサ」が搭載された様なものとなっていますが，それぞれ別アドレスに変更出来ます．つまり，通信対象のアドレスが4つ存在する状態です．

各モジュールを単体で接続する場合，動作は正常です．

### ソースコード
1つ目のモジュールの「加速度・ジャイロ」と通信後，2つ目のモジュールの「加速度・ジャイロ」と通信する事を繰り返すプログラムです．
```cpp
#include <Arduino.h>
#include <Wire.h>
#include <SPI.h>

#define LSM9DS1_AG_2 0x6A
#define LSM9DS1_AG_1 0x6B
#define LSM9DS1_M_2 0x1C
#define LSM9DS1_M_1 0x1E

void setup()
{
	Serial.begin(115200);
	Wire.begin();
	Wire.setClock(400000L); // default fSCL = 100kHz

}
void loop()
{
	uint8_t data; // `data` will store the register data
	Serial.println("test");

        // 1つめのモジュールの「加速度・ジャイロ」と通信
	Wire.beginTransmission(LSM9DS1_AG_1); 
	Serial.println("beginTransmission");
	Wire.write(0x0F);			
	Serial.println("write");
	Wire.endTransmission(false);
	Serial.println("endTransmission");
	Wire.requestFrom(LSM9DS1_AG_1, 1);
	Serial.println("requestFrom");
	data = Wire.read(); 
	Serial.println(data,BIN);

        // 2つめのモジュールの「加速度・ジャイロ」と通信
	Wire.beginTransmission(LSM9DS1_AG_2);
	Serial.println("beginTransmission");
	Wire.write(0x0F);			
	Serial.println("write");
	Wire.endTransmission(false);
	Serial.println("endTransmission");
	Wire.requestFrom(LSM9DS1_AG_2, 1);
	Serial.println("requestFrom");
	data = Wire.read(); 
	Serial.println(data,BIN);
}
```

出力は，以下の様に，途中で停止してしまいます．時々，数ループ動作してから停止する事もあります．
```
test
beginTransmission
write
```

### 試したこと
上記のプログラムですが，モニター中に片方のモジュールのSDA/SCLを取り外すと，途端に元気良く動き始めます．

また，単体で接続した状態で，同一モジュール中にあるがそれぞれ別々のアドレスを持つ，「加速度・ジャイロセンサ」と通信し，「地磁気センサ」と通信する場合も，問題ありません．

また，ソフトウェアI2Cのライブラリでの通信も試みましたが，これも問題無く動作しました．
[bitbank2/BitBang_I2C](https://registry.platformio.org/libraries/bitbank2/BitBang_I2C)
- ソフトウェアI2Cで，SCL/SDAを2系統作成し，それぞれにモジュールを単体接続して通信すると問題は起こりません．
- ソフトウェアI2Cで，SCL/SDAを1系統作成し，これに2モジュールを並列接続して通信すると，問題は起こりません．

### ???
自分としてはハード的な問題かなと思います．
2Cで複数接続する事について調べてみると，SDA/SCLバスにそれぞれ1つずつPU抵抗を付けている様な図を見ます．
今回使用するモジュールでは，既にモジュール側にPU抵抗が組み込まれているので，これをそのまま並列接続すると抵抗の具合が不適切になっているのかもしれないと考えています．(回路図に不慣れなので詳しい電圧計算は未検討です…)
(でも，それだとソフトウェアI2Cで上手くいくのは何故…？と思います．)

モジュール回路図は以下の様になります．
![センサモジュール回路図](https://ddjkaamml8q8x.cloudfront.net/questions/2022-01-27/3280a4bf-8df2-4f30-b7d0-fc790b295a53.png)

### 補足情報（FW/ツールのバージョンなど）
- 開発環境 PlatformIO/VSCode
- Arduino Uno R3
- [ＬＳＭ９ＤＳ１使用９軸センサモジュール](https://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-15381/)
- 使用ライブラリ
    - [bitbank2/BitBang_I2C](https://registry.platformio.org/libraries/bitbank2/BitBang_I2C)
    - [sparkfun/SparkFun LSM9DS1 IMU](https://registry.platformio.org/libraries/sparkfun/SparkFun%20LSM9DS1%20IMU)
