スタンプマイコンの開発はスタンプだけでは出来ません。周辺のハードウェアと、プログラムを編集しスタンプへロード（注入すること）するソフトウェアが必要です。下記が必要になってきます。
・スタンプ�U
・スタンプ�U用電源
・Ｗｉｎｄｏｗｓが動くＰＣ
・スタンプとＰＣをつなぐケーブル
・スタンプソフトウェア（STAMP.EXE)
・テスト用の５ＶＬＥＤ
・テスト用の２７０Ω抵抗

これら＋アルファがセットになったものが「ＢＡＳＩＣスタンプ開発キット」として浅草ギ研より販売もされています。

図6-1
上記のようにスタンプを接続し、ＰＣ上でプログラミングソフトウェア（ＳＴＡＭＰ.ＥＸＥ）を起動します。
注）キャリアボードをお使いの方は添付のケーブルまたは市販の「Ｄ−Ｓｕｂ９ピンオス−メスストレートケーブル」をご使用下さい。ＤＢ９（Ｄ−Ｓｕｂ９ピン）の６，７ピンはキャリアボード上で接続されています。
ＢＡＳＩＣプログラムを組だら、プログラミングソフトウェアの三角印ボタンまたは”ＲＵＮ”を選択するとＰＣよりスタンプへプログラムがロードされます。９Ｖ電池以外でも６−１５Ｖの範囲の電源があればＰＷＲに＋、ＧＮＤに−（０Ｖ）をつなぎます。安定化５Ｖ電源を持っている方は＋５Ｖ端子に＋５Ｖ、ＧＮＤ端子に０Ｖ（またはグランド）をつなぎます。

　せっかくプログラムが組めたのになにも動かないのでは面白くありません。ということでスタンプにＬＥＤを付けて光らしたり消したりして見ましょう。まず５Ｖで光るＬＥＤと２７０Ωの抵抗を図のように接続します。電子部品の接続は基本的にははんだづけですが、ブレッドボード（はんだがいらない試作用のボードで、部品を差し込むだけで接続できる。開発キットにも付いています。）があると便利です。

図6-2
つぎにプログラムを組んでみます。

loop:
TOGGLE 8
PAUSE 1000
GOTO loop

そしてＲＵＮさせるとどうなるでしょうか？一行目のｌｏｏｐ：はラベルといってとくになにかをする命令ではありません。”：”が付いている行がラベルです。二行目のＴＯＧＧＬＥは次に書かれた数字のポートの出力を反転させるという命令です。この場合Ｐ８の出力を、いままでが”１”だったら”０”へ、”０”っだったら”１”へ反転させます。ＰＡＵＳＥは次に書かれた数字×１ｍ秒間だけなにもしないという命令です。この場合は１０００ｍ秒＝１秒間なにも行いません。最後のＧＯＴＯはその次に書かれたラベルへジャンプせよという命令です。そしてまた最初から・・・となります。ＬＥＤは５Ｖの電圧を加えると光るものなので、５Ｖつまりポートの出力が”１”の時に光ります。ということでこのプログラムは一秒ごとにＬＥＤを点滅させるプログラムでした。
　さて、ハードウェアはどうしてこういう回路になるのでしょうか？とくに抵抗がなんのためにあるのかわかりませんね。初級編のオームの法則を思い出してください。発光ダイオードは通常１．２Ｖで１５ｍＡぐらいの電流が流れる光ります。これは各ダイオードで異なりますが通常売られているものはこのぐらいです。わからなかったら店の人に聞くか、規格表（おおきな本屋で売ってます）を見ましょう。下の図を見てください。

図6-3
　電圧は電気の圧力なのでＬＥＤが１．２Ｖ使ってしまうとＬＥＤからでた電気は最初より１．２Ｖ下がっています。また、Ｐ８から出た時の電圧は５Ｖですね。そしてなんΩか分からない抵抗を抜けると０Ｖになっています。もし、この抵抗がないと、Ｐ８から出た電気は１．２Ｖしか下がらないので電気はまだ勢いがあり、もっと電気を流そうとして大きな電流（電圧ではない）を流してしまいスタンプの出力電流の上限（２０ｍＡ／ピン）を超えてしまい、こわれてしまいます。ということで抵抗をいれますが、この抵抗はＬＥＤから出たときの電圧５Ｖ−１．２Ｖ＝３．８Ｖを０Ｖにしなくてはいけないので電圧は３．８Ｖ消費するようにしなくてはいけません。そして、電流は電気の流れる量なので、ＬＥＤから出た電流はそのまま同じ量だけＧＮＤまで流れます。つまり抵抗にも同じ１５ｍＡが流れる事になります。つまりこの抵抗は電圧が３．８Ｖで電流が１５ｍＡということになります。オームの法則では抵抗＝電圧／電流ですね。つまり３．８÷０．０１５＝２５３．３３３・・・・となります。抵抗は全ての抵抗値のものが売っているわけではありませんのでその数値に近くて売っているものを探します。近いのは２７０Ωか３３０Ωですね。ということで今回は２７０Ωか３３０Ωの抵抗を入れればよいことになります。

＊スタンプに半円のしるしが付いているほうが上
ということでさっそくスタンプを上記のように取り付け，電池をつないで動かしてみましょう 。

ＤＣアダプタはセンターポジティブ（中心が＋）
上の写真の右の写真の用にスナップに９Ｖ電池をくっつけるか、ACアダプタをつなぐとキャリアボードのＬＥＤが光ます。
スタンプは本体に電源回路を内蔵しています。本来は５Ｖ動作ですが、外部からの６−３０Ｖの直流電源から５Ｖを内部で作ることが出来ます。但し安定に動かすには７．５〜１２Vが望ましいです。また、この際に内部で作った５Ｖを外部に供給することも出来ます。この５Ｖ出力端子に９Ｖ電池等の５Ｖ以上の電源をつなげると壊れますので注意して下さい。この端子はマニュアルでは＋５Ｖ，キャリアボードではＶｄｄと印刷されている端子でピン番号は２１番です。
次はプログラムを動かしてみましょう。基本的なプログラミングの流れは

１）ＰＣとスタンプをケーブルでつなぐ
２）ＰＣ上でＳ−ＢＡＳＩＣエディターを起動
３）スタンプへプログラムをロード

となります。スタンプにプログラムをロードするとスタンプは勝手にプログラムを開始します。また、キャリアボードを使っている場合はリセットボタンを押すとプログラムが最初から行われます。
Ｓ−ＢＡＳＩＣエディターのウインドウズ版を起動します。エディター起動時にどのポートを使うかを聞いてきます（通信用のシルアルポートが１つしかなかったときは聞いてきません）のでそれを指定します。起動したら簡単なプログラムを打ち込んで動かしてみましょう。

これは１秒おきにデバック端末にｈｅｌｌｏｗと表示するプログラムです。打ち込んだらデバック端末の設定をします。デバック端末というのはこの場合ＰＣのことを差します。Ｒｕｎ→Debug→Newを選択するか、新規デバックアイコンを押すとデバック端末ウィンドウ

が現れますので設定を行います。各自、自分のＰＣのＣＯＭポートと同じ設定をして下さい。また、FlowControl（フロー制御）は”なし”なのでＰＣのＣＯＭポートの設定をフロー制御”なし”に設定して下さい。私のＰＣの場合はＣＯＭ１をモデムで使っているのでＣＯＭ２の設定になっています。設定が終わったらエディターのＲｕｎ→Ｒｕｎを選択するか実行アイコンを押すとエディターのプログラムがスタンプへロードされ、その結果がデバック端末ウィンドウに表示されます。
＜実行結果＞

これでスタンプへのプログラムが出来るようになりました。

＊ＣＯＭポートの設定によっては上記で動かない場合もあります。その時はエディターの設定を変えてみましょう。設定の変更はＥｄｉｔ→Ｐｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓまたは設定アイコンを押すと下記ウィンドウが現れます。

ここでポートの設定を確認してみて下さい。

一番簡単に制御出来るものはＬＥＤです。回路図は下記のようになります。

今回は流す電流をもうすこし少な目（電池の節約）にするため、抵抗値を図よりも大きいな４７０オームにします。そしてブレッドボードを使い上記の回路を組んでみました。また、同じ抵抗が３つも無かったために回路はポート８（Ｐ８）につないだ一つだけとなっています。

次はプログラムです。下記は１秒ごとにポート番号８の端子をＨｉｇｈ／Ｌｏｗ切り替えるというものです。

はじめの行の”ｈｉｇｈ　８”はポート８を”Ｈｉｇｈ”にするという命令です。上記の回路図ではポートが”０”つまり”Ｌｏｗ”の時にＬＥＤが点灯するので，ポート８をＨｉｇｈにするということは消灯するということです。
”ｔｏｇｇｌｅ　８”はポート８の出力を反転させるという内容です。これによりはじめに消灯させたＬＥＤは点灯することになります。”ｐｓｕｓｅ　１０００”は１０００ｍＳ（１秒）間なにもしないという命令です。
＜実行結果＞

となります。ＰＣとの接続ケーブルをはずしてもＬＥＤは１秒ごとに点滅をくりかえし、独立したシステムが完成したといえるでしょう。

一番簡単なセンサーはスイッチです。ということで上記で作ったＬＥＤ回路をスイッチで動かしてみましょう。
図Ex1-15
上記回路ではポート７がスイッチの入力、ポート８がＬＥＤ出力になっています。Ｐ７は１０Ｋオームのプルアップ抵抗によりつねに５Ｖ，つまり”１”が入力されています。スイッチを入れるとポート７はグランドに直結されるので０Ｖ，”０”が入力されたことになります。このとき流れる電流は５Ｖ÷１０Ｋオーム＝０．０００５Ａ＝０．５ｍＡになり，あまり大きな電流は流れません。実際の接続は

このようになりました。さてプログラムですが、スイッチを押すとＬＥＤが光るプログラムを作ってみましょう。

DIRS=%1111111101111111　　'Ｉ／Ｏの設定
high 8　　　　　　　　　　　　　　　 'ＬＥＤを消す（ポート８をＨｉｇｈへ）

loop:　　　　　　　　　　　　　　　　'メインルーチン
if　INL=0　then turnon　　　　　'ＩＮＬはポート０〜７の状態。スイッチを入れる＝ポート７が”０”
high 8　　　　　　　　　　　　　　　 'スイッチが入ってなかったらＬＥＤを消す
goto loop

turnon:　　　　　　　　　　　　　　　'スイッチを入れるサブルーチン
low 8　　　　　　　　　　　　　　　　 'ＬＥＤを点ける（ポート８をＬｏｗへ）
goto loop　　　　　　　　　　　　　　'メインルーチンへ戻る

ＤＩＲＳはＩ／Ｏ（入出力）ポートの設定を行うレジスタ（記憶装置）で、右からポート０→１５を表します。ポートに対応したビットを０にすると入力、１にすると出力に設定します。ポートになにも接続しない状態で入力に設定すると入力値が安定しないので今回は外部にスイッチが付いているポート７だけを入力に設定します。
ＩＮＬはポート０〜ポート７の入力状態を表すレジスタです。スイッチを入れていない状態ではプルアップ抵抗によりつねに”１”が入力されていますので値は常に％１０００００００（”％”は２進数で表示しているという意味）になります。スイッチを入れるとポート７＝ＩＮＬのビット７が”０”になりますので値は％００００００００になります。
こんなのマイコン（スタンプ）を使わなくても出来ますが、まあ練習ということで勘弁して下さい。各自、押すと消える場合・や押すと１秒おきに点滅する場合のプログラムを作ってみて下さい。
＜実行結果＞

マイコンのＩ／Ｏポートの出力をそのままモーターに接続すると，マイコンの回路に大きな電流が流れてしまいマイコンが壊れてしまいます。模型店などで売っているモーターは数百ｍＡで動きますが、マイコンのＩ／Ｏポートから出力される電流の最大値は決められており、スタンプマイコンの場合は１つのＩ／Ｏから出力出来るのは２０ｍＡまでとなっています。ということで数百ｍＡの電流が流れるモータを動かすには信号を増幅する必要があります。一番簡単な方法はトランジスタを使うものです。

上記はトランジスタのベース（Ｂ）へスタンプから数ｍＡの電流を流すと、２つのトランジスタで約７５０ｍＡに増幅する回路です。抵抗の１ｋオームはスタンプから流れる電流を制限するものです。手元にトランジスタの規格表が無く、手元にあったトランジスタとダイオードを使ったので増幅度がわからない為、実際にどのぐらいの電流が流れるかを測定しながら回路を作りました。上記回路ではまず一段目のトランジスタにスタンプから４ｍＡ程度の電流が入力されます（測定値）。するとコレクタからエミッタへ１７５ｍＡ流れました。ここにモータをつないでみましたが動きませんでした。ということでトランジスタをもう一段つないでさらに電流を増幅したところ、２段目は７５０ｍＡとなり，今度はモーターが動きました。モーターは模型店等で売っているタミヤの１３０を使用しています。
このようにトランジスタの出力にトランジスタをつないでさらに増幅するつなぎかたを”ダーリントン接続”といいます。ダーリントン接続されたトランジスタ２個が一つのパッケージに入って，それひとつで大きな増幅が出来るトランジスタもありますので各自探してみて下さい。今回使用したトランジスタ２ＳＣ１８１５はおそらく日本で一番手に入りやすいものだと思います。
２ＳＣ１８１５はＮＰＮというタイプのトランジスタです。上記回路ではグランドとモータ間にトランジスタが入っており，グランド側をＯＮ／ＯＦＦしてモータを動かしたり停止させたりします。プラス電源側をＯＮ／ＯＦＦしたい場合はＰＮＰトランジスタを使います。２ＳＣ１８１５と同等のトランジスタに２ＳＡ１０１５というものがあります。

いままでの回路ではモーターを一方方向にしか回転させられません。モーターを正転／逆転させるにはどうしたらよいでしょうか？
Ｈブリッジ回路
これはＨブリッジ回路と呼ばれる回路上側の２つのスイッチが入れば一方方向に、下側の二つのスイッチが入っていればその逆方向に回転する回路です。このスイッチ部分にＮＰＮまたはＰＮＰトランジスタで作った回路を入れれば正転／逆転の制御が出来そうです。ここで注意しなければ行けないのは＋５Ｖの２つのスイッチを同時に入れるとショート状態になるので，そのようにならないように回路を考えます。

これは典型的なトランジスタを使ったＨブリッジ回路です。２つの入力に５Ｖ（”１”）または０Ｖ（”０”）を入力することで正転／逆転の制御を行います。

上記の回路が一つのパッケージに入ったＩＣもあります。今回、上記のような回路を組むのは面倒なので市販のモータードライバＩＣを使います。
東芝製ＴＡ７２９１Ｐ
このＩＣはモーターの正転／逆転／停止／ブレーキの出力が出来、モーターへの出力電圧の調整も行え、０〜２０ＶまでのＤＣモータの制御が出来ます。
＜入力と出力＞

駆動部は簡単にすませる為にタミヤの”楽しい工作シリーズ”を使いました。時間のある方はオリジナルのフレームや、タイヤ駆動を別のものに変える（キャタピラや６本足など）のも楽しいでしょう。

上の写真はＮｏ９８．ユニバーサルプレートセット＋Ｎｏ９７．ツインモーターギアボックス＋Ｎｏ９６．オフロードタイヤセットを組んだところです。ギアボックスは低速仕様に設定しました。（ツインモータギアボックスは高速／低速のギア設定が出来る）

それではモータドライバＴＡ７２９１Ｐで駆動部を動かしてみましょう。駆動部にはモータが２つあるのでＴＡ７２９１Ｐも２つ必要になります。システム構成は下記のようになります。


今回、試作用に小さいブレッドボードを使いました。両方のモーターが回っている状態でモーターに流れる電流を測定したところ片方約３００ｍＡでした。これはダーリントン接続のトランジスタで一つのモーターを回したときの約半分となります。これでスタンプのポート８〜１１を使い前進／後進／右折／左折／停止／ブレーキのコントロールが出来るようになりました。

センサーとしてスイッチを２個取り付け、障害物を避けて通るロボットを作ってみましょう。ポート０と１を入力とすると下記の通りとなります。

スタンプのポートへの入力は５Ｖにつながれた抵抗により常に”１”が入力されている状態になっています。スイッチを押すと”０”になるので、”０”ならば障害物あり、”１”ならば障害物無しと判断出来ます。これをロボットの全面の左右に取り付ければ障害物を感知するセンサーになります。

次はプログラムです。障害物を避けて前進するので”障害物を検知したらいったん後ろに下がり障害物と反対の方向を向く”というプログラムを作ってみましょう。ちなみに真っ正面に障害物がある時、つまり左右同時にスイッチが押された場合は少しバックしてから左を向くようにします。

DIRS=%1111111111111100　　　　'ポート０，１を入力に設定
Sence var byte　　　　　　　　　　　　'状態を表す変数Ｓｅｎｃｅ

loop:　　　　　　　　　　　　　　　　　　'メインルーチン
pause 100
if INL=Sence then loop　　　　　　　'ＩＮＬはポート０〜７の状態
if INL=%00000000 then Back　　　'ポート０，１両方が押された場合
if INL=%00000001 then Right　　　'ポート１が押された場合
if INL=%00000010 then Left　　　　'ポート０が押された場合
if INL=%00000011 then Go　　　　'ポート０，１両方が押された場合
goto loop

Back:　　　'ポート０，１両方が押されている場合
Sence=INL
gosub BK
gosub LW
goto loop

Right:　　　'ポート１が押されている場合
Sence=INL
gosub BK
gosub RW
goto loop

Left:　　　　'ポート０が押されている場合
Sence=INL
gosub BK
gosub LW
goto loop

Go:　　　　'ポート０，１両方が押されていない場合
Sence=INL
gosub FW
goto loop

FW:　　　　　'前進
low 8
high 9
low 10
high 11
return

RW:　　　　　'右へすこし回る
high
low
low
high
pause 200
return

LW:　　　　　'左へ少し回る
low
high
high
low
pause 200
return

BK:　　　　　'後進，下がってから停止
high
low
high
low
pause 800
low 8
low 9
low 10
low 11
pause 1000
return

プログラムをダウンロードすると２つのモーターが回り、前進状態になります。ここでそれぞれのスイッチをちょんと押すといったん後ろに下がる動作をし、右または左回転した後にまた前進をします。さあこれでほぼ完成しました。あとはシャーシにスタンプマイコンを含む基板関係を実装したら終わりです。

さて、今まではスタンプキャリアボードを使いソフトウェアのデバックを行ってきました。もうプログラムは完成しましたのでキャリアボードは不要になります。
今回の制作は初めてのロボットを作成することもあり、出来上がってもそんなにすごいものではないので部品をはんだ付けしてしまうともったいない気がします。また、せっかく試作状態ではうまくいっていたのにはんだ付け時に部品を壊してしまうことも考えられます。ということでここでもブレッドボードを使い、なるべくはんだは使わないようにしてみましょう。
まずはモーター用の電池ボックスとブレッドボードを取り付けます。これは簡単に両面テープで取り付けます。

ブレッドボードに試作の時と同じように部品を配置し、配線すれば完成です。配線はブレッドボード専用のピンが付いた線が売っていますが、今回はケチって普通の線の皮をむき、半田でコーティングして配線しました。直径が細い線のほうがブレッドボードの穴に入りやすいです。また、そうして作った配線はあまりきれいには出来ないので接触不良を起こすことが多いようです。配線後にはちゃんと接続されているかテスターなどで確認しましょう。スイッチも両面テープで固定しました。

＜全体の回路図＞

図Ex2-20

右が右側のスイッチが障害物にぶつかった所です。次にバック、そして左に回転、最後にまた前進しました。

これで（一応）ロボットを作ることが出来ました。こんな単純な機能のものでも、動くと楽しいものです。今後はさらに多機能なロボットを作っていきます。またこのホームページの特徴でもあるラテックスゴムやＦＲＰ樹脂などを用いてロボットの外殻を作っていく予定もあります。（こういうのをアニマトロニクスといいます。）