# マイクロビット (micro:bit) v2 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。
# 1. 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
# 2. 製品の詳細仕様
# 環境光センサー（Ambient light estimation）の詳細仕様
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
参考情報
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 |
# 3. 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。
参考：micro:bitは、イフティニー ストアでお買い求めいただけます
当社はmicro:bitの公認正規販売店です。国内のmicro:bit利用推進を行っております。
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関連製品の販売をしております。
# 4. 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 | ー | 18分 |
# 5. 事前準備
注意事項
操作する前に「micro:bitの扱い方と注意事項」をご覧ください。
参考情報
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。
- Mac PCをご利用の方は、「micro:bitの利用方法（MacOS）」をご覧ください。
- Windows PCをご利用の方は、「micro:bitの利用方法（Windows）」をご覧ください。
- タブレット・スマートフォンをご利用の方は、「micro:bitの利用方法（iOS,Android）」をご覧ください。
- 光センサーはLEDディスプレイを使って検知するため、micro:bitにシリコンケースを装着している場合、脱着をしてからプログラミングをしてください。
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
# 6. 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)
# 7. 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。
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。
- 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。