ビジュアル図解 micro:bitではじめるプログラミング＆マイコンボード入門

書籍の概要

この本の概要

micro:bitは，イギリスの小学生に配布された小型の教育用マイコンボードです。日本でも2017年8月に発売され，現在では全世界40ヵ国で利用されています。micro:bitは，コンピュータを理解するためにシンプルな構造になっています。一方で，最新技術を備えた高度なIT機器でもあります。本書はこのmicro:bitを用いたデジタル技術の入門書です。micro:bitに搭載されたハードウェア（LED，端子，各種センサ，チップなど）を内部まで掘り下げて解説しています。そして，プログラミングでは，ブロック，JavaScript，TypeScript，Pythonを使い，アルゴリズムやゲームプログラミング，センサの制御などを解説しています。さらに応用として，拡張ボードの利用や回路の組み立て，LEDやセンサによる科学実験などにも触れ，STEM教育のサポートとしても役立つ内容です。説明には多くの図やイラストを用いて，機能やしくみをビジュアルでわかりやすく理解できるように工夫されています。

こんな方におすすめ

  • micro:bitを楽しみたい人，コンピュータのしくみを知りたい人，プログラミングを知りたい人，科学研究に関心のある人，STEM教育に関心のある人

目次

第1章　micro:bitの基本を知ろう

  • micro:bit登場
  • 1980年代のコンピュータ・リテラシ教育
  • 他の教育用マイコンボードとの比較
  • micro:bitの構成

第2章　プログラミングをはじめてみよう

  • micro:bitの開発環境
  • プログラムの開発環境
  • プログラムの作成－Action1 LEDを光らせる－
  • WebUSBによるプログラムの転送の設定と手順
  • プログラムの作成－Action2 LEDの表示を変える－
  • プログラムの作成－Action3 文字の表示－
    • コラム1　プログラムの読み込みについて
    • コラム2　ファームウェアのアップデート
    • コラム3　ローカルの環境におけるMakeCode
    • コラム4　micro:bitセミナーにおけるトラブルシューティング

第3章　micro:bitのハードウェア

  • micro:bitのハードウェア
  • メイン・マイコン
  • インターフェイス・マイコン
  • 電源関連
  • 加速度センサ
  • 磁気センサ
  • I2C通信
  • LEDマトリクス
  • エッジコネクタ
  • ユーザーボタン［A］［B］
  • リセットボタン
    • コラム1　パルス波とは
    • コラム2　PWM（Pulse Width Modulation）とは

第4章　micro:bitのソフトウェア

  • micro:bitの開発環境
  • MakeCodeの特徴
  • MakeCodeによるプログラミング－シャッフルアルゴリズム
  • MakeCodeによるプログラミング－ソートアルゴリズム
  • カスタムブロックの作成
  • MakeCodeのシミュレーション機能－仮想micro:bit
    • コラム　コンパイラとインタプリタ

第5章　microbit上のMicroPython

  • Webブラウザ上のMicroPython
  • MuエディタによるMicroPython開発環境
  • MuエディタによるMicroPythonプログラミング
  • 対話型シェルREPLの特徴と使い方
  • MuエディタによるMicroPythonプログラミング－ソートアルゴリズム
    • コラム　from microbt import * とimport microbitの違い

第6章　ゲーム・プログラミング

  • ゲームプログラミングにチャレンジ
  • GAMEカテゴリのブロック
  • 「UFOシューティングゲーム」作成の流れ
  • Pythonによる「UFOシューティングゲーム」作成
    • コラム　加速度センサの値について

第7章　光のサイエンス〜micro:bitによるSTEM教育

  • フルカラーLEDを使った光のサイエンス
  • ブレッドボードを使った光のサイエンス
  • フルカラーLED 拡張ボード for micro:bit
  • NeoPixelを使った光のサイエンス

第8章　センサを活用した科学研究

  • 科学研究とSTEM教育
  • センサとのインターフェイス
  • I2C通信のしくみ
  • センサI2Cデバイスとの通信
  • micro:bit上のI2Cデバイスへのアクセス－加速度センサ
  • micro:bit上のI2Cデバイスへのアクセス－磁気センサ
  • 液晶ディスプレイへの表示
  • CLCDとmicro:bitの接続
  • CLCDのコマンド
  • CLCDのプログラミング
    • コラム1　2進数と16進数
    • コラム2　2進数による符号付き整数
    • コラム3 　ビッグエンディアンとリトルエンディアン（Big Endian and Little Endian)

第9章　外部センサを活用した科学研究

  • micro:bitの外部に接続するセンサ
  • 環境センサの種類
  • BME280モジュールの接続
  • BME280のデータを表示
  • リアルタイムクロック
  • RV-1805の接続
  • RV-1805を使った時計プログラム
  • 距離センサ
    • コラム1　気圧と高度について
    • コラム2　昼の正午時は午後12時？

第10章　拡張サイエンスボード

  • 拡張サイエンスボード

APPENDIX1　UFOスーパー・シューティング

APPENDIX2　micro:bit v2

著者プロフィール

速水祐（はやみゆう）

情報技術を活用した創作物を設計・製作して，効果的な情報教育活動を行っている。

  • 神奈川県内の大学において，情報サイエンスの講義を担当
  • micro:bitを活用したセミナーを実施
  • 総合技術情報誌「Software Design」にて2015～19年連載執筆