# micro:bit v2の環境光センサーの基本




本ドキュメントは、初めてmicro:bitの環境光センサーを利用する際に必要な機材や事前準備、動作イメージを端末の画面上で確認できるシミュレーター、プログラムサンプル等を記載しています。また、中上級者向けの製品詳細仕様情報も確認できます。




# 本ドキュメントの目的


  • micro:bit(マイクロビット)の環境光センサーの仕様の把握
  • micro:bit(マイクロビット)の環境光センサーに関するプログラミング方法の基本の把握


# 製品の詳細仕様


# 環境光センサー(Ambient light estimation)の詳細仕様


環境光センサー(Ambient light estimation)のハードウェア

micro:bit(マイクロビット)は、LEDのディスプレイを光センサーとしても使用します。
この5x5のLEDマトリックスは、LEDドライブピンの一部を繰り返し入力に切り替え、周囲光レベルにほぼ比例する電圧減衰時間(光の強度が高くなるほど内部容量の放電が急速になり、光の強度が低くなると放電速度は遅くなる。)をサンプリングすることにより、光を検出します。

環境光センサーで取得できる値は 0~255 です。

  • 0:暗い
  • 255:非常に明るい

TIP

光の強さは、0~255の数字として、LEDディスプレイによるスクロールで表示されます。可視性を向上するために、1桁の数字(0~9)に変換したい場合、取得した数値を28で割ることで実現ができます。


micro:bit(マイクロビット)の現行v2と以前のv1.5両バージョンのLEDディスプレイ仕様は以下です。

項目 v2 v1.5
タイプ 表面に装着されたLED(赤) 表面に装着されたLED(赤
物理的構造 5x5 マトリックス 5x5 マトリックス
電子的構造 5x5 3x9
照度コントロール ソフトウェア制御による最大255段階 10段階
センシング ソフトウェアのアルゴリズムによる周囲光の推定 ソフトウェアのアルゴリズムによる周囲光の推定
センシングの検知範囲 TBC、オフからフルオンまでの10段階 TBC、オフからフルオンまでの10段階
色の可視性 主に赤, 赤の波長は700nm 主に赤, 赤の波長は700nm





# 必要な機材


# C利用時に必要な機材

No. 名称 個数 HW/SW 用途 補足
01 micro:bit(v2)本体 1 HW プログラミング・操作用
02 micro:bit用 USBケーブル 1 HW PCとの接続
03 micro:bit用 電池ボックス 1 HW micro:bitへの電源供給 単4型電池 ✖️2 タイプを想定
04 単4型乾電池 2 HW micro:bitへの電源供給
05 Chromebook、MacOS、WindowsのPC 1 HW MakeCode操作用
06 Google Chrome 1 SW MakeCodeアクセス用
07 USB変換アダプタ 1 HW PC接続用 PCのUSBポートがType-Cのみの場合、TypeC ⇄ TypeA変換アダプタが必要

# タブレット・スマートフォン利用時に必要な機材

No. 名称 個数 HW/SW 用途 補足
01 micro:bit(v2)本体 1 HW プログラミング・操作用
02 micro:bit用 電池ボックス 1 HW micro:bitへの電源供給 単4型電池 ✖️2 タイプを想定
03 単4型乾電池 2 HW micro:bitへの電源供給
04 タブレット・スマートフォン 1 HW micro:bitアプリ操作用
05 micro:bit アプリ 1 SW micro:bitアプリ操作用

※ HW:ハードウェア、SW:ソフトウェア
※ Google Chromeは、Google社が提供しているブラウザ。ダウンロードはGoogle Chromeの公式ウェブページ (opens new window)で可能です。Chromebookでは、標準でインストールされています。
※ MakeCodeは、MicroSoft社が提供しているmicro:bitプログラミングできるオンラインソフトウェアです。詳細は「micro:bitのプログラミングで利用するソフトウェア」をご参照ください。

TIP

必要な機材を準備するにあたって、micro:bit(v2)本体、専用シリコンケース、USBケーブル、電池ボックス、それらを収納する専用バッグをまとめた当社のセット製品「micro:bit basic」 (opens new window)をおすすめします。

また、当社micro:bit専門ストア「イフティニー ストア(iftiny store)」 (opens new window)にて、各種micro:bit関連製品を販売をしております。

micro:bit専門ストア (opens new window)




# 概要と所用時間


実施項目 概要 所用時間
事前準備 事前に必要な準備と確認 5分
プログラミング 用意されている表示ブロックを使ってプログラミングし、micro:bitに動作させる 10分
利用後 プログラミング完了後の作業 3分
合計時間 18分



# 事前準備


WARNING

操作する前に「micro:bitの扱い方と注意事項」をご覧ください。

TIP

初めてmicro:bitを利用する方は、事前に以下のドキュメントをご覧ください。


  • micro:bit(マイクロビット)、電池ボックス、USBケーブルの準備

  • PCの場合、PCとブラウザを起動し、MakeCodeでプログラミングできる状態に準備
    タブレット・スマートフォンの場合、アプリを起動し、プログラミングできる状態に準備




# プログラミング




# 実現したいこと


micro:bit(マイクロビット)が置かれている環境の明るさをLEDディスプレイに表示する。

  • 一定の間隔で環境の明るさをマークでLEDディスプレイに表示する(省電力のために一定の間隔を設ける)
  • 明るい時(明るさ≥100)に太陽のマークを表示する
  • 暗い時(明るさ<100)に星のマークを表示する
  • ボタンAを押せば、現時点の明るさを10段階で一桁の数字(0-9)で表示する



# プログラミングのサンプル

以下は、上記プログラミング実施結果のサンプルです。
 ※ 以下を利用して、直接ご使用のmicro:bitにダウンロード(書き込み)することもできます。
  また、ご自分のMakecodeに保存することもできます。


# MakeCode ブロック



# MakeCode pythonコード


brightness_one_digit = 0
brightness_round = 0

def on_button_pressed_a():
    global brightness_one_digit, brightness_round
    basic.clear_screen()
    brightness_one_digit = 0
    brightness_one_digit = input.light_level() / 28
    brightness_round = Math.round(brightness_one_digit)
    basic.show_number(brightness_round)
    basic.pause(2000)
    basic.clear_screen()
input.on_button_pressed(Button.A, on_button_pressed_a)

def on_forever():
    if input.light_level() >= 100:
        basic.show_leds("""
            # . # . #
            . # # # .
            # # # # #
            . # # # .
            # . # . #
            """)
    elif input.light_level() < 100:
        basic.show_leds("""
            . . # . .
            # . . . #
            . . # . .
            . . . . .
            . # . # .
            """)
    else:
        basic.clear_screen()
    basic.pause(5000)
    basic.clear_screen()
    basic.pause(20000)
basic.forever(on_forever)



# 利用後


# PCとmicro:bitの接続解除

  • PCをご利用の場合、この段階では、micro:bitは外部ストレージとして認識し、PCとmicro:bitが接続されたままの状態です。このままPCから取り外すとデータ破損等のリスクがあります。そのため、取り外す前に、接続を解除する必要があります。

  • OSごと、以下の手順にて、PCとmicro:bitの外部ストレージ接続の解除を行います。

  • Chromebookの場合:ファイルのマークをクリックした後、「MICROBIT」右の「停止マーク」をクリックし、PCとmicro:bitの接続を切断します。安全に接続解除ができたら、USBケーブルを取り外します。

    after-use-chromebook-01

  • Macの場合:Finderを起動した後、「場所」の「MICROBIT」右の「停止マーク」をクリックし、PCとmicro:bitの接続を切断します。安全に接続解除ができたら、USBケーブルを取り外します。

    after-use-mac-01

  • スマートフォンとタブレットの接続はBluetoothで行うため、上記のような外部ストレージ接続の解除を行う必要がありません。

# その他作業

  • 電池ボックスの電源スイッチがOFFになっていることを確認し、電池を取り出します。

  • micro:bit(マイクロビット)、電池ボックス、USBケーブルを収納バッグに収納します。

  • 必要に応じて、ブラウザの終了(PCの場合)、アプリの終了(タブレット・スマートフォン)、や端末のシャットダウンを実施します。



Last Updated: 7/30/2021, 5:24:42 AM