micro:bit プログラミング (+ Scrath 3.0 連携 ) (Ver. 1.1 2018/11/20) micro:bit というマイコンボードを使って コンピュータのハードウェアを操作するプログラムを作ります また micro:bit でいろいろな工作をしたり 自動 ロボットをプログラミングしてみましょう 説明は 程度 Scratch を使ったことがあり ブロックを組み合わせてプログラミングを作ることができること子供がりようすることを想定しています 内容 : 1. micro:bit って何? 2. micro:bit のプログラミングの基礎 3. micro:bit だけの いろいろなプログラミング 4. micro:bit で外部装置の制御 (L チカに挑戦 ) 5. Scratch3.0 で micro:bit を使おう 補 資料 : micro:bit Box 補 資料 : micro:bit 工作に挑戦 Go.Ota CoderDojo 市川真間 1 1 ページ
使わないときは micro:bit とロボット本体の電源はオフ い間使わないときは 電池を抜いておく 水の近くで使わない ぬれた手で使わない 属のとがっているところもあるので注意する micro:bit とロボット本体の差し込む方向を間違わない また できるだけ前にさす サンプルプログラム : http://beyondbb.jp/ssp/microbitprov13.zip からダウンロードできます 2
micrro:bit の電池の電源を入れて 動かしてみよう Demo プログラムが動くよ micro:bit は非常にシンプルなコンピュータです どんな能 があるが Demo プログラムを使いながら考えてみよう micro:bit の見つけた機能 ( できること ) ワンポイント : micro:bit は 度に つのプログラムだけ micro:bit は中に 度に つのプログラムしか入れることができません デモプログラムは Dojo フォルダーの中の BBC-MicroBit-First-Experience.hex を送ると再度デモを使うことができます 3 3 ページ
無線アンテナ CPU/ メモリ温度センサ リセットボタン USB コネクタ ( プログラム転送 / 電源 ) 電池コネクタ ボタン A B 電源 LED 転送中 LED デジタル / アナログ IO リング ( 大型ピンエッジコネクター ) 5 x 5 LED マ + - トリックス光センサー 表 ( おもて ) 加速度 方位センサ 裏 ( うら ) ピンエッジコネクター ( 外部インタフェース ) イギリスでは 100 万人の子供が micro:bit を持っているよ 4
micrro:bit のウェブサイトに ってみよう micro:bit 検索 Micro:bit 財団は 技術による発明を誰にとっても楽しいものにする... 5 5 ページ
新しくプログラムを作る 今までプログラム チュートリアル : いろいろな楽しい入門用のプログラムサンプルです 6
初めにプログラムの名前を入れよう Scratch のような画面でプログラムを作ることができるよ Scratch と大きく違うことは何かな??? Micro:bit を接続してないくても 画面上のシミュレータで動作を確認することができるよ 7
自分の名前を LED に表示しよう ( アルファベットだけしか使えないのでローマ字で入 ) ワンポイント : 画面上のシミュレーター画面上の micro:bit を操作して 予め動作を確認することができます 8
ファイルを保存するダイアログがでるので micro:bit/chibi:bit の装置にファイルを保存するよ ファイルの転送中は micro:bit の 転送中 LED が点滅するので 点滅が終わったら転送完了だよ 次のページ
マイクロビットの保存ダイアログが開くので 保存先を MICROBIT にしてから保存 保存先を micro:bit にする ワンポイント : パソコンから外しても動く micro:bit は単独のコンピュータです 電池をつなぐと パソコンから外しても動くよ ( リセットボタンで初めから実 するよ ) 10ページ
プログラム No.1: 振ると温度計 micro:bitを振ると その時の温度を表示します micro:bitの使用機能 : 温度センサー / 加速度センサー / LED 表示 簡単なプログラムですが これで温度が表示されます チャレンジ : サイコロを作ってみよう 振った後に 1~6 までの数字をランダムに表示してみよう 11 11 ページ
プログラム No.2: うれしい 悲しい予想 micro:bitが今 うれしいか 悲しいか予想してみよう 揺さぶると うれしい 悲しいの状態が変わるよ うれしいと思ったらAボタン 悲しいと思ったらBボタンを押してみよう 当たると はずれると を表示します micro:bitの使用機能 : 加速度センサー / A Bボタン /LED 表示 チャレンジ : micro:bit とじゃんけんするプログラムを作ってみよう 12 12 ページ
プログラム No.3: キッチン タイマー キッチンタイマーを作った よう A+Bボタンでリセット Aボタンで時間のセット Bボタンでタイマースタートするよ micro:bitの使用機能 : A Bボタン /LED 表示 チャレンジ : ストップウォッチを作ってみよう 13 13 ページ
プログラム No.4: 防犯ライト 光センサーを使って micro:bitの周りを暗くすると2 秒間 LEDがつくようにするよ micro:bitの使用機能 : 光センサー /LED 表示 チャレンジ : 明るさによって LED にいろいろな模様を表示してみよう 14 14 ページ
プログラム No.5: 玉転がし micro:bitを前後 左右に傾けるとLEDのドットが移動するよ micro:bitの使用機能 : 加速度 ( 傾き ) センサー /LED 表示 チャレンジ : ドットを動かして ゴールに くようなゲームを作ってみよう 15 15 ページ
プログラム No.6: 方位磁石 micro:bitを方位磁石にしてみよう micro:bitの使用機能 : 磁気センサー / A Bボタン /LED 表示 磁気センサーを使う場合は プログラムを動作させた時 調整のため micro:bit の LED で丸を描くようにぐるっと回す必要があります チャレンジ : 磁 ブロックを使って 磁石が近づくと〇を表示してみよう 16 16 ページ
プログラム No.7: micro:bit 間通信 (1) 送信側 micro:bit 同志は通信することができます 片方の micro:bit のボタン操作でもう 方の動作が変わるよ チャレンジ : ロボットの操作で2 台のmicro:bitを使って リモコンを作ってみよう 17ページ
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少し難しい話 : コンピュータが機器を制御する方法 CPU 中央処理装置 メモリ記憶装置 コンピュータの頭脳 micro:bit は基本的にこれだけ ポート01 ポート02 ポート03 ポート04 コンピュータの目 耳 口 手 何があるかな????? コンピュータの大元の CPU は ポートと呼ばれる場所を通じて 外部の機器を操作しています ノートパソコンのキーボードやマウスもこのポートにつながっています 19 19 ページ
ピアイン モード アナログ micro:bit 規定値 LED Off 有無 P3 LED 列 1 IO 〇 P0 IO IO 〇 P4 LED 列 2 IO 〇 P5 ボタンA ボタンA P6 LED 列 9 IO P7 LED 列 8 IO P1 IO IO 〇 P8 IO IO P9 LED 列 7 IO P10 LED 列 3 IO 〇 P11 ボタンB ボタンB P12 IO IO P2 IO IO 〇 micro:bit のポートは内蔵されている LED やボタンの制御にも使われています P0/P1/P3 のポートは micro:bit のピンエッジコネクターでも大きな場所をとっているので使い易いです 20
実験 No.1: ポートの ON/OFF micro:bit のポートを制御してみよう A/B ボタンでボート 0 を ON/OFF しています コンピュータは単純にポートを On/Off しているだけです ポートに接続されている機械によって動作が違ってきます 21 21 ページ
実験 No.2: モーターの接続 micro:bit がポートを制御しているか小さなモーターを接続してみましょう プログラムを動かしてモーターが動くか確認してください 注意 : 小さなモーターが無い場合は 実験 3 に進んでください ワニ口クリップを micro:bit のエッジコネクター 0 と GND にしっかり挟みます 穴をはさむようにします ワンポイント : 接続できるモーター micro:bit は ポートに大きな電流 ( 最大 90mA) を流すことができせん そのため 小さなモーターしか接続できません ここでは スマホ等に使われている バイブレーションモーターを使用しています 通常の模型用のモーター等は接続しないでください 22 22 ページ
実験 No.3: L チカしよう (1) micro:bit がポートを制御して外部の LED( 発光ダイオード ) を点灯させてみましょう (L チカといいます ) ブレッドボードという基盤の上に 部品を配置して作成します ブレッドボードは穴がたくさん開いている板で 部品を直接差しこんで回路を組むことができます ブレッドボードは左の写真のようなものです 上と下に + と - を流すラインがあり 真ん中に IC や部品を差し込む場所があります ブレッドボードの縦 横の穴は左の写真の灰色の Line の様に中でつながっています 23 23 ページ
実験 No.3: L チカしよう (2) 部品と回路図を説明します LED 抵抗 抵抗 330 オーム 発光ダイオード の い方を +( ポート側に接続します ) 橙橙茶金 330 オーム LED に流れる電気の量を調整します GND に接続 回路図 P0 に接続 24 24 ページ
実験 No.3: L チカしよう (3) ブレッドボード上の部品の組み方を示します プログラムを動かしい A ボタンを押して LED が付けば成功です チャレンジ : micro:bit のいろいろなセンサーの状態によって LED 点けたり消したりするプログラムを作ってみよう い線は GND に 白い線は 0(P0) につなげます 25 25 ページ
実験 No.4: ダブル L チカしよう ダブル L チカのブレッドボード上の部品の組み方を示します チャレンジ 1: 二つの LED をボタンで制御するプログラムを作ってみよう 例えば A ボタン : 赤点灯 B ボタン : 白点灯 A+B ボタン : 両方消灯 チャレンジ 2: い線は GND に 白い線は 0(P0) に赤い線は 1(P1) につなげます 二つの LED を歩 者用信号機にみたてて それと同じように動くプログラムを作ってみよう さらに 本物と同じようにボタン押すと変わるようにしてみよう 26 26 ページ
Scratch 3.0 を使うと micro.bit と無線で接続し micro:bit を使ったいろいろなプログラムを作ることができるよ 無線で通信 CPU/ メモリ温度センサ ボタン A B 27 ページ デジタル / アナログ IO リング ( 大型ピンエッジコネクター ) 5 x 5 LED マトリックス光センサー 加速度 方位センサ ピンエッジコネクター ( 外部インタフェース ) 27
Scratch 3.0 と micro:bit の通信の仕組み Scratch 3.0 Scratch Link micor:bit の中には Scratch micro:bit HEX を入れて Scratch と通信します Bluetooth Scratch micro:bit HEX パソコンの中で Scratch 3.0 は ScratchLink というプログラムを使って micro:bit と通信します Bluetooth という無線の形式で通信するので PC で Bluetooth を使えるようにしておくよ 28 28 ページ
Scratch 3.0 と micro:bit の通信の準備 Scratch と micor:bit のサイト https://scratch.mit.edu/microbit サイトに準備の仕方や使い方の説明が丁寧にでてるので てください 29 29 ページ
Scratch 3.0 と micro:bit の通信の準備 (2) サイトを ながら次の作業をするよ Scratch Link をダウンロードしてからパソコンにインストールする Scratch micro:bit HEX を PC にダウンロードしておく 30 30 ページ
Scratch 3.0 と micro:bit の接続 (1) サイトを ながら Scratch と micro:bit を接続する場合毎回 次の作業をするよ micor:bit 側 PC にダウンロードした Scratch micro:bit HEX を micro:bit を転送しておく MICROBIT にコピーする USB でつないで無い場合は micro:bit の電源を入れておく 31 31 ページ
Scratch 3.0 と micro:bit の接続 (2) PC 側 (1) PC の Bluetooth が ON になっているか確認 ( 次のページの補 も参考にして ) ScratchLink を起動 隠れているインディケータで起動しているか確認できます ブラウザが Scratch 3.0 を起動 32 32 ページ
Scratch 3.0 と micro:bit の接続 (2 補 ) PC の Bluetooth が ON になっているか確認方法 設定を選択 デバイスを選択して その中で Bluetooth のオンを確認 ( 設定 ) 33 33 ページ
Scratch 3.0 と micro:bit の接続 (3) PC 側 Scratch 3.0 内 (2) 拡張機能を選ぶ micro:bit を追加 つかった micro:bit を接続して完了 micro:bit が つからない場合は micro:bit のリセットボタンを押すと micro:bit 側のプログラムが正常に動作する場合もあるよ うまく つからない場合 接続の (1) から (3) を確認してみよう 34 34 ページ
Scratch 3.0 と micro:bit のプログラミングしよう micro:bit を接続すると 使えるブロックが表示されるよ micro:bit と Scratch のプログラミングをやっているなら すぐに使えると思うよ 35 35 ページ
Scratch & micro:bit プログラミング (1) ネコ歩かせ micro:bit の A ボタンと B ボタンを押すと それぞけ左右に動くよ 36 36 ページ
Scratch & micro:bit プログラミング (2) ボール動かし micro:bit の前後左右に傾けるとボールが動くよ 37 37 ページ
Scratch & micro:bit プログラミングチャレンジ micro:bit 工作して 本格的なジョイスティックゲームも作ることもできるよ スイッチはポート 0 に つないでいます 38 38 ページ
補 資料 : micro:bit Box 4. micro:bit で外部装置の制御 (L チカに挑戦 ) 用に micro:bit を含めて 必要なパーツを 100 均のボックスに入れてセットにしておくと 子供達は使いやすいです パーツ micro:bit 本体 電池ボックス USB ケーブル ブレッドボード ワニ口クリップケーブル ブレッドボード用ジャンバー線 スピーカー 小型モーター LED 抵抗 備考スイッチ付 45 x 34.5mm 3 本 3 本振動モーター 2 個 330Ωx2 本 39ページ
補 資料 : micro:bit 工作に挑戦 手づくり工作をうごかそう! micro:bit プログラミング ( ぼうけんキッズ ) という本の中には micro:bit を使ったいろいろな工作例がのっています この本を参考に いろいろなものを作ってみよう 工作内容 : コロコロサイコロ ゲーム盛り上げ棒 どうぶつビット バースデーキャンドル シーソーギター 魔法のサウンドステッキ ぼうけんウォッチ ハミガキタイマー 侵入者アラームなど 15 種類 40ページ