第1回目の「えど参る！」は、話題のmicro:bitを搭載した　電気の利用実験ボードFWB（ケニス）を使って、電気の点灯制御実験にチャレンジします。

 

電気の利用実験ボードFWBとは

コンデンサや電池ボックスがついた回路基板にmicro:bitを搭載したもので、第6学年　理科「電気の利用」の発展学習に特化したキットです。 ※もちろんmicro:bit単体でも、様々なプログラミング学習に利用できますよ。

 

セットは、FWB（本体のみ）／FWB-M（micro:bit付）／FWB-S（フルセット）と3種類あります。

micro:bitをお持ちでない方は、FWB-M（micro:bit付）またはFWB-S（フルセット）をご購入ください。FWB（本体のみ）は、FWB（本体のみ）はmicro:bitは付属しておりません。

 

マイクロビットを使った点灯制御実験にチャレンジ

チャレンジでするべきこと

・電気の利用実験ボードFWBを使用して、暗ければ点灯、明るければ消灯する照明を作成してみる

・電池の代わりに、手回し発電機で作り、コンデンサーに貯めた電気を使ってみる

 

1.セット内容を確認

さ～、まずは内容確認からです。実験に利用するのは、手回し発電機や台付の豆電球・LED電球等の実験セットが付属している「FWB-S（フルセット）」です。

 

 

 

2.ソフトウェアを起動

次に、対応ソフトウェアを整えます。対応ソフトは、Microsoft MakeCode。

ブラウザ上で動くプログラミング環境なので、インストールの必要はありません。まずはブラウザを立ち上げてMakeCodeを検索して下さい。

MakeCodeではブロックを使ったビジュアルコーディング（スクラッチのようなもの）を使いコードを作成していきます。

 

 

 

MakeCodeで新しいプロジェクトを作成

MakeCodeがブラウザに表示されましたか？　micro:bitを選択し、新しいプロジェクトを作成します。

立ち上がった画面を眺めてみると、左側にmicro:bitの画像が表示され、中央には「基本」「入力」「音楽」…とブロックのカテゴリ一覧が並んでいます。

 

　

 

カテゴリ内のブロックを見てみると、……。 どれを使っていいのか見当がつきません。

しかも電気の利用で使う「点灯」「消灯」みたいなブロックもありません。どうすればいいんでしょうか……。

 

いきなり挫折感が漂ってしまいましたが、プラグインが必要とのことで、rkkプラグインを追加することで「電気の利用」というカテゴリが作成されました。

 

 

 

【プラグイン追加方法】

 

右上の歯車（設定）を押すと、アコーディオンメニューが広がるので、その中の「拡張機能」を選択します。

拡張機能の画面では、虫眼鏡のマークの検索フォームが表示されていますので、そこに以下のアドレスを入力します。

https://github.com/tfabworks/pxt-rkk

すると、RKKというプラグインが表示されますので、選択してください。 選択後、自動的にプラグインが追加されます。

 

 

4.ケーブルで接続

利用実験ボード（基板）とPCまたはタブレットをUSBケーブルで接続します。

※接続されるとデスクトップにフォルダが自動生成されます。

次に電気の利用実験ボード（基板）と台付の豆電球をみのむしクリップ付リード線で接続します。

赤（＋）は赤（＋）、黒（－）は黒（－）どうしを繋いでください。

そして、電池ボックスの電源をオンにします。

これで準備は整いました。 そしてついにプログラミングです。

 

 

5.コードを作成する

では、これから暗ければ点灯する、明るければ消灯する自動照明のコードを作りたいと思います。

ざっくり、作ってみました。（左のコード）

 

 

ちなみに右のコード「棒グラフを表示する　値（蓄電量）　最大値（1023）」はmicro:bit本体の表示画面に棒グラフで蓄電量を表示させるためのもので、これがないと蓄電量が分かりません。

※Microsoft MakeCodeのステージに配置されたコードは、センサーやディスプレイで干渉しなければ複数のコードが同時に動きます。

 

 

6.コードを送信

完成したコードを電気の利用実験ボードに送信して実機確認です！

ですが、ここからの手順が少し面倒です。

まず「ダウンロード」のボタンを押すと以下の画面が表示されます。

 

 

ここではmicrobit-電気の利用デモ.hexというファイルが作成されました。

これ（microbit-電気の利用デモ.hex）を、4で自動生成されたフォルダにドロップインします。

 

 

7.実機で動作確認

コードは正常に動作するでしょうか？

お～～！棒グラフが表示されました！

手でmicro:bit上の光センサーを覆うと、お～～！豆球が付きました！！ 成功です！

 

 

8.蓄電して制御にチャレンジ

では、電池ではなくコンデンサーに作って貯めた電気で、豆電球が点灯するでしょうか？

今度は手回し発電機の出番です。

 

　

 

電池ボックスの原電をオフにして、手回し発電機とコンデンサーをみのむしクリップ付リード線で接続します。

ここからがけっこうしんどい…。回します。そしてひたすら回します。

するとmicro:bitのディスプレイの棒グラフが上にどんどん上がってきます。面白い！

子供だったらとても喜ぶんだろうなと、光景が目に浮かびます。でも、大人は辛いです！

 

 

9.実機で動作確認

満を持して、手でmicro:bit上の光センサーを覆うと…

 

 

ガーーーーン。豆電球つきません…。

よく見たら一瞬付いたような、小さく光っているような…。う～～んっ…なんだこりゃ。

何やら、豆電球の消費電力が思った以上に大きいようです。 で、LED電球に付け替えて実験すると…

 

 

お～～！制御成功です！豆電球では電力が足りなくても、LED電球なら大丈夫なんですね！！

これで暗ければ点灯する、明るければ消灯する自動照明が完成しました！

ヒヤヒヤしましたが、失敗しながら理由を考えていく、プログラミング的思考力の醍醐味を味わえた実験でした。

そして、最後にうまくいったときの達成感、素晴らしいですよ。 是非授業でも活用していただければと思います！