n:bit& micro:bit＝虎の巻＝

NPO NEXTDAY 2019

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n:bit
ファミリー

NPO法人ＮＥＸＴＤＡＹ

2019

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キーワードKeyword Index

n：bitＬＥＤ．．．．．．．．．7

1. 音をならそう
2. ＬＥＤを光らそう
3. センサーを 音 で聴こう
4. ３色ＬＥＤをシグナルメーターで使う
5. 電波を探そう：radio
n：bit

センサー & ＦＥＴ

工夫．．．．40
・ 磁石をさがせcompass・ 仲間を探せradio
・ 離れてコミュニケーション sensor & radio
・ かくれんぼ～micro:bitみ～っけ！～ radio
・ 街灯の自動点滅
・ サウンドメーカー（音作り）．．．．23

1. 明るさをはかろう
2. 人をみつけよう
3. 音をならそう
4. 電気を制御しよう（モーター）
5. センサーで電気を制御しよう
・はじめの一歩．．．．49
1.コンピュータ ってなんだろう
学校ＩＴ探検：センサーを探そう

2.プログラムとプログラミング教育

n：bit

ぼ・い・す

．．．．37

1. micro:bitがおしゃべり
・音声ＬＳＩとコミュニケーション
2. センサーの状態をしゃべらせよう
3. センサーの値を読ませよう
ma’ikurobi’xtuto ki’do-_si’masita.
※micro:bit イギリスBBC、イギリスマイクロビット財団による教育向けマイコンボード
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はじめてのmicro:bit．．．．61
1. micro-bitってなに？
2. 使って（動かして）みよう
・Step1～Step8
演習「じゃんけんゲームをつくろう！」2

NPO NEXTDAY 2019

とっても便利で 学びが広がる！
micro:bit
拡張基板

n:bit ファミリー

n：bit

n：bit

n：bit

センサー＆FET

ＬＥＤ/スピーカー

ぼ・い・す段ボールロボットカー

・基板上のセンサー（光センサーor 人感センサー）とmicro:bitで－計測と制御－・スピーカー・電源スイッチ

すぐにサウンド機能が使える
使う時だけON 電池も節約

・プログラムで出力電流をスイッチのようにFETで外部機器をOn-Off 制御
モーターやLED を制御
同時にFET のOn-Off 状態を基板上のLED で確認

・LED

身近な信号機の動きを簡単に再現
センサー情報をLED で視覚的に表現

・ボタン電池基板裏面に電池ホルダー付き（入手しやすいボタン電池）
micro:bit に電源供給
持ち運べて、単体で便利に使える・FET

外部機器の電気をOn-Off ができるスイッチ・センサー

明るさを計測する光センサ（Cds） もしくは人などの接近を検知する人感センサ を装備 ・ネジ止め○みのむしクリップで簡単に接続○ネジ止めで確実な接続

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お問合せ
nextday@ict.skr.jp

micro:bit とn:bit をネジ止めして接触不良を防止

micro:bit と n:bit基板 をソケットで簡単接続・取り外し

・ブロックにローマ字で文字を指定して micro；bit にプログラムを書き込むと、音声合成された声でおしゃべりしてくれる◆micro:bit のA ボタン、B ボタンを押すと言葉を話すプログラム
A ボタン：「こんにちは」
B ボタン：「そだねー」◆センサーで状態を計測して声で状況を話す
ボードを揺らすと「ゆれてる～」
温度センサで計測：「あたたかいです」
温度センサの数値を読み上げる：「いまのおんどは２５どです」

・micro:bit の本来のサウンド機能をn:bit ぼぃすのスピーカから流すn：bit

基本仕様

ＬＥＤ

主電源スイッチP 0 端 子セレクター

概ね

6 ～10時間稼働します。

※使用状況によって増減します

n:bit基板の使い方
・P0端子の入出力を選択するスイッチ

・主電源スイッチ

Off・使わない時・USBに接続して使う時

P側： LED-緑 につながります
S側： 圧電スピーカーにつながり、音を出せます

・USBに接続しないで使う時On注意） micro:bit本体側から給電（USB接続や電池接続）する場合は、必ず n:bit基板の電源スイッチは Off にします。
※しまう時は ボタン電池 を外しましょう
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4

n：bitセンサー & ＦＥＴ

基本仕様
光センサータイプ

Micro:bitから２台の機器への電気の制御ができます。
１端子あたり最大500mAです。同時使用では700mA。

人感センサータイプ

P1 LEDP2 LED

外部電池端子センサー

FET

主電源スイッチ
FET電源スイッチ

焦電型
赤外線センサEKMC1601111

主電源

Off

FET電源

Off

主電源

On

FET電源

Off

主電源

On

FET電源

On

センサー

FET

ＣｄＳセル

M1 端子

M2 端子

GL5528

基本的な使い方・FET電源スイッチ SW2
ＬＥＤ M1/2端子
Off

点滅

切On

点滅

通電

・主電源スイッチ
・プログラムを書き込む時・センサーとＬＥＤのみ使う時

On・電池端子に外部電池を接続してモーター等を動かして使う時注意） micro:bit本体側から給電（USB接続）する場合、
Ｍ1Ｍ2端子のモーターは電圧不足で動かせません。
必ず FET電源スイッチは Off にします。

・分圧回路センサーは、R1（右図）に取り付けられています。
抵抗R1とR2によって電圧が分圧される仕組みを利用して、Vout（P0）の電圧を測定してセンサーの値を取得します。
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SW1
Off ・USBに接続して使う時・USBに接続しないで使う時注意） micro:bit本体側から給電（USB接続）する場合は、
必ず n:bit基板の電源スイッチは Off にします。

・P1/P2 ＬＥＤ
P1およびP2をON-1- （通電）にした時にLEDが点灯します。
USB接続時に、プログラムの動作確認（ M1/M2端子への給電）やセンサー等のシグナル（合図・状態）用に利用できます。

・Ｍ1/Ｍ2 端子
出展
電子回路設計の基礎
わかりやすい！入門サイト

ワニ口クリップやリード線で接続します。極性（±）があります。
音の出力ポートをP1やP2に設定すると圧電スピーカーをつないで音（音楽）を鳴らすことができます5n：bit基本仕様

ぼ・い・す・音声合成ＬＳＩ （ATP3012） を搭載
・micro:bit と シリアル通信で音声合成LSIを制御
ローマ字表記の文字列を送信すると、おしゃべりします。
・音（音楽）の出力を P2 に変更すると、micro:bitのサウンド機能でスピーカーから音を鳴らせる。

スピーカー
ジャック

外部電池端子
アンプ

主電源スイッチ

音声合成ＬＳＩ（ATP3012）

起動時の設定・通信先の設定 送信端子：P0
受信端子：P1
・通信速度
9600bps
・音を鳴らす端子：P2
設定後は約1秒（1000）のウエイトが必要

基本的な使い方100円Shop
スピーカー

スピーカーを搭載していないため別途、外部スピーカーが必要です。
100円ショップ等でご用意ください。
スピーカーの大きさ（直径）が大きくなると音量も増加します。
ただし電池の消耗も早くなります。
音量の調整はできません。

・主電源スイッチ

SW1
Off ・USBに接続して使う時

On・USBに接続しないで使う時注意） micro:bit本体側から給電（USB接続）する場合は、必ず n:bit基板の電源スイッチは Off にします。

送信受信音
アンプ

マイクロビット

起動しましたデータシート ATP3012XX

https://www.a-quest.com/archive/manual/atp3012_datasheet.pdf
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音声6

1. micro-bitってなに？
特徴・ブロック型とスクリプト型（JavaScript/Python）
プログラムを作成する方法は２種類あります。
小学生はブロック型で、中学生はブロック型とJavaScriptの併用、高校生はPythonと同じハードウェアーを、学ぶ内容に合わせて適切な言語を選択した活用ができます。

シュミレータ
作成したプログラムを本体にダウンロード（転送）しなくてもシュミレーターを使ってテストできます。
プログラムが思い通りに動作しているのか、正しく動作しているかなどを確認できます。
思いついたアイディアを試すことにも使えます。

ユニークなセンサーを内臓
押しボタン、光センサー温度センサー、加速度センサー、コンパス（磁気センサー）などのデータ入力機能を標準で装備しています。それぞれに専用ブロックが用意され簡単に活用することができます。

多彩な活用（創造性）
入力と出力の機能がこの１台の中に組み込まれ、外部機器との接続も容易です。micro:bitの特徴を学ぶ
ことで様々なアイディア（発想）をプログラムを使って表現することができます。

通信機能
複数のmicro:bitで無線通信ができます。情報（センサーデータ）を送受信でき、コミュニケーションや操作したりできます。
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61

詳しくは
https://microbit.org/ja/guide/features/

ハードウェア機能
リセット
ボタン
25個のLED

MicroUSBコネクター
25個のLED

電池ソケット
25個のLED

無線機とBluetoothアンテナ

中央演算処理装置（温 度）

2個のボタン
コンパス

加速度計

表面

裏面

外部接続端子

◆電源供給

◆センサ

供給方法は３つあり、それぞれの方法によって外部機器が使用できる電流に制限があります。
① microUSBコネクター： 90ｍA②電池ソケット： 3A未満（供給側の制限）③外部接続端子（3V/GND） ： 3A未満（供給側の制限）
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micro:bitの電源供給についての仕様
http://tech.microbit.org/hardware/powersupply/

・光センサ

・温度センサ・動きセンサ

加速度計／コンパス・ボタン

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はじめてのmicro:bit

・プログラムをつくるアプリ
JavaScriptブロックエディタ＞ブラウザ版： インターネット接続が必須＞Windows10アプリ版 ： インター接続がなくても使える

シミュレーター
ブロックツールボックス

Javaスクリプト

プログラミングエリア
micro:bitに転送

保存アイコンプログラム名v02-1911_03版

63はじめてのmicro:bit

マウスで温度や明るさを可変・シミュレーター↑マウスでボタンを押せる

停止

スピーカー
スローモーション

再起動
micro:bit本体がなくてもプログラムを動作させて確認することができます。
使用した命令（ブロック）によって自動的に変化します。
マウスで操作したり、センサーの数値を変化させることができます。
v02-1911_03版↑マウスでアナログ値を可変
パソコンから音が出る

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はじめてのmicro:bit

2. 使って（動かして）みよう
・新規にプログラミングする時①新しいプロジェクト

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65はじめてのmicro:bit

・ツールボックス
プログラムブロックが機能別に整理されています。
それぞれ色でも判別しやすくなっています。

◆ 拡張機能専用の外部機器を使う場合、専用のブロックを取り込んで使うことができます。

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66◆プログラミングの７ステップ
1. どのように動かす（表示）するかを考える
2. 動き（動作）を細かく分解して、手順を書く
3. 一つひとつの動きに関連するブロックを見つける
4. ブロックを並べる、組み合わせる
5. シミュレーターで動作を確認する

6. プログラムを名前を付けて保存する
7. micro:bitに転送する

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67Ｓｔｅｐ1

文字や数字を表示しよう
・25個のLEDに「Hello!」を表示してみよう
・0～10までの数字をランダムに表示してみよう

ツールボックス ＞基本

・最初だけ：

・ずっと：

起動して1回だけ動作する

何度でも同じ動作を繰り返す

ツールボックス ＞計算乱数ブロックを数を表示ブロックに入れる

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68Ｓｔｅｐ2

アイコンを表示しよう
起動したら25個のLEDに「ハート」と「小さいハート」アイコンが交互に表示するプログラムを作ろう

ツールボックス ＞基本

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69Ｓｔｅｐ3 LED ペースメーカー
25個のLEDにハートマークを表示して、1秒ごとに点滅するプログラムを作ろう
ツールボックス ＞基本

動き（動作）を分解にあるツールでつくります

音も鳴るプログラムに改良しよう！
ツールボックス＞音楽
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70Ｓｔｅｐ4ボタンＡＢ と 文字
ボタンＡとボタンＢを押したときにそれぞれ異なる文字が表示するプログラムを作ろう

動き（動作）を分解

ツールボックス ＞入力

ツールボックス ＞基本例）A を押したらB を押したら「A」 と表示「B」 と表示

どちらのボタンを押したかが音でも判別できるプログラムに改良しよう！
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例）Aを押したら「ピコーン」と鳴る

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Ｓｔｅｐ5 信号機をつくろう
緑・黄・赤のLEDを点滅させて信号機プログラムを作ろう－－信号機－－

n：bit ＬＥＤが必要です

P0

緑色点灯
P0（緑）のLEDを使うときは、Ｐ側にします。

P1

黄色点灯

端子 色

P0：緑
P1：黄
P2：赤

P2

赤色点灯

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Ｓｔｅｐ5 信号機をつくろう緑・黄・赤のLEDを点滅させて信号機プログラムを作ろう－－信号機－－

P0

緑色点灯

P1

黄色点灯

P2

赤色点灯

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◆機能を組み合わせてみよう

Ｓｔｅｐ6

押しボタン信号機をつくろう
Step-5を改良して、押しボタン信号機に改良しよう！！

－－信号機－－

緑色点灯
ボタン

押されない

押される

黄色点灯

赤色点灯

ろんり

ツールボックス ＞入力

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ツールボックス ＞論理74

Ｓｔｅｐ7動きセンサー

加速度計

重力と同じ大きさの力が加わる状況のことを１G
1 秒間にどれだけ速度が増すか
加速度の単位１Gの場合「1秒で約4.9メートル」
２Gの場合「1秒で約9.8メートル」
３Gの場合「1秒で約14.7メートル」？スペースシャトル
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自由落下における距離と時間と速さの関係
https://mathwords.net/jiyurakka
月の重力が地球の1/6になる理由
https://mathwords.net/tukijuryoku
宇宙速度https://mathwords.net/utyusokudo

送信側

受信側

Ｓｔｅｐ８ micro:bitでコミュニケーション
２台のmicro:bitで情報（データ）をやり取りします。
文字・センサーなどの情報を双方向で伝えてみましょう。

共グループを同じ番号にします。

通グループ番号を表示

送る側

受ける側

recievedString をドラッグして文字列を表示に入れる

共グループを同じ番号にします。

通グループ番号を表示

受ける側

送る側

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明るさや温度も伝えてみよう！

recievedNumber をドラッグして数字を表示に入れる

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じゃんけん

ゲームの設計Let’s play rock-paper-scissors• どうやって？
•を決める• micro:bitのをどう使うか？

ゲーム

Step1～7で使ったおもなブロック

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じゃんけんゲームの設計• どうやってじゃんけんするのか？
• ルールを決める• micro:bitの機能をどう使うか？

・数字でじゃんけん→ 多い方が勝ち

・１ ，２，３ の 数字 を使うツールボックス ＞計算ツールボックス ＞基本

・数字はランダムに決まる
ツールボックス ＞入力

・振ってじゃんけんする・ボタンを押してリセット
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サンプル－１（数字でじゃんけん）

サンプル－１b （効果音をつけてみよう）

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じゃんけんゲーム

サンプル－３

サンプル－４v02-1911_03版（変数を使ってみよう）

じゃんけんゲーム

解答例

1

文字を表示しよう

4

ボタンＡＢ と 文字

Step-

Step-

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Step-2

5

Step-

アイコンを表示しよう

信号機をつくろう3

LED ペースメーカー

6

押しボタン信号機をつくろう

Step-

Step-

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＜！注 意！＞・この教材は、保護者等の適切な指導のもとでの利用が必要です。
・部品の取り付けや配線を間違うと、部品等の破損・発熱・発煙・発火等の恐れがあります。
・金属や配線がむき出しです。
取り扱いを誤るとショートして、発火・感電・ケガの恐れがあります。
・水に濡らさないでください。
・部品が熱を持ったり、異臭がしたら、直ちに使用をやめてください。
・部品の取り付けや配線は、必ず 電源を切って行ってください。
・教材を使用しない時は、必ず電池を取り外して保管してください。
このドキュメントは、表示 - 非営利 (CC BY-NC 2.0 JP)に基づきご利用ください。

・「NPO法人NEXTDAY」のクレジット表示が必要です。
・営利目的での利用はできません。
詳細は以下をご覧ください。
https://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.1/jp/
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n:bit- micro:bit拡張ボード -v02-1911_03版

お問い合わせは

nextday@ict.skr.jp