【マイクロビット応用】[８] キッチンタイマー（２）押しボタンスイッチとＬＥＤを追加、プログラムの動きを考える、ポケプラ「ゲンガー」の製作

　キッチンタイマーの続きデース。設定した時間が経過したら、ゲンガーの目が光るキッチンタイマーを作りますョ。

　ボタンが３つ必要なのだけど、マイクロビットには2つしかボタンがないので、押しボタンスイッチを１つ追加するテストをやってみたよ。

　ブレッドボードを使ったのですね！

（ブレッドボードについては　【道具】はんだ付けなしで電子回路を試せる！ブレッドボードって、どうやって使うの？　を見てね。)

　そして、ゲンガーの目も光らせてみたのだ！

　ハロウィンには間に合わなかったですね。では行きますよ～！

マイクロビットに回路を追加する？
キッチンタイマーの動きを考える
バンダイのゲンガー
1. 目が光るように改造
2. 本体を組み立てて塗装
まとめ

マイクロビットに回路を追加する？

　マイクロビットに回路を追加した、ということですが、どうやったらそんなことができるのですか？

　今回は、以前紹介した「入出力端子機能」を使ったのだ。第１０話「マイクロビットの機能を使ってみよう」の「入出力端子」の説明を読んでみてくれたまえ。

　そういえば、以前にも赤いＬＥＤを光らせたりしましたね！

　思い出したようだね。「入力端子機能」により押しボタンスイッチ回路を、「出力端子機能」によりＬＥＤ回路を追加したのよ。

　なぁ～るほど。

押しボタンスイッチ回路の追加

　それでは、マイクロビットに追加した押しボタンスイッチ回路を見てみよう。０ピンに押しボタンスイッチ回路を追加したのだ。

　０ピンを「入力端子」として使い、スイッチのＯＮ／ＯＦＦを取り込むのですね？

　イエ～ス！実際の回路が下の図だ。この図で「グランド」と書いてあるのは、電池のマイナス側で、０Vと思ってもらえばよい。

　押しボタンスイッチがOFFの場合は、4.7kΩの抵抗を介して０ピンが３Vに接続される。ピンのON/OFF状態は「ON」となる。抵抗の両端が３Vなので、抵抗に電流は流れない。

　フムフム。

　押しボタンスイッチがONされると、抵抗のボタンと接続された側がグランドに接続され、０Vに接続される。０ピンも０Vとなるので、ON/OFF状態は「OFF」となり、抵抗には電流が流れるのだ。

　ボタンがONの時に０ピンがONとなった方が自然に思えるのですが・・・

　そうすると、ボタンOFFの時に電流が流れることとなる。

　電流が流れると、何かまずいことがあるのですか？

　電流が流れると、電池が減ってしまうのだ。押しボタンスイッチは、普段はOFFで、ボタンが押されたときだけONとなるので、OFFの時には電流が流れないようにした方が、電池が長持ちするのだョ。

　OFFの時に電流が流れないようにするなら、０ピンを押しボタンスイッチでグランドとつなげばよいのでは？

　そうすると、ボタンがOFFの時に０ピンが何Ｖかはっきりせず、動作が不安定になりやすくなってしまうのだ。

　それで抵抗を介して３Vにつなぐのですね？

　そういうことなのよ。ちなみにこの抵抗は、「プルアップ抵抗」と呼ばれるのだ。

　ウーム、なんだか分かったような、分からないような、というか、よく分からないです。

　より詳しい説明は、こちらをご覧ください。（新しいタブで開きます）

【マイクロビット応用】[８．２]キッチンタイマーの回路：追加した押しボタンスイッチ回路について

LED回路の追加

　ゲンガーの目を光らせるため、ＬＥＤを二つ追加したよ。

　１ピンと２ピンにＬＥＤ回路を追加して、「出力端子」として使うのですね！

　通常、ＬＥＤを光らせる場合には電流制限抵抗をつなぐが、ＬＥＤが暗くなってしまったので、電流制限抵抗は省略したのだ。

　フムフム。

　ゲンガーの目の部品をかぶせてみたら、まだ明るさが足りない。

　どうするのですか？

　今回は供給電源を単三乾電池２個で３Vとしているが、電池を増やすなどしてみようかな。

　次回の宿題ですね。

　ウイ。

追加した回路の動きを確かめる

　追加した押しボタンスイッチ回路とＬＥＤ回路を１枚の図にまとめると下のようになる。これが今回追加した回路の全体像なのだ。

　追加した押しボタンスイッチ回路とＬＥＤは、上手く動くのでしょうか？

　確認用のプログラムを作って、試してみよた。追加したスイッチが押されたら、マイクロビットがＬＥＤを点灯させる、というプログラムだが、「ａボタン」と「ｂボタン」も使ってみた。

ボタン	ゲンガーの目	マイクロビットのLED表示
ａボタン	ゲンガーの右目のＬＥＤが点灯する。	「ａ」と表示される。
ｂボタン	ゲンガーの左目のＬＥＤが点灯する。	「ｂ」と表示される。
追加した押しボタンスイッチ	ゲンガーの両目のＬＥＤが点灯する。	「ｃ」と表示される。

　プログラムをロードして、「ａボタン」を押すと・・・右目が光った！

　「ｂボタン」で左目も光りましたね。

　追加した押しボタンスイッチはどうかというと・・・両目が光った！

　上手くいきましたね！

　プログラムの解説は、以下をご覧ください！

【マイクロビット応用】[８．１]キッチンタイマーのプログラム：追加した回路の確認用プログラム

キッチンタイマーの動きを考える

　前回考えたキッチンタイマーの動きを思い出してみよう。

「分」ボタンで分を設定する。
「秒」ボタンで秒を設定する。
「スタート/ストップ」ボタンでカウントダウンを開始、中止する。
設定した時間（分：秒）が「００：００」になったら音が鳴る。
「分」ボタンと「秒」ボタンを同時に押すと、時間（分：秒）が「００：００」にクリアされる。

　たくさんありますけど、これを全部作らないといけないのですね。

　大丈夫だ。順番に考えていけば何とかなるもんだよ。

　分かりました。頑張ります！

　前回考えたキッチンタイマーの動作の一覧から、キッチンタイマーの状態の動きについて考えてみよう。キッチンタイマーには、どんな状態があると思うかな？

　う～ん、ボタンで時間を設定している状態と、スタートしてカウントダウンしている状態ですか？

　なかなか良いね。あとは、カウントダウン完了後のアラームの再生状態も追加しておこう。

状態	動き	「スタート/ストップ」ボタン	カウントダウン完了	アラーム完了
設定の状態	時間を設定する。	カウントダウンの状態になる	－	－
カウントダウンの状態	カウントダウンする。	設定の状態になる	アラームの状態になる。	－
アラームの状態	アラームを再生する。	アラームの状態のまま	－	設定の状態になる。