micro:bit 走行ロボット制御(導入編)

ロボット

micro:bit とは?

  • 2015年にイギリスのBBC(英国放送協会)が主体となって作った教育向けマイコンボード
  • 英国の11歳と12歳の小学生全員に配布されるよう開発された
  • 日本でも、プログラミング必修化をきっかけに学校での導入が進んでいる

   https://www.mext.go.jp/miraino_manabi/content/283.html

micro:bit の特徴

  • LEDやボタン、センサーなどを最初から搭載
  • パソコンやタブレット、さまざまな環境でプログラミングできる
  • ブロックタイプからテキスト言語まで、段階的にプログラミングを学ぶことができる
  • センサーやアクチュエーターを追加して、さまざまな作品を作ることができる
  • 開発環境はMicrosoft makecode

micro:bit の仕様(v2.2)

  • LED × 25個
  • ボタンスイッチ:2個
  • スピーカー:1個
  • マイク :1個
  • タッチセンサー:1個
  • 加速度センサー:1個
  • 地磁気センサー:1個
  • エッジコネクター:25(GPIO専用端子、PWM端子、i2c端子、SPI端子、3V端子、GND端子等)
  • バッテリーコネクター × 1個(JST製PHコネクタ2ピン)

tiny:bit とは?

  • Yahboom製の独立した二つの駆動輪を持つ教育市場向けのプログラミングロボットカー
  • micro:bitを搭載することで、駆動輪などをプログラミングで制御可能
  • 円形のシャーシ(基板)にmicro:bitを水平に取り付けるため、全高が低くコンパクトな形状
  • 日本でも、プログラミング必修化をきっかけに学校での導入もあり

tiny:bit の特徴

  • 拡張機能「Tinybit」「Mbit_IR」「Neopixel」を使って、Tiny:bit smart robot carの各機能を制御
  • 開発はmicro:bit 同様にMakeCodeエディターで行う

tiny:bit の仕様

  • 後輪(駆動輪):メタルギアを採用した耐久性のある強力な小型ギヤードモーターで動作
  • 前輪:ユニバーサルホイール(フリーボールベアリング)で、あらゆる方向へ移動
  • RGB LED:NeoPixelの拡張機能を使って点灯
  • 赤外線受信:リモコンを使ったプログラミング
  • 赤外線グレースケールセンサー:ライントラッキングセンサーを使ったプログラミング(走行用マップが同梱)
  • 超音波センサー:HC-SR04のEchoが端子P15、Triggerが端子P16に接続
  • バッテリーボックス:18650型の充電池(1本)をセット
  • マイクロフォン:拡張機能を使って、音の大きさを測定可能
  • エッジコネクター:P1 / P2 / +3.3V / GND端子を搭載

  http://www.yahboom.net/study/Tiny:bit

makecode を使ってみる

早速次のページを開いてみる https://makecode.microbit.org/ 。

オフラインでもオンラインでも使用可能だが、本格的に開発を行うのであればオンラインがお勧め。

オンラインで使用する場合は、右図の登録済みアカウントから選択してのサインイン。

githubでバージョン管理や共有も行えるので、事前にアカウントを作成し管理用リポジトリを準備。

makecodeの使い方は、チュートリアルや色んなページを参考にしながら覚えていくのが良いと思う。また、多くのサンプルコードも準備されているので、まずはこれらのコードを使用して micro:bitに書き込む(ダウンロード)のが良いと思う。

基本的に、JavaScriptをブロック形式でビジュアル化し、初期化と無限ループ処理で構成した比較的理解し易い開発環境となっている。

micro:bitと開発機材との接続は、PCの場合 micro USB ケーブルを使用して行い、タブレット等のモバイルデバイスの場合は、専用アプリ(micro:bit)をインストールしてBluetooth 接続で行われる。

また、tiny:bitの場合も同様に実装された micro:bit とmicro USBか、Bluetooth で接続するが、tiny:bitではmicro:bit を表面(5×5 LED表示器)に実装しているので、裏面のリセットボタンが押せなく、フラッシュ書き込みを行う場合は micro:bitを一旦外す必要がある(USB電源を使用できないので、別途電源供給が必要)。

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