マイコンプログラミング体験キット

東京大学五月祭
EEIC
近未来体験2024
電子工作教室はじめにマイコンのつかいかた

1. マイコンって？
マイコンというのは小さなコンピューターのことで、シーデュイーノ シャオ↓今回つかうマイコン「Seeeduino Xiao」ロボットなどいろんなそうちの中に入ってるよ。
うご

たとえば、マイコンに「ロボットのうでを動かして」っていうプログラムを書きこむと、ロボットを動かしてくれるんだ！
プログラムっていうのはマイコンに話しかける
ほうほう

方法のことで、マイコンはプログラムで教えたとおりに動いてくれるよ！
キットのなかみ2. 今回つかうもの

ブレッドボード

ジャンパ線

スイッチ

マイコン

LED

あつ電ブザー(スピーカ）

ノートパソコン

USBケーブルていこうはじめにあそぶ前のじゅんび

おうちであそぶ前におうちにもってかえったマイコンであそぶためには、みんなのおうちにあるパソコンでじゅんびをしないといけないよ。
じゅんびはちょっとむずかしいから、ほごしゃの方にこのページをみてもらってね！

保護者の方へ本企画では、ArduinoやSeeeduino等のマイコンにプログラムを書き込むための「Arduino IDE」というソフトウェアを利用します。
また、プログラムの作成には、「BlocklyDuino」という、Webブラウザ上で動作するサイトを使います。
これらはWindows、Macの多くのPC環境で動作すると思いますので、以下のページをご参考にご家庭のパソコンで設定を行って、ぜひ持ち帰ったマイコンキットでお子さんといっしょに遊んでみてください。
参考ページ ： Seeeduino XIAOとBlocklyDuinoで電子工作入門

Arduino IDE

BlocklyDuinoきゅうきゅうしゃ

救急車のサイレンを作ってみよう！
LEDを光らせる
ステップ1

きゅうきゅうしゃ

救急車の上には赤いライトがついているね！マイコンを使ってLEDを光らせてみよう！

LEDを点めつさせる
きゅうきゅうしゃ

救急車の赤いライトの点めつをステップ2

作ってみよう！

ブザーを鳴らすステップ3

きゅうきゅうしゃ

救急車はサイレンを鳴らしているね。まずはブザーで音を鳴らしてみよう！

ブザーの音色をかえる
ブザーの音の高さと音が鳴る時

ステップ4

間をかえて、”ピーポーピーポー”という音を作ってみよう！

スイッチをつける
ステップ5

サイレンを鳴らすためのスイッチをつけてみよう！

完成!

4ステップ1
LEDを光らせてみよう！

1. LEDを光らせてみよう

ブレッドボードにマイコンをつけて、次にLED・ていこう・ジャンパ線をつけていこう。

（本資料の回路図はすべてfritzingを利用して作成しました。）

LEDを光らせるためには、アナログ出力ピンを使うよ！
LEDはアナログ出力ピン「6」に繋がっているから、アナログ出力ピンの数字を「6」にしよう。

2. LEDの明るさをかえてみよう

右の「あたい」の数字（↓の写真だと255）をかえてみよう。
LEDの明るさはどうなったかな？

ステップ2
LEDを点めつさせてみよう！

1. LEDが光る時間をかえるにはLEDを光らせる時間は、「ミリびょうまつ」か「マイクロびょうまつ」をつかえばかえられるよ！

？
「ミリびょう」「マイクロびょう」とは、「１びょう」よりも、とてもみじかい時間のことだよ。
「１びょう」と「1000ミリびょう」が同じ長さ、「１びょう」と「1000000マイクロびょう」が同じ長さだよ。
（1ミリ秒＝0.001秒・１マイクロ秒＝0.000001秒）

2. ためしてみよう

右の写真のようにしてみるとLEDはどのように光るか考えてみよう！
一番上の「アナログ出力 ピン3 あたい255」はLEDが255の明るさで光るということだったね！
そのじょうたいで「1000ミリびょう」まってから、次に「アナログ出力 ピン3 あたい50」に変わるということは...？

ステップ2
LEDを点めつさせてみよう！

3. ミニクイズ
LEDが明るくなったり暗くなったりするんじゃなくて、光がついたり消えたりするためにはどうすればいいか考えてみよう！

4. ミニクイズの答え
LEDの光が消えるということは、明るさが０になるということだから、アナログ出力ピンのあたいを０にすればいいね！

ほかにも、ブロックをついかしたり、数字をかえたりして、LEDの明るさを3だんかいでかえてみたり、点めつするスピードをかえてみたりしてあそんでみよう！

ステップ3
ブザーを鳴らしてみよう

1.ブレッドボードにあつ電ブザーのかいろを作ろう
あつ電ブザーのかたほうを7番ピンに、もうかたほうをグランドにそれぞれジャンパ線でつなげよう。

⚠
さっきの図とは上下さかさまになってるよ「おとをならす」ブロック「ねいろ」は音の高さをあらわす数字（しゅうはすう）、

2.プログラムをかこう「ながさ」は音を鳴らす時間（ミリびょう）だよ。

パソコンでプログラミングをしていこう。
ピンせいぎょ→そのた→「おとをならす ピン0ねいろ255ながさ300」というブロックをえらんで、「ピン0」を「ピン7」にかえよう。
「ミリびょうまつ」のブロックを選んで、「おとをならす」のブロックの下につなげよう。まつ時間は音を鳴らす時間と同じにしよう。
音が”ピッピッピッ”と鳴ってきえてをくりかえしたら正しくできているよ!

ステップ4
LEDの点めつに合わせてブザーの音色をかえてみよう

1. LEDを点めつさせるプログラムに「おとをならす」のブロックをつけくわえる「おとをならす」のブロックを、「アナログしゅつりょく」のブロックと「ミリびょうまつ」のブロックの間につけたそう。ピンは7番にして、ひとつめとふたつめの「ねいろ」の数字をかえて、ブレッドボードをうごかしてみよう。
数字が大きいほど高い音になるよ。
いろんな数字でためしてみよう！

きゅうきゅうしゃ

2. 救急車のサイレンをまねする
きゅうきゅうしゃヘルツ

救急車のサイレンは、「960Hz」と「760Hz」というふたつの音色を「やく650ミリびょう」ずつくりかえしているよ。
だから「おとをならす」のブロックの「ねいろ」をひとつめは960、ふたつめは770にして、「ながさ」は４かしょすべてを650にしてみよう。
きゅうきゅうしゃ”ピーポーピーポー”という救急車のサイレンに聞こえるかな？

ステップ5 レベル1
スイッチをおしている間だけ、サイレンを鳴らしてみよう

1. ブレッドボードのじゅんびスイッチをつけることで、サイレンを自分のすきなときにだけ鳴らせるようになるよ！
まずは、スイッチをブレッドボードにさしこんで、スイッチのピン（どれでもＯＫ！）とマイコンのグランドをジャンパ線（青）でつなげよう。
つぎに、スイッチについているさっきの「となり」のピンと、９番ピンをつなげよう（赤い線）。
これでマイコンのじゅんびはできたよ！

2. 「もしブロック」をつかってみよう「もしスイッチがおされていたら、サイレンを鳴らす」というプログラムをつくるために、「もしブロック」をつかってみよう。
さっきのじゅんびで、スイッチのオン・オフが5番ピンに「入力」されるようになったよ。
⚠ここでは、スイッチをおすと9番ピンとグランド(マイナス）がつながって「オフ」、はなすとグランドとはなれて「オン」になるよ。

ステップ5 レベル2
スイッチを１回おすだけで、サイレンを鳴らしてみよう

1. 「くりかえし」ブロックを使ってみよう
スイッチをポチッと１回おしてはなすだけで、サイレンが何度もくりかえし鳴るようにプログラミングしてみよう。ここでは「くりかえし 10回」ブロックを使うよ。

⚠
いったん「もしブロック」の中のブロックをぜんぶ「くりかえし 10回」ブロックの中にうごかそう。
そして、「くりかえし 10回」ブロックを「もしブロック」の中にもどそう。

2. くりかえしの回数をかえてみよう「くりかえし 10回」を好きな数字にかえてみよう。
サイレンの鳴る数がかわるはずだよ。