パソコンにUSB接続したゲームパッドと、Arduino nanoの通信

「ゲームパッドの特定のボタン（Aボタンなど）を押している間だけ、Arduino Nanoの内蔵LED（13番ピン）が点灯する」システムを作成します。

Arduino側のプログラム(C++)

gamepad_arduino.cpp

// PCからシリアル通信で指示を受け取り、LEDを制御するプログラム

const int ledPin = 13; // Arduino Nanoの内蔵LEDピン

void setup() {
  // PC側と通信速度（ボーレート）を合わせる
  Serial.begin(9600);
  
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  digitalWrite(ledPin, LOW); // 初期状態は消灯
}

void loop() {
  // PCからデータが送られてきているか確認
  if (Serial.available() > 0) {
    // データを1バイト（1文字）読み取る
    char command = Serial.read(); 

    // 受け取った文字に応じた処理
    if (command == '1') {
      digitalWrite(ledPin, HIGH); // 1を受信したらLEDを点灯
    } else if (command == '0') {
      digitalWrite(ledPin, LOW);  // 0を受信したらLEDを消灯
    }
  }
}

PC側のプログラム(Python)

gamepad_arduino.py

import pygame
import serial
import time

# --- 環境に合わせて書き換える設定 ---
# Arduino IDEの「ツール」メニューで確認できるポート名を指定してください
# Windowsの例: 'COM3', 'COM4' など
# Mac/Linuxの例: '/dev/tty.usbserial-XXXX' など
COM_PORT = 'COM3' 
BAUD_RATE = 9600

# シリアル通信の初期化
try:
    ser = serial.Serial(COM_PORT, BAUD_RATE, timeout=0.1)
    time.sleep(2) # Arduinoの自動リセットからの復帰を待つ
    print("Arduinoと接続しました！")
except serial.SerialException:
    print(f"エラー: {COM_PORT} が開けません。Arduinoが接続されているか確認してください。")
    exit()

# Pygame（ゲームパッド読み取り用）の初期化
pygame.init()
pygame.joystick.init()

if pygame.joystick.get_count() == 0:
    print("エラー: ゲームパッドがPCに接続されていません。")
    ser.close()
    exit()

joystick = pygame.joystick.Joystick(0)
joystick.init()
print(f"「{joystick.get_name()}」を検出しました。")
print("ボタン0（通常はAボタンや×ボタン）を押すとArduinoのLEDが光ります。")
print("終了するにはターミナルで Ctrl+C を押してください。")

# 状態の変化を監視するための変数
last_button_state = -1 

try:
    while True:
        pygame.event.pump() # ゲームパッドの状態を更新

        # ボタン0の状態を取得 (押していれば 1, 離していれば 0)
        current_button_state = joystick.get_button(0)

        # ボタンの状態が変化した時だけArduinoにデータを送る
        # （送りすぎによる通信パンクを防ぐため）
        if current_button_state != last_button_state:
            if current_button_state == 1:
                ser.write(b'1') # Arduinoへ '1' を送信
                print("ボタンON -> '1' を送信")
            else:
                ser.write(b'0') # Arduinoへ '0' を送信
                print("ボタンOFF -> '0' を送信")
            
            last_button_state = current_button_state

        time.sleep(0.05) # CPU負荷を下げるためのウェイト

except KeyboardInterrupt:
    print("\nプログラムを終了します。")
finally:
    ser.close()
    pygame.quit()

実行手順
このシステムを動かすには、以下の順番で作業を行います。

1
Arduinoにスケッチを書き込む:Arduino IDEに上記のC++コードを貼り付け、Arduino Nanoに書き込みます。
書き込みが終わったら、Arduino IDEのシリアルモニタは閉じてください
（開いたままだとPython側からポートにアクセスできずエラーになります）。

2
Python環境の準備をする:PCのコマンドプロンプト（またはターミナル）を開き、必要なライブラリをインストールします。
以下のコマンドを実行してください。

pip install pygame pyserial

3
Pythonプログラムを実行する:ポート名の書き換えを忘れずに。
Pythonのコードを gamepad_arduino.py などの名前で保存します。
コード内の COM_PORT = 'COM3' の部分をご自身の環境に合わせて書き換えてから、プログラムを実行します。
ゲームパッドのボタンを押した瞬間に、Arduino Nano基板上の「L」と書かれたLEDが光れば成功です。