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micro:bit Lab.【マイクロビット】

micro:bit Lab.では、micro:bit【マイクロビット】に関する情報を紹介しています。

プログラミング教育用の超小型マイコンボード
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micro:bitとは

2017-09-162017-09-24

プログラミング教育用の超小型マイコンボードmicro:bit(マイクロビット)の特徴を紹介します。

1-1-1.micro:bitって何だろう

micro:bit(マイクロビット)は、イギリスの公共放送局であるBBC(英国放送協会/British Broadcasting Corporation)が中心となって開発した教育向けの超小型マイコンボードです。4cm×5cmサイズのプリント基板の前面には、中央に5列×5列(合計25個)の赤色LED・左右に1個ずつ(合計2個)のボタン(タクトスイッチ)を搭載しています。下部には、3つの入出力リング(0~2)・外部に電源を供給するリング(3V/GND)があります。また、リングの間には、20ピンのエッジコネクターがあり、I2CやSPIによるシリアル通信など、さらに高度な機能が引き出せます。

図1-1-1-1.micro:bitの前面
図1-1-1-1.micro:bitの前面

背面には、32ビットARM Cortex-M0ベースのプロセッサー・三軸加速度センサー・地磁気センサー(コンパス)を搭載しています。また、IoTで使われる無線通信規格の一つであるBLE(Bluetooth Low Energy)に対応しています。電源は、USB2.0マイクロBコネクターにパソコンやモバイルバッテリーを接続するか、電源用コネクターに電池2個(3V)を接続します。

図1-1-1-2.micro:bitの背面
図1-1-1-2.micro:bitの背面

BBC micro:bitを構成する全てのビットと部品たち(micro:bit教育財団)

そもそも、micro:bitは、BBCが子ども向けのプログラミング教育を目的として作ったもので、現在、その教育の推進は、micro:bit教育財団(Micro:bit Educational Foundation)が担っています。財団は、イギリスで設立された非営利団体(NPO)で、BBCに加えて、ARM・Amazon.com・British Council(英国文化振興会)・IET(英国工学技術学会)・Lancaster University(ランカスター大学)・Microsoft・Nominet UK・Samsung Electronicsが創立パートナーとして参加、事業をサポートしています。

micro:bit教育財団

2015年、イギリスでは、11歳~12歳の子ども約100万人に無償提供され、学校の授業で活用しています。そして、2017年8月に日本上陸。財団は、2020年までに30万人の日本の子どもたちにmicro:bitを届けることを目標にしています。

財団のゴールは2020年までに30万人の日本の子どもたちにmicro:bitを届けることです。

小型ボード型コンピューターmicro:bitが日本上陸

1-1-2.micro:bitで何ができるの

micro:bitで何ができるのでしょうか。micro:bit教育財団のページには、次のように書かれています。

micro:bitは、単純な図や文字を表示するための25個の赤色LED、2つのプログラムできるボタンスイッチ、各種センサーを搭載し、Bluetoothを介して他のデバイスと接続することができます。加えて、デバイスの端にある端子を使って他のハードウェア・モジュールへの簡単な拡張を可能にし、デバイスの創造的な可能性を高めることができます。

小型ボード型コンピューターmicro:bitが日本上陸

ブロックベースとテキストベースのプログラミングを相互に切り替えられるJavaScriptブロックエディターや、Python、有名なブロックベースのプログラミング言語であるScratchを使ってデバイスをプログラムすることができます。

小型ボード型コンピューターmicro:bitが日本上陸

世界中の子どもたちが学校やクラブ、家庭において技術や発明で創造性を発揮することを可能にします。

小型ボード型コンピューターmicro:bitが日本上陸

micro:bitは、子ども向けのプログラミング教育用に作られたマイコンです。図形や文字が表示できる5列×5列(合計25個)の赤色LEDや三軸加速度センサー・地磁気センサー(コンパス)などは、これからプログラミングを始めようとする子どもの好奇心を刺激するには十分な機能です。また、プログラミングは、ウェブブラウザで使用できる日本語化されたブロックエディターが無料で提供され、動作が書かれたブロックを並べるだけで、プログラミングが行えます。

図1-1-2-1は、ブロックエディターでプログラミングした例です。25個の赤色LEDに「Hello,world!」を表示するものです。使ったブロックは「ずっと」と「文字列を表示」の2個のみ。エディターには、シミュレーターが表示されているので、動作をすぐに確認することができます。もちろん、micro:bitにプログラムを転送するのも簡単です。

図1-1-2-1.ブロックエディターで「Hello,world!」
図1-1-2-1.ブロックエディターで「Hello,world!」

また、エディター画面上部にあるボタンでブロックとテキスト(JavaScript)を切り替えることができます。ブロックに慣れ、次のステップに進みたくなったら、テキストでのプログラミングに挑戦できます。もちろん、ブロックとテキストはいつでも切り替えられるので、もしテキストで悩んでも自ら解決の糸口を見つけられます。

図1-1-2-2.JavaScriptエディターで「Hello,world!」
図1-1-2-2.テキストエディターで「Hello,world!」

さらに、プログラミング能力を向上させたくなったら、Pythonエディターが用意されています。このように、ブロックエディターを入り口にして、ステップアップできるプログラミング環境が提供されています。

ブロックエディターは、micro:bit本体がなくても使用が可能で、作ったプログラムはシミュレーターで動作確認ができます。

プログラムで想像力を発揮しましょう。(micro:bit教育財団)

25個の赤色LED・2個のボタン・三軸加速度センサー・地磁気センサー(コンパス)・BLE(Bluetooth Low Energy)など、micro:bitに搭載された機能だけでも、あなたの想像力を発揮することで、おもしろいガジェットを創造することができます。

しかし、micro:bit本体の機能だけで満足できなくなったら?大丈夫です。micro:bitには、3つのリングと強力な20ピンのエッジコネクターが搭載されています。3つのリングには、GPIO(汎用入出力)とアナログの電圧値を読み取るADコンバーターの機能があります。また、エッジコネクターには、GPIOとADコンバーターに加えて、I2CやSPIなどのシリアル通信の機能があります。これらのリングやエッジコネクターを使って、センサーを接続したり、外部の装置と通信することで、さらに可能性が広がります。

その他にも、micro:bitでサーボモーターを制御する2輪走行するロボットのキットやウェアラブルにできるバッテリーケースなど、さまざまな専用キットが販売されています。

始めるときの敷居は低く、理解が進めば可能性は無限大に広がる、そんなマイコンです。

1-1-3.どうやって手に入れる

micro:bitを手に入れたくなった人もいるのではないでしょうか。国内での販売も始まり、入手しやすくなりました。micro:bit教育財団のページで、販売代理店を確認することができます。現在、国内では、スイッチサイエンスが登録されています。スイッチサイエンスのウェブショップでは、micro:bit本体の他、関連商品も多数取り扱っています。

スイッチサイエンスのmicro:bit関連商品

また、取り扱う販売店も増えてきました。

共立エレショップ(商品コード:H9131A)

秋月電子通商(通販コード:M-12513)

BBC micro:bit go【スターターキット】(CFD販売6ヶ月製品保証付)

micro:bit本体に、USBケーブル・電池ボックス・単4乾電池×2個が付属したスターターキットです。CFD販売独自の6ヶ月保証がついています。

BBC micro:bit(CFD販売6ヶ月製品保証付)

micro:bit本体のみ。CFD販売独自の6ヶ月保証がついています。

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