暑くなったら○○するシステムを作ってみよう
目次
- 目的
- ポイント
- 用意するもの
- 事前準備
- STEP1：micro:bitで温度を計測してみよう
- STEP2：温度を親機のmicro:bitに送信しよう
- STEP3：受信した温度を使って、平均の温度（室温）を計算しよう
- STEP4：室温によって動作を変化させてみよう
- 発展：暑くなったらスイッチがONになるミニ扇風機を作ろう
目的
電気を効率よく利用している身の回りの道具を考え、実際に再現してみることによって体験的にその仕組みを学習する
- 科目：理科（小学6年）
- 単元：電気の利用
ポイント
- 部屋の四隅に1つずつmicro:bitを置き、温度を計測します
- 四隅のmicro:bitは、計測した温度を親機となるmicro:bitに無線送信します
- 親機となるmicro:bitは、四隅の温度の平均を室温として計算し、室温をもとにシステムを制御します
用意するもの
- micro:bit 理科グループワークセット × 1セット
- micro:bit用電池ボックス（フタ・スイッチ付） × 5個
- 単4電池 × 10本
パソコンでプログラミングする場合
- USBケーブル（A - microB） × パソコンの台数分
事前準備
タブレットでプログラミングする場合は、専用アプリ（無料）を事前にインストールする必要があります。方法は、こちらmicro:bit セットアップ（タブレット編）を参考にしてください。
また、電池ボックスには電池を入れ、micro:bitに接続してください。
STEP1：micro:bitで温度を計測してみよう
micro:bitの温度センサーを使って、温度を計測してみましょう。
温度センサーに関する詳細は、こちらmicro:bit 温度センサー（チュートリアル）を参考にしてください。
こちらのプログラム（MakeCode）では、Aボタンを押すとmicro:bitのLEDに温度が表示されます。
STEP2：温度を親機のmicro:bitに送信しよう
無線通信機能を使って、計測した温度を送信しましょう。
無線通信に関する詳細は、こちらmicro:bit 無線通信（チュートリアル）を参考にしてください。
こちらのプログラム（MakeCode）では、1秒に1回温度センサーの値を送信します。
隅に置く4台のmicro:bitにプログラムを書き込みましょう。
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ポイント
- 無線グループのIDは、グループワークを行うグループごとに異なるIDを設定しましょう。異なるグループで同じIDを利用すると、他のグループの温度センサーの値も親機が受信することになります。
- 四隅のmicro:bitそれぞれに名前をつけ、温度センサーの値を送信する時は名前と一緒に送信しましょう。（今回は、4台のmicro:bitに「a」「b」「c」「d」と名前をつけました）
STEP3：受信した温度を使って、平均の温度（室温）を計算しよう
まず、受信した温度をmicro:bitごとにメモする変数を作成し、受信したら該当する変数にメモするプログラムを作りましょう。
変数の作り方と「もし<>なら、でなければもし<>なら」ブロックの作り方は、こちらmicro:bit 加速度センサー：ポイント（チュートリアル）を参考にしてください。
次に、変数「室温」を作成します。そして、4台のmicro:bitから受け取った温度をもとに平均の温度を計算し、変数「室温」にメモします。
最後に、動作チェックも兼ねて、Aボタンを押したらmicro:bitのLEDに室温が表示されるようにしましょう。
ポイント
- 無線グループのIDは、STEP2で設定したグループIDと同じIDに設定しましょう。
- 各温度の足し算を行ったあとに割り算となるように、計算ブロックを組み合わせましょう。
STEP4：室温によって動作を変化させてみよう
室温（平均の温度）が30度より高いのときはmicro:bitのLEDに「〇」が、30度以下のときは「×」が表示されるようにしましょう。
補足
- 今回は「30度」に設定しましたが、環境によって適切な温度を設定しましょう。
発展：暑くなったらスイッチがONになるミニ扇風機を作ろう
ポイント
- ミニ扇風機のスイッチのON／OFFを制御するために、「制御スイッチパーツ」を親機のmicro:bitに追加します
- 四隅の温度を計測しているmicro:bitのプログラムは変更しません
- 親機のプログラム、暑くなったときの動作を命令している部分（黄色枠で囲っている部分）にスイッチをON／OFFする命令を追加します
追加で用意するもの
- bitPak:Lab（電気の利用） × 1セット
- 電気の利用パーツセット × 1セット
- 単4電池 × 3本
- ドライバー(#1) × 1本
STEP1：micro:bitをLab本体に挿入しましょう
親機のmicro:bitから電池ボックスをはずし、Lab本体に挿入してください。
また、はずした電池ボックスから電池を取り、Lab本体に入れてください。
電池の収納場所など、LabについてはbitPak:Labチュートリアルを参考にしてください。
STEP2：モーターを動かす回路を作りましょう
電気の利用パーツセットに含まれている電源パーツとモーターパーツを台座に取り付けます。
電源パーツ、モーターパーツ、bitPak:Labをワニ口クリップで接続します。
STEP3：制御スイッチを使ってみましょう
制御スイッチは、スイッチの通電（ON／OFF）をmicro:bitで制御できるパーツです。
こちらのプログラム（MakeCode）では、Aボタンを押したらスイッチがONに、Bボタンを押したらスイッチがOFFになります。（スイッチがONになると、モーターが回転します。）
スイッチがONになったら、制御スイッチ青丸部分のLEDが赤色に点灯します。実際に確認してみましょう。
STEP4：室温（平均の温度）が30度より高いときはスイッチがONに、30度以下のときはスイッチがOFFになるようにしましょう
補足
今回はmicro:bit搭載温度センサーを利用しましたが、代わりに明るさセンサーを使って「暗くなったら明かりをつける」といったシステムを作ることもできます。