生物育成の技術
植物工場のプログラム制御による豆苗の栽培

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教員用2018/12/25

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セット内容スタディーノ ×1

電池ボックス ×1

ACアダプター ×1

LEDテープ ×3

ＬＥＤ
（赤）×１

光センサー ×１

水位センサー ×１

ブロック 基本四角
白×2

ブロック ハーフD
水色 ×12

ブロック ハーフＣ
薄水色×2

ステー ×１

ブロックベース
正方形 小 ×１

USBケーブル
miniB(80cm) ×１

センサー接続コード（中） センサー接続コード（短）（3芯 30ｃｍ）
×2（3芯 15ｃｍ）
×1

実験には別途下記消耗品を推奨しております。
品番 102964

豆苗栽培キット

目次
第１章：Studuinoの取り扱いについて

１.準備… …………………………………………………………………………………… 3
２.各種パーツの取り扱い説明… ………………………………………………………… 4
３.ブロックプログラミング環境の取り扱い説明… …………………………………… 7
４.トラブルシューティング… …………………………………………………………… 8

第２章：豆苗の栽培について
１.豆苗の基本的な栽培方法… ………………………………………………………… 13

第３章：実験方法

１.実験機の組み立て… ………………………………………………………………… 14
２.プログラムの作成方法（基本操作・入出力設定）…………………………………… 18
３.実験例（植物工場の育成条件による豆苗の成長比較）… ………………………… 24
４.植物工場の改良… …………………………………………………………………… 29

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第1章 Studuinoの取り扱いについて
1 準備
1-1：Studuinoソフトウェアのインストール
Studuinoソフトウェアのインストール手順につきましては、弊社ウェブサイトに最新のマニュアルを掲載しておりますので、以下の手順をご参照ください。
① Studuino ソフトウェアダウンロードサイト（http://artec-kk.co.jp/studuino/ja/）へアクセスします。
② 表示されたページの「ソフトウェア」
メニューより「Studuino」
をクリックします。
③「ソフトウェア」の下の「Studuino ソフトウェアのインストール方法」
をクリックすると、マニュアル（PDF形式）が開きます。

1-2：USBデバイスドライバのインストール
USBデバイスドライバのインストール手順につきましても、弊社ウェブサイトに最新のマニュアルを掲載しておりますので、以下の手順をご参照ください。
① Studuino ソフトウェアダウンロードサイト（http://artec-kk.co.jp/studuino/ja/）へアクセスします。
② 表示されたページの「ソフトウェア」
メニューより「Studuino」
をクリックします。
③「USBデバイスドライバ」の下の「デバイスドライバのインストール方法」
をクリックするとマニュアル（PDF形式）が開き      ます。

Studuino ソフトウェアはVer.1.5.0.0 以降のものをインストールしてください。
※古いバージョンのソフトウェアをお使いの場合はアップデートが必要です。
※Studuino ソフトウェアVer.2 には対応していません。

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2 各種パーツの取り扱い説明
2-1：アーテックブロック
アーテックブロックはその形状の特長から、突起の位置に注意して組み立てる必要があります。組立説明書の突起の位置を確認しながら組み立てるよう注意してください。
突起の位置

アーテックブロックをはずすときは、
まっすぐ引っ張るようにしてください。無理に曲げるように力を加えると破損する場合があります。
矢印の方向にまっすぐ引っ張る

破損

ブロックのつなげかたによって、手ではずすのが難しい場合は、
ブロックリムーバーを使用してはずしてください。
アーテックブロックがかたくてはずれないときは・・・

それでもはずれないときは・・・

ブロックリムーバー① リムーバーの内側のAの部分をブロックのすき
間に入れる② リムーバーをスライドさせそのまま引きぬくを使いましょう！

① ツメでブロックのつけねを強く挟むとパチッと音が鳴り、すき間がひろがる② そのまま引きぬく

1

1

2

Ａ

2
Ａ

4

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4

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スタディーノ

2-2：基板本体(Studuino）
各部の機能および接続方法

⑦
⑥

⑤
④

①

※画像は基板表面にシールを貼り付けたものです。

②③① 通信ケーブル接続コネクター（USB mini B コネクター）④ DCモーター用コネクター

DCモーターを接続するコネクターです。本教材では使用

パソコンとの通信を行うために USBケーブルを接続するコしません。

製品に付属のUSBケーブルだけでなく、市販のUSBケーブ⑤ デジタルピン用コネクター② 電源コネクター（外部電源用コネクター）

本教材ではサーボモーターは使用しません。

ネクターです。コネクターの形状はUSBのmini-B規格です。
ルを接続することもできます。

LEDテープ・サーボモーターを接続するコネクターです。

付属の電池ボックスもしくはACアダプタを接続して、電源を接続するコネクターです。センサー・LED・ ブザー・スイッチ

LED テープのコードをは、USB からの供給電源で動作しますが、DC モーターや取り付ける向きに注意！

サーボモーターを動かす場合および、USBケーブルを接続せ灰色のコードが図のように右向きになるように接続する。

ずにセンサー・ＬＥＤ・ブザー・スイッチを動かす場合は、電源コネクターから電力を供給する必要があります。また、USB

灰色

ケーブルをはずし、Studuinoを動作させるときにも電源コネクターから電力を供給する必要があります。

③ アナログピン用コネクター⑥ プッシュスイッチ

センサー・LED・ブザーのいずれかを接続するコネクターでボタンスイッチです。A0〜A3まであります。プッシュス※音センサー・光センサー・赤外線フォトリフレクタは、A0〜A7に接続できます。
※タッチセンサー・LED・ブザーはA0〜A5 に接続できます。
※加速度センサーは、A4 と A5 にまたがって接続します。
※A0〜A3のコネクター使用時は、プッシュスイッチA0〜A3 が使用できなくなります。

クターのA0〜A3は使用できません。

イッチを使用する場合は、センサー・L ED・ブザー用コネす。コネクターには、A0〜A7の番号がふられています。

センサー接続コードを取り付ける向きに注意！

⑦ リセットスイッチ

プログラムをリセットするスイッチです。Studuinoを初期化した後や、パソコンが Studuinoを正しく認識できな
いとき、その他 Studuinoの 動作が おかしいときなどには、このスイッチを 押して Studuinoを再起動してくだ

灰色

さい。

基板上の「ArTec」の文字が 水 平 に 読 め る 状 態 で、灰色のコードが図のように上向きになるように接続する。

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2-3：LED
線が3本出ている３芯のセンサー接続コードでStuduinoと接続します。接続コネクターはA0〜A5が対応しています。

3芯

2-4：LEDテープ
６個のフルカラーLEDをそれぞれ個別に制御できます。接続コネクターはD2〜D12が対応しています。

2-5：水位センサー
線が３本出ている３芯のセンサー接続コードでStuduinoと接続します。接続コネクターはA0〜A7が対応しています。
※センサー接続コードを取り付ける向きや位置に注意。

灰色

2-6：光センサー
光センサーは光を電気に変える「フォトトランジスタ」とよばれる電子部品によって光の強弱を判別します。明るいほどセンサーの値が大きくなります。見た目はLEDと酷似しています
が、基板の色（黒）および英語表記の印刷で識別します。
３芯のセンサー接続コードでStuduinoと接続します。接続コネク

ターはA0〜A7が対応しています。

フォトトランジスタ

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3 ブロックプログラミング環境の取り扱い説明
3-1：ブロックプログラミング環境の起動
Windows の場合① インストール完了後、デスクトップに右のショートカットアイコンが作成されます。ダブルクリックすると、ソフトウェアが起動します。

スタートメニューから起動する方法●Windows XP/ Vista /7 の場合

インストールが完了した後、スタートメニューに登録される「Studuino Software」
を選択すると、
ソフトウェアが起動します。
スタートメニューに「Studuino Software」のアイコンがない場合は「すべてのプログラム」
を選択し、「ArTec」
フォル
ダから「Studuino Software」
を選択してください。

●Windows 8の場合スタート（メトロ）画面に追加される「Studuino Software」

を選択すると、
ソフトウェアが起動します。

●Windows 10 の場合
スタート画面に追加される「Studuino Software」
を選択す

ると、Studuino プログラミング環境が起動します。

② ソフトウェアを起動すると、右の画面が表示されます。

Windowsでは２種類のプログラム環境が選択できます。

本講座では、ブロックプログラミング環境を選択してください。
③ 3つのバージョンのブロックプログラミング環境が選択できます。それ

ぞれの用途にあわせて使用するブロックプログラミング環境を選択して起動してください。

※「キャラクター」「電気実験」の２つのバージョンについては、「Studuino プログラミング環境 Ver1.5.0.0」以降に追加された機能になります。
Ver1.4.1.1 以前のソフトウェアをご使用の場合は、ソフトウェアのアップデートを行ってください。

Mac OS X の場合
インストールした「StuduinoBPE.app」をダブルクリックすると、
ブロックプログラミング環境が起動します。

※ Mac OS X では「ロボット」のみ使用可能です。
「キャラクター」「電気実験」
は未対応です。

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3-2：ブロックプログラミング環境の使用方法
ブロックプログラミング環境の基本操作については、Studuino のウェブページからダウンロードできる「Studuinoプログラミング環境取扱説明書」をご確認ください。

http://www.artec-kk.co.jp/studuino/ja/studuino.php

3-3：ファイルの保存① メニューバーの「ファイル」から、「保存する」を② 以下のようなウインドウが現れたら、保存したいフォルダ

選択します。

を指定し、ファイル名を付けて保存します。

4 トラブルシューティング
トラブルシューティングについての最新情報は、Studuino のウェブページの「よくあるご質問」でご確認いただけます。

http://www.artec-kk.co.jp/sfaqj
エラーメッセージ

原因

定義されていない関数ブロックが存在する

対策

定義されていない関数ブロックを削除し、場合に表示されますをドロップして関数プログラムを作成できません

を定義してください。

定義されていない関数が存在します。

プログラムを作成できません

メイン関数が定義されていません。

プログラムを作成できません
システムエラー1(2,3)が発生しました。
再インストールしてください。

ユーザー名に日本語が使われていると、エ

名前に日本語を含まないユーザー名でイラーが出る場合があります。

ンストールを行ってください。

本メッセージが表示された場合、作成したインストールしたソフトウェアのシステム

プログラムを保存して、ソフトウェアを終了

ファイルが壊れている可能性があります。

し、
ソフトウェアをアンインストールした後、再インストールしてください。

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エラーメッセージ原因Studuino と通信できません

パソコン側でStuduinoとのUSB接続

COM ポートでエラーが発生しています

を開始できない場合に表示されます。

ジェクトを保存し、プログラミング環境を終了し、Studuinoプログラミング環境を再イ

通信が切断されました。

Studuinoと通信できません

StuduinoとPCがUSB接続されていることを確認してください。

デバイスドライバが正しくインストールされている場合は、
パソコンのUSB ポートを変更し、再起動を行ってください。

にソフトウェアを終了しますので、表示さインストールしたソフトウェアのシステム
ファイルが壊れている可能性があります。

れるファイル保存ダイアログで作成したプログラムを保存して、ソフトウェアをア
ンインストールした後、再インストールしンストールしてください。

Studuinoと通信できません策

本メッセージが表示された場合、強制的システムエラーが発生しました

システムファイルが壊れています。このプロ

対てください。

プログラム転送中にStuduinoとパソコン

Studuino とパソコンを再度USB接続し、のUSB 接続が切り離された場合に表示さプログラム作成・転送を実行してくださ

れます。

い。

StuduinoとパソコンがUSB接続されていを確認し、再度プログラム作成・転送もしない場合に表示されます。

くはテストモード開始を実行してくださ

StuduinoとPCがUSB接続していることい。

Studuinoと通信できません

シリアルポートは他のアプリケーションが使パソコンとStuduinoで通信エラーが起用中です。シリアルポートを使っている可能

こっている場合も、
このメッセージが表示性のあるアプリケーションを終了してみてくされることがあります。

USB ケーブルをパソコンから一度抜いて、再度接続してください。

ださい。

Studuinoと通信できません

StuduinoとPCの接続が切断されました。

テストモード中にケーブルがはずれたか、リ

StuduinoとPCのUSBケーブルを接続しStuduino とPCのUS Bケーブルを接続しセットボタンが押された可能性があります。

直し、
テストモードを再開してください。

直し、
テストモードを再開してください。

Studuinoと通信できません

1.Studuino からケーブルを抜いて接続

StuduinoとPCの同期が取れませんでした。

し直し、再度プログラム作成・転送もし

1.Studuino からケーブルを抜いて接続し直し、再度実行してください。
2.一度でうまくいかない場合は、１の操作を何度か行ってください。

くはテストモードを実行してください。
書き込みツールのエラーにより、転送を開始できない場合があります。

2.一度でうまくいかない場合は、１の操作を何度か行ってください。
3.何度やってもうまくいかない場合はプ

3.何 度やってもうまくいかない場合はプロログラムを保存し、PC を再起動させてグラムを保存し、PC を再起動させてくだ

ください。

さい。

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その他、よくある問題と対策
問

題

テストモード開始後、「ScratchConnection の動作を停止しました」とメッセージが出る

原

因

ソフトウェア起動時にStuduino基
板とブロックプログラミング環境間のデータのやり取りをするボードマネー
ジャ(BoardManager.exe)がセキュリ
ティソフトによって削除されている。

対策

タスクマネージャからソフトウェアを起動し、タスクマネージャのプロセスタブを表示して、イメージ名の列にBoardManager.exeが表示されていることを確認してください。
表示されていない場合は、
セキュリティソフトによって削除されている可能性が高いため、一旦起動したブロックプログラミング環境を終了し、
セ キュリティソフトから ボ ードマ ネ ー ジャ(BoardManager.exe)を削除の対象外に設定(設定方法はセキュリティソフト毎に異なります)
し、再度ソフトウェアを立ち上げ、問題となっていた処理ができることを確認してください。
以下の手順で解決する場合があります。
１.スタートメニューからコントロールパネルを立ち上げ、「ハードウェアとサウンド」
を選択します。

２.表示されたウインドウから「デバイスマネージャ」
を選択してください。

デバイスドライバをインストールしてもうまく通信できない

デバイスドライバが正しくインストー
ルされていない場合があります。

３.立ち上がったデバイスマネージャのポートを確認し、下図のような警告マークが表示されている
場合、パソコンとStuduinoの通信に使用するデバイスドライバが正しくインストールできていません。

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問

題

原

因

対

策

4. 警告マークのついたポートで右クリックし「ドライバーソフトウェアの更新」を選択します。

5. 表示されるウインドウに従い、以下のとおり選択してください。

デバイスドライバをインストールしてもうまく通信できない

デバイスドライバが正しくインストー
ルされていない場合があります。

6. 表示されたウインドウから「Proliﬁc USB-to-Serial Comm Portバージョン」の最新の日付のモデルを選択し、次へを押してください。

7. インストールが完了し、ポートの警告マークがなくなっていることを確認します。

手順の通りStuduinoをPCに接続したが、デバイスドライバのインストールが始まらない。
WEBサイトからダウンロードしたデバイスドライバのインストーラーを実行中にエラーが出る。

管理者権限を持たないユーザーとして作業を行っている。

管理者権限を持ったユーザーで実行してくだ
さい。

管理者権限を持たないユーザーとし管理者権限を持ったユーザーで実行してくだ
さい。

てインストーラーを実行している。

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問

題

原

因

対

策

1.コントロールパネルから「プログラムのアン
インストール」をクリックし、「アプリケーションを以前の状態に復元します」を選択し、OKボタンを押します。

ソフトウェアの更新後、起動できなくなった。

データのダウンロード中にファイルが壊れてしまった。

2.ソフトウェアのダウンロードページから、
WEBインストール版をダウンロードし、実行します。

MacOSでデバイスドライバ、ソフトウェアを実行しようとすると警告が出て実行できない。

セキュリティの制限が適用されている。

controlキーを押しながらファイルをクリック
し、表示されたメッセージ内の「開く」をクリックしてください。

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第2章 豆苗の栽培について

1 豆苗の基本的な栽培方法① 種を水かぬるま湯に数時間浸した後、数時間〜半日程
度水切りします。

② 布やスポンジを適当な大きさに切り、折りたたんで容器に敷きつめます。

水③ 種を底が隠れる程度広げて十分に水をあたえ、種が乾かないようにします。

④ 種まき後数cmくらいに伸びるまで新聞紙などで覆い、光に当てないようにします。

水（霧吹きなど）⑤ 収穫前に日当たりのよい場所に移動し、子葉が開けば食べごろです。

栽培のポイント

約10日程で収穫できる！

●種をまく時期や発芽適温

発芽に適した温度は20℃〜25℃の間になります。そのため夏や冬は避けた方がよいでしょう。

●発芽前の水分量
種まき後は直射日光を避け、種が乾かないように気をつけてください。種が乾いてきたら霧吹きなどで十分な水を与えてください。

●カビ対策
栽培する容器が不衛生だと種子や不織布にカビが生えやすくなります。そのため、夏場や冬場の暖房が効いた部屋など室温が25℃を超える場合には１日２回
は水を替えたほうがよいでしょう。また、種子の殺菌には次亜塩素酸ナトリウム（有効塩素濃度0.5％、漂白剤で代用可能）が利用できます。種子を水で希釈した殺菌液に10分間浸し、流水で十分にすすぐとカビが生えにくくなります。

※徒長について・・・
徒長とは、茎の節間が長く間延びした状態を指し、日照不足が主な原因となります。通常日当たりが悪い場
所で起きますが、LEDの特定の波長下で栽培した場合でも生じることがあります。

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第３章 実験方法

1 実験機の組み立て
1 ブロックを図のように組み立てます。

2 ブロックベース正方形 小 に 1 を取り付けます。

1

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3 LEDテープとブロックを図のように組み立てます。

4

2 に 3 を取り付けます。

3

2

15

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5 ブロックを図のように組み立てます。

6

5 に 4 を取り付けます。

5

4

7 LEDテープの各コネクターをスタディーノに取り付けます。
D11

D10

D9
D9
D10
D11

灰色のコードの向きに注意

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8 ACアダプターを図のように組み立て、スタディーノに取り付けます。

7

9 完成

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2 プログラムの作成方法（基本操作・入出力設定）
2-1：ソフトウェアの起動

カテゴリー：命令の種類を選ぶことができます

言語の選択プログラムの保存

ブロックパレット：
センサーやアクチュエータへの命令が表示されます

メニュー

文字サイズの変更

スクリプトエリア：
命令をつないでプログラムをつくることができます18

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2-2：基本操作● プログラムの作成
ブロックパレットにある命令をおもちゃのブロックのようにつなぐことでプログラムをつくります。この命令のひとつひとつを「ブロック」と呼びます。

ブロック

つなぐ

● ブロックの削除
削除するブロックをブロックパレットにドラッグ＆ドロップします。

ドラッグ＆ドロップ

ブロック
パレット

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● カテゴリーの種類について
カテゴリーは「動き」
「制御」
「調べる」
「演算」
「変数」の５種類があります。それぞれのアイコンをクリックすることで、カテゴリーを選択することができます。

動き

制御

演算

アクチュエータの動きを命令します。

命令の実行順を制御します。

計算の命令を出したり

条件式を作成します。

※灰色のブロックは使用できません。
後述の設定変更で使用可能になります。

調べる

変数

センサーを指定して数値情報の記録に使います。

周りの情報を調べます。

（今回は使いません）

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2-3：入出力設定① メニューの｢編集｣から｢拡張ブロックを使う｣を選択してください。LEDテープを制御するブロックが表示されます。

② メニューの｢編集｣から｢入出力設定｣を選択してます。

③ 表示された入出力設定画面の｢チェックを全て外す｣をクリックしてチェックボックスをすべて入力されていない状態にします。

④ LEDテープのD9・D10・D11のチェックボックスにチェックを入れて、｢OK｣をクリックします。入出力設定が完了す
ると、入出力設定にあわせて使用できるブロックが青色にかわります。

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2-4：LEDテープの制御① テストモード

テストモードはパソコンとStuduino（スタディーノ）基板が常に通信している状態にする機能で、動作を確認しながらプログ
ラムを作ることができます。USBケーブルでコンピューターとStuduino（スタディーノ）基板をつないで、
テストモードにしま
しょう。

テストモード中はセンサー・ボードが表示されます。

テストモード・作成したプログラムはパソコン上で実行される。
動作命令

プログラムの実行

動作信号

動作信号の実行② LEDテープの点灯

クリック

ブロックに下図のブロックを追加します。
ブ

接続コネクタの指定

LEDの番号指定
赤の強さを
コネクタ側から何個目の 指定
LEDを点灯させるか指定 0〜255

テストモード中にに緑の強さを 青の強さを
指定
指定
0〜255
0〜255

ブロックをクリックすることで、ブ

下につながれた処理が実行され、上記ブロックの処理が実行され LEDが点灯します。
LEDが各値を変えてLEDテープの点灯状況がどのように変化するか確かめてみましょう。下図のように複数ブロックをつなげることで、個々のLEDを異なる色で点灯させることができます。

下図のブロックを使用すると、LEDの色を確認しながら設定することができます。

下図のブロックを使用することで同じLEDテープ上のすべてのLEDを一度に指定して点灯させることが
できます。

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③ LEDテープの消灯

下図のブロックを使用することで同じLEDテープ上のすべてのLEDを一度に消灯させることができます。

個々に消灯させる場合は以下のように個々のLEDの点灯を指定するブロックで、
すべて0に設定するか、黒に指定してください。

④ プログラム作成・転送
作成したプログラムをStuduino基板に転送することで、コンピューターと切り離してプログラムを実行させることができます。
プログラム作成・転送
・作成したプログラムはスタディーノに保存される。
・保存したプログラムはスタディーノ上で実行される。
作成した
プログラム

プログラムの転送

動作信号

プログラムの実行
プログラムの保存 動作信号の出力

USBケーブルでコンピューターとStuduino基板を接続し、画面上のメニューから実行をクリックし、プログラム作成・転送を選択します。

下図のメッセージが表示され、しばらくして消えたらプログラム作成・転送の完了です。

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3 実験例（植物工場の育成条件による豆苗の成長比較）● 試験環境条件①

遮光のため段ボールなどで
全体を覆う

条件②

長時間点灯させるため、電源供給はACアダプ

LEDテープターで行う

光を当てずに数ｃｍほどのびた豆苗

スタディーノ同様のものを比較する条件の数だけ用意する

3-1：実験例① LEDの色による比較
LEDテープの色や照射時間は一定にして、LEDの明るさの違いに応じて豆苗の成長を比較する。

● 育成条件の設定
条件①

赤→255
緑→0
青→0

条件②

赤→0
緑→255
青→0

条件③

赤→0
緑→0
青→191

条件④

赤→85
緑→85
青→85

＜解説＞
上記の値はそれぞれの条件での光合成光量子束密度（PPFD）
を各色で一定にするための設定値を示しています。

光合成光量子束密度（PPFD）とは、人間が目でみて感じる明るさ（照度）とは異なり、植物の成長に必要な400〜

700nmの波長の光において、1秒あたり1平方メートルの対象範囲に注ぐ光子の数を示す値で示されます。

（単位＝µmol/m2s）

上記設定において光量子計でLEDから12ｃｍの距離で計測した値がいずれも約10となります。

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3-2：実験例② LEDの照射の明るさによる比較
LEDテープの色や照射時間は一定にして、LEDの明るさの違いに応じて豆苗の成長を比較する。

● 育成条件の設定
条件①：明るさ→すべて255

条件②：明るさ→すべて65

3-3：発展学習 LEDの照射時間による比較
植物には昼の長さ（明期）と夜の長さ（暗期）の変化に応じて成長が異なるものがある。LEDテープの明るさや色は一定にして、タイマーを用いてLEDテープの点灯時間を制御し、光の照射時間に応じて植物の成長を比較する。

※豆苗は中性植物（日照時間の長短と発達に関連が見られない植物）なので<解説>を参考に他の植物で実験を行ってください。

● 育成条件の設定
条件①：１日のうち、14時間光を当てる。

条件②：１日のうち、８時間光を当てる。

＜解説＞ 生物が日照時間の変化に対して反応する性質を光周性といい、植物は光周性の違いに基づき長日植物・短日植物に区別されます。

長日植物… 一定時間以上の日照を与えるような光周期

短日植物… 一定時間以上の暗期を与えないと花芽の形にあわないと花芽の形成を起こさない植物成を起こさない植物

例：アブラナ、
ホウレンソウ、コムギなど春に咲く植物が多い

例：イネ、
トウモロコシ、ダイズ、
コスモス、キク、アサガオなど秋に咲く植物が多い

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● プログラムの作成手順【１】タイマーを使用して一定時間処理を繰り返すプログラムをつくります。
① （調べる
（調べ
調 る

から

ブロックを
ブ

、
ドラッグ＆ドロップし、

ブ
ブロック

②

から
か

ブロックをドラッグ＆ブ
ブロックの下につなげます。

ドロップし、の下につなげます。

③

から

ブロックを

④

ブロックをドラッグ＆ドロップし、
ブブロックの左辺の○のなかに入れます。

ドラッグ＆ドロップし、
ブロックの

から

のなかに入れます。

＜解説＞

制御を開始してからAに指定された時間が経過するまでの間、Bに入れられた処理を繰り返し実行します。

A
B

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【2】１４時間LEDテープを最大の明るさで白に点灯させるプログラムをつくります。
かから①

ブロックをドラッグ＆ドロップし、②

ブロックの左辺に3600右辺に14と入力します。

ブロックの右辺の○のなかに入れます。

③

かからブロックをドラッグ＆ドロップし、ブロックのなかに入れます。

＜解説＞

A:タイマーの単位は「秒」です。経過時間を秒に換算するため指定時間に3600秒を掛けています。

A

B:赤・緑・青それぞれの明るさを0〜255で設定できまBす。
全て同じ値にすると白になります。

④ ③と同様にD10・D11に接続されたLEDテープについても点灯させるためブロックを追加します。

それぞれD10・D11に変更

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【３】１０時間LEDテープを消灯させるプログラムをつくります。
①

ブブロックの上で右クリックし、表示② 複製されたプログラムを、元のプログラムの下につされた「複製」をクリックすることで（タイマーをリ

なげます。

セット）
ブロック以下のプログラムを複製します。

③ 複製されたプログラムの設定を次のように変更します。

＜解説＞
LEDテープの全ての設定を0にすることで消灯となります。このブロックは（LEDテープD9す

べてを消す）ブロックで代用することもできます。

【４】ずっと繰り返す処理を追加し、プログラムを完成させます。
からブロックをドラッグ＆ブドロップし、作成したプログラム全体を囲みます。

＜解説＞

動作の確認をするとき、左図のプログラムでは消灯

AおよびBの値を調整するするまでの時間がかかりすぎるので、3600の値を1Aに変更して点灯消灯の切り替え周期を短くしてから、ことで、点灯時間の調整がプログラムの作成・転送をして、正常にLEDテープが可能です。

点灯・消灯を繰り返すことを確認しましょう。確認後はB

再度設定値を元にもどして、プログラム作成・転送を行ってください。

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4 植物工場の改良
センサー等の追加やプログラムの改良によって栽培環境を効率的にするためのシステムを考えましょう。

４-1：改良例① 省エネ化と効率化の両立● 現状の課題
LEDの照射時間を長くすると電力の消費が大きくなり、短くすると栽培期間が長くなってしまう。

● 対策案（システムの構想）
日中、自然光があたる時間帯はLEDを消灯させ、日が落ちて自然光が入らなくなったら（暗くなったら）、LEDを点灯させる。

● システムの作成方法
追加するパーツ

光センサー

プログラムの内容

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● 現状の課題① 光センサーにセンサー接続コード

灰色のコードの向きに注意を取り付け、土台に取り付けます。

② センサー接続コードをStuduinoのA0コネクタに接続します。
A0● プログラムの作成手順① 入出力設定でA0に光センサーを追加します。

② USBケーブルでコンピューターとStuduino
基板をつないで、
テストモードを開始し、表示されたセンサー・ボードで光センサーの値を確認しましょう。

光センサーの値は周囲が明るいほど大きくなります。
どの程度の暗さになったらLEDを点灯させるべきか確かめてください。

③ 下図のようにプログラムを作成し、「 プログ
ラム作成・転送」
を行います。

②で確かめた値を入れます30

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４-2：改良例② 水分監視システム● 現状の課題
水分が不足しているかどうか確認が難しく栽培途中で水分不足によって枯らしてしまう。

● 対策案（システムの構想）
LEDの点灯により水分が不足していることを知らせる。

● システムの作成方法
追加するパーツ

水位センサー・LED

プログラムの内容

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● センサーの追加方法① LEDにセンサー接続コードを取り付け、土台に取り付けます。
灰 色 のコードの 向きに注意② 水位センサーにセンサー接続コードを取り付けます。
コネクタの向きや接続箇所に注意

灰色のコードの向きに注意③ 各コネクターをスタディーノに取り付けます。

灰色のコードの向きに注意

水位センサー A0

A0 A1

LEDライト（赤）A1④ 図のように水位センサーに不織布がかぶるように苗床に差します。

※水位センサーの真ん中あたりに不織布がかぶるようにしてください。
※水位センサーの上部は濡らさないようにしてください故障する場合があります。

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● プログラムの作成手順① 入出力設定でA0にアナログ入力、A1にLEDを追加します。

② USBケーブルでコンピューターとStuduino基板をつないで、
テストモードを開始し、表示されたセンサー・ボードでアナログ入力の値を確認しましょう。

アナログ入力の値は水位センサーを刺した苗床の水分が少なくなるほど、小さくなります。
どの程度水分が少なくなったらLEDを点灯させるべきか確かめてください。

③ 下図のようにプログラムを作成し、「プログラム作
成・転送」
を行います。

②で確かめた値を入れます33

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栽 培 計 画・記 録

コピーしてご自由にお使いください

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メモ

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植物工場キット

生物育成の技術 教員用
テキストに関するお問い合わせ
TEL：072-990-5514
E-mail：support@artec-kk.co.jp
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