Scratchベースで動かそう! う。「ボードへの書き …72 2016.12 2016.12 73...
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「コカねっと!」のスペシャルページで復習しようwww.kodomonokagaku.com/magazine/studuino/
「A0」のボタンを押して、「Aがつながれた」モニターが「いいえ」から「はい」に、離すと再び「いいえ」に変われば、動作確認は成功だ。「B」には「A1」、「C」には「A2」、「D」には「A3」がセットされているので、同じように試してみよう。
Scratchベースで動かそう!
みんなは「PicoBoard(ピコボード)」って知
し
ってる? 現げん
実じつ
世せ
界かい
の情じょう
報ほう
を、Scratchで使つか
えるようにするセンサーボードなんだ。今こん
回かい
は、これと同おな
じもの(つまり互ご
換かん
機き
だね)を、Studuinoと電
でん
子し
部ぶ
品ひん
を使つか
ってつくってみるぞ。PicoBoard互
ご
換かん
機き
があれば、Scratchのゲームと連
れん
動どう
する、自じ
分ぶん
だけのオリジナルコントローラーだってつくれちゃうぞ!
Scratch 1.4のインストールと起動PicoBoardとは
まずは、StuduinoをPicoBoard互換機にするためのスケッチを、下のURLからダウンロードしよう。
www.kodomonokagaku.com/magazine/studuino/
ダウンロードした「Studino4Scratch.zip」を、適当な場所(例えばデスクトップ)に展開したら、「Studino4Scratch.ino」というスケッチがあることを確認する。StuduinoをUSBケーブルでパソコンにつなぎ、Arduino IDEを起動したら、「ファイル」メニューの「開く…」から、「Studino4Scratch.ino」を開こう。このとき、次のようなダイアログが開いたら「OK」で大丈夫だ。
スケッチの書き込み
第12回 オリジナルPicoBoard
監修・原案/青山学院大学客員教授 阿部和広協力/NPO法人 CANVAS 文/塩野祐樹
「調べる」カテゴリーに切り替えて(①)、ブロックパレットの一番下にある「ボタンが押された▼」の「▼」をクリックして、「Aがつながれた」を選ぼう(②)。このAにはStuduinoのボタン「A0」がセットされている。次に、「Aがつながれた」の左にある四角いチェックボックスをクリックしてチェックすると(③)、画面右上にあるステージの左上に、「Aがつながれた」の状態がわかるモニターが表示される(④)。
PicoBoard互換機の動作確認
スケッチが開いたら、「→」のボタンをクリックして、Studuinoに書き込もう。「ボードへの書き込みが完了しました」と表示されたら成功だ。
PicoBoardはMITメディアラボが、Scratch用に開発したセンサーボードだ。その名前の通り、いろいろなセンサーが小さなボード(基板)の上に用意されている。①スライダー:ボリューム。
アナログコントローラーとして使える
②光センサー:周りの明るさを調べられる
③音センサー:周りの音の大きさを調べられる
④プッシュボタン:押しボタンスイッチ
⑤抵抗センサー:抵抗値を調べられる。A、B、C、Dの4つがある
これらのセンサーの値は、Scratchの「調べる」カテゴリーにある、「〜セ
ンサーの値」、「ボタンが押された」、「〜がつながれた」のブロックで使うことができる。もちろん、他のブロックと組み合わせたプログラムを書くこともできるぞ。
また、「ScratchBoard監視板」を使うと、各センサーの値を調べることができる。これは、Studuinoのブロックプログラミング環境とよく似ているけど、もともとScratchの機能なんだ。
②
①
③
④
ミニUSBコネクター
⑤
① ④
②③
エラーが出るときは…
エラーメッセージが表示されたら、USBケーブルの接続をチェックしよう。また、「ツール」メニューの「ボード」で
「Studuino (3.3V, 8 MHz) w/ ATmega168」が選ばれていること、同じく「ツール」メニューの「シリアルポート」で正しいポートが選ばれていることを確認してから、もう一度書き込んでみよう。
「WinMacScratch1.4.zip」をダウンロードして、適当な場所に展開しよう。すると、「WinMacScratch1.4」というフォルダーができる。Windowsを使っている人は、このフォルダーの中の
「Scratch.exe」を、Macを使っている人は「Scratch.app」をダブルクリックすると、Scratchが起動するぞ。
Scratchには、パソコンにインストールして使う1.4と、Webブラウザーで動かせる2.0がある。PicoBoardは、1.4と2.0の両方に対応しているけど、StuduinoやArduinoでつくる互換機は、ハードウェアに違いがあるため、通常の方法では1.4でしか使うことができない。まだインストールしていない人は次の方法でインストールしよう。Scratch 1.4は以下からダウンロードしてね。
http://ec.nikkeibp.co.jp/nsp/2013seminar2/ WinMacScratch1.4.zip
起動!
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「調べる」の「スライダー▼センサーの値」の「▼」をクリックして、「明るさ」に変えよう。チェックボックスにチェックを入れてから、懐中電灯などで光を明るさセンサーに当てて、値が変わることを確認しよう。同じように、「ボタンが押された」もチェックして、タクトスイッチを押すと、「はい」、「いいえ」が切り替わるか見てみよう。これらを使った追加のプログラムはこんな感じだ。
明るさセンサーの値を2倍にしているのは、色の効果の範囲が0から200なのに対して、センサーの値は0から100までなので、それに合わせるためだ。
緑の旗をクリックして、プログラムを実行すると、明るさでネコの色が変わり、タクトスイッチを押すと巨大化するよ。他のセンサーと組み合わせて、いろいろな動きをさせてみよう。
ボタンでネコを動かそうでは、Studuino基板のボタンを使って、画面の右上にいるネコ
を、上下左右に動かしてみよう。
スライダーでネコを回そうスライダーは可変抵抗器、いわゆるボリュームだ。このスライ
ダーをアナログコントローラーとして使って、ネコを回してみよう。スライダーの配線は、下の写真のようにメス-メスのジャンパー
ケーブル3本で行う。スライダーの「1」をStuduinoの「A6」の真ん中(V)、「2」を上(I/O)、「3」を下(G)につなごう。スライダーのピンとジャンパーケーブルのソケットは、ゆるい向きと固い向きがあるので、固い向きを探して差し込もう。
配線ができたら、「調べる」カテゴリーの「スライダー▼センサーの値」の左のチェックボックスにチェックを入れて、モニターを見ながら、スライダーのつまみを動かしてみよう。0から100の範囲でちゃんと値が変わるかな。
他のセンサーをつなぐには今回は、音センサーを接続していない。また、ここで紹介した
もの以外に、Studuino用のセンサーや自作のセンサーをつなぐこともできる。「Studino4Scratch.ino」では、以下の表のように割り当てている。表示される名前とは一致しないけど、例えば、音センサー用の「A4」に、赤外線フォトリフレクタをつないでも大丈夫だ。スケッチを書き換えれば、割り当てを変えたり、加速度センサーや超音波距離センサーなど、もっといろいろなセンサーに対応させることも可能だ。
Scratchのセンサー名 Studuinoのピン番号音センサー A4明るさセンサー A5スライダー A6抵抗-A A0抵抗-B A1抵抗-C A2抵抗-D A3ボタン A7
Scratchのプログラムはこんな感じだね。緑の旗をクリックして実行しよう。「A0」ボタン(A)を押すとネコが右に動くはずだ。同じように、「A3」ボタン(D)なら左に、「A1」ボタン(B)なら上に、「A2」ボタン(C)なら下に、ネコが動くよ。
おわりに1年
ねん
間かん
に渡わた
って、Studuinoを使つか
った電でん
子し
工こう
作さく
とプログラミングを遊あそ
びながら学まな
んできた。Lチカから始はじ
まって、あっち向
む
いてホイマシンや、ラーメンタイマー、シャクトリムシロボット、電
でん
子し
金きん
庫こ
など、いろいろなものをつくることができたね。このように、プログラムをうまく使つか
えば、基き
本ほん
的てき
な部ぶ
品ひん
の組く
み合あ
わせで、いろいろな役
やく
割わり
をするものをつくることができる。 純
じゅん
粋すい
な電でん
子し
工こう
作さく
と比くら
べて、ちょっとした改
かい
造ぞう
をするのにハードを変か
えることなく、プログラムや数
すう
値ち
の変へん
更こう
だけですむことが多
おお
いのもソフトの特とく
徴ちょう
だ。みんなにはこの両
りょう
方ほう
を学まな
んで、自じ
分ぶん
のアイディアを自
じ
力りき
で実じつ
現げん
できるようになってほしい。いつかどこかで、みんなの作
さく
品ひん
を見み
ることを楽たの
しみにしているよ。
では、この値を使って、ネコを回すプログラムを書いてみよう。緑の旗をクリックすると、スライダーの数値に応じて、ネコの回転スピードが変わるね。
このとき、ボタンとスライダーを同時に操作できるはずだ。ブロックプログラミング環境では、同時に1つのことしかできなかったけど、Scratchでは、このように複数のことを同時に行うことができる。これを並行プログラミングと呼ぶよ。
明るさセンサーで色を変えタクトスイッチで巨大化するさらに、第9回の「冷蔵庫閉め忘れ防止オルゴール」で使った明
るさセンサー(フォトトランジスターSFH309。上から見て黄色くない方)と、第10回の「暗証番号で開く秘密金庫」で使ったボタン(タクトスイッチ)を追加して、色と大きさを変えてみるよ。
ブレッドボードとジャンパーケーブルを使って、下の配線図のように部品を配線しよう。明るさセンサーは「A5」、ボタンは「A7」につないでいる。
配線図
スライダー
このとき、Studuinoの基板上にあるオレンジ色のLEDが高速に点滅して、接続中であることを示しているはずだ。こうならないときは、「Aがつながれた」を右クリックして、「Scratch-Board監視板」を開き、右ボタンメニューの「シリアルかUSBのポートを選択」を使って、正しいポートを手動で選ぼう。
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A6上(I/O)へA6下(G)へ
A6真ん中(V)へ
ピンの場所はA6で、上からI/O、V、Gの位置。