LAMP:bit 街灯のシミュレーション

micro:bit v2の発売が発表されましたね。主な変更点は、
・プロセッサーのバージョンアップ、メモリーの増加
・スピーカー、マイクの追加
・ボード表面のロゴにタッチ検出機能を追加
・ロゴマークにタッチ機能追加
等で、価格は据え置き、日本でも年内には発売されるそうです。これまでモジュールを追加しないと使えなかった機能が標準で搭載されるので、単独でも出来ることがぐっと増えて、便利になりますね。現在micro:bit本体がセットになっている製品はv2になるのを待つか、本体を含まないセットを買う方がいいですね。
詳しいことを知りたい方は、スイッチエデュケーションのmicro:bit のバージョンアップについてのページを参照してください。

LAMP:bit

さて、前回身の回りにある電気の性質や働きを利用した道具の利用の例として人感センサーを使ったプログラムを紹介しましたが、今回は暗くなると自動で点灯する街灯です。
センサーやLEDのモジュールを組み合わせても街灯のシミュレーションは出来ますが、Kitronik社から街灯を模した一体型の拡張基板「LAMP:bit」が発売されているのでそれを使って見ました。

LAMP:bit
街灯の柱の下部にはmicro:bitがボルトで固定できるようになっています。柱の上部には周囲の環境の光量に応じて自動的に白色LEDをオン/オフできるフォトトランジスタが搭載されています。
フォトトランジスタはP1ピンに、白色LEDはP0ピンに接続されていますので、自動点灯するためのプログラムは以下のようになります。

LAMP:bitLAMP:bit

P1ピンから読み取るアナログ値がある値より小さければP0ピンにHigh(1)を、大きければLow(0)を返せばいいわけですね。
より簡単にプログラミングするためのカスタムブロックも用意されています。
拡張機能で「Kitronik」で検索するとLAMP:bit用のカスタムブロックが追加されます。
カスタムブロックでプログラミングすると下のようになります。ピンを意識しなくて済むので、より簡単にプログラミングできますね。

LAMP:bitLAMP:bit
Kitronik社からはカラーLED版のLAMP:bitや信号機をシミュレーションするSTOP:bit、バーの上げ下げをシミュレーションするACCESS:bitなども発売されているので、組み合わせれば街のジオラマを作ることも出来そうですね。

micro:bit用人感センサー

人感センサー

6年理科の「私たちの生活と電気」(大日本図書)の単元で身の回りにある電気の性質や働きを利用した道具の利用について、プログラミング機器を利用して,プログラミングを体験するという内容があります。
これについて、どんな例が取り扱えるのか考えると、各種センサーを利用した自動ドア、人感センサーを利用した照明や電気器具のオンオフ、光センサーを利用した自動点灯の照明などが思い浮かびます。
そこで、まず人感センサーの利用例を試してみました。家庭で利用される人感センサーは赤外線を使ったものが主流です。PIR(Passive InfraRed)モーションセンサーと呼ばれることもあります。
スイッチサイエンス社からmicro:bit用人感センサーが2種類販売されていますので、ここではそれを使ってみました。

人感センサー
人感センサーまずは人感センサーモジュールキットです。人感センサーとブザー(スピーカ)が搭載されているので、人を感知したら音で知らせることも出来ます。一体型なのでこれだけで使用できるのお手軽です。検出範囲を狭めるための人感センサー用ケースもおまけでついています。
ブザーはP0ピンに、人感センサーはP1ピンに接続されています。
人感センサーは人を検知すると値はLOW(0)に、検知していない状態ではHIGH(1)になりますので、次のようにプログラミングすると人を感知したら音楽とLEDの点滅で知らせることが出来ます。曲やLEDの表示は自由に変えられるので、子どものレベルによっては曲やLED表示だけ変えさせるというやり方もできますね。

人感センサー

もう1種類は、micro:bit用コネクターベースに接続して使用するmicro:bit用人感センサーモジュール(コネクタータイプ)です。

コネクターベース人感センサー
こちらはコネクターベースをmicro:bitに取り付けるとP0ピン、P1ピン、P2ピンに専用モジュールを取り付けることができます。ただ、残念なことに専用コネクターに対応しているのはセンサーやボタン類しかないので、音を出したいとなるとブザーをつなぐのに別途ワニ口クリップなどを利用しないといけないことになりそうです。

コネクターベース人感センサー

ということで、授業での利用は一体型の人感センサーモジュールキットの方が簡単ですね。人感センサー以外のセンサーも使いたい場合は人感センサーモジュール(コネクタータイプ)になりますね。