mbAT

JA教育研究会



●本教材(基本セットA)は、株式会社キングエースから製造・販売されることになりました。
  より安く、便利に提供できるようになりました。

●興味のある方、共同研究を希望する方(個人、学校、研究会、教材会社等)はご連絡ください。
●本サイトでの記述によって製作されたものに起因する損害は一切保証できません。
●画像はクリックすると拡大できます。
●このページは制作中のため頻繁に改変されます!(2020/02/22)



mbATとは

1.コンセプト

 この教材はmicro:bitヒダピオMボードをプログラミングできるマイコンボードとし、多種のセンサや出力モジュールを簡単に増設できます。またヒダピオシステムのオルゴールを融合し、他の教材にはないマイコンをマイコンで制御する内容を含むことのできる新しい教材です。

 

(1)製作する楽しみのある教材 完成品もありますが、組み立てキットで学習に合わせて部品をはんだ付けしていくことができます。

(2)複数のプログラミング言語を使える教材 ブロック形式、テキスト形式が使えます。

(3)複数の生徒が協力して学習できる教材 有線で2つのmbATをつなげたり、micro:bitの無線機能で複数のmbATをつなげることができます。

(4)マイコンでマイコンを制御できる教材 Attiny2313/4313で作ったオルゴールをヒダピオMボードやmicro:bitで制御できます。

(5)センサや被制御機器を増設できる教材 いろいろなセンサやリレー、パソコン連動タップなどを増設できます。

(6)学習後も家庭で活用できる教材 ヒダピオMボードやmicro:bitなしでも、オルゴールとなります。


2.概要
 学習の入口は、「信号機」と「オルゴール」を選択できます。

(1)組み立てキットの基板にはエッジコネクタのみをはんだ付けしてあり、必要な部品を学習者が順にはんだ付けして学習していくこともできます。
  完成品もあります。


〇信号機バージョンでは2個のLEDと1個のスピーカの制御から始め、5個のLEDの制御へ、さらにコンピュータから独立して使うことができるように、次第に部品を増やしながら学習します。

歩行者用信号機
車用信号機+歩行者用信号機
スタンドアロン仕様


micro:bitでLEDを点滅したり音を出すプログラム例


〇オルゴールバージョンでは、スピーカの制御から始め、ヒダピオMボードやmicro:bitを使ってマイコンをコンピュータから独立して使うことができるように、次第に部品を増やしながら学習します。

〇持ち帰るときにヒダピオMボードやmicro:bitがない場合は、単独でもオルゴールやタイマーとして使用できます。

オルゴールのプログラムを書き込む
micro:bitで動かす
micro:bitなしで動かす

micro:bitでオルゴールを制御するプログラム例



(2)プログラミング言語は、micro:bit用、AVRマイコン(Attiny2313/4313)用でそれぞれブロック形式、テキスト形式のものを使うことができます。


micro:bit用ブロック形
micro:bit用テキスト型
AVRマイコン用ブロック型
AVRマイコン用テキスト型

(3)有線やmicro:bitの無線機能を使って、複数のmbATをつなぐことができます。これにより、例えば2〜4人のグループで、話し合いをしながら実際の交差点を再現することができます。

 

車用信号機+歩行者用信号機


(4)オルゴールの曲は自由に選択でき、AVRマイコンにプログラムを書き込むことでできます。単音の場合は「JA制御ヒダピオ」を、和音の場合は「メモ帳」などを使ってデータを入れ、「ヒダピオ学習回路」などを使ってプログラムを書き込むことができます。

  作ったオルゴール入りのAVRマイコンはmicro:bitで制御することができます。
〇データ制作の様子


JA制御ヒダピオ
メモ帳

〇マイコンへのプログラムの書き込み

オルゴール
ヒダピオ学習回路で書き込む

〇ヒダピオMボードやmicro:bitのボタンスイッチやセンサを使って、オルゴールを鳴らすことができます。



(5)PHコネクタを使って、リレーや様々なセンサを接続し、ヒダピオMボードやmicro:bitを使ったいろいろな制御に取り組むことができます。

  例えばリレーモジュールを接続してモータを制御することもできます。

  Groveのリレーモジュール、超音波センサなどは、電圧が降下しても使えるようにDCDCコンバータを使用します。

  

micro:bitでリレーを制御するプログラム例


(6)ヒダピオMボードやmicro:bitがなくても、オルゴールとして活用できます。micro:bitがあると、プログラミングはパソコンだけでなくスマートフォンでもでき、プログラムを書き込むことができるので、いろいろな制御を楽しむことができます。

 ※ヒダピオMボードやmbAT上にあるAVRマイコンのプログラムの書き換えには、「ヒダピオ学習回路」などが別に必要です。




授業展開例

1.基本編
(1)micro:bitをのみを使った制御
  〇micro:bitをPCに接続し、プログラミングしてプログラムをmicro:bitに書き込み、動作を確認する。
  〇micro:bitだけでLEDディスプレイを制御する。
  〇micro:bitのセンサを使って、LEDディスプレイを制御する。
   ・明るさセンサ
   ・加速度センサ
   ・傾きセンサ
  〇複数のmicro:bitを無線で接続し、LEDディスプレイを制御する。

(2)製作
  基板にLED、スピーカなどをはんだ付けする。

(3)micro:bitと基板を使った制御
  @スピーカで音を出す。
  A5つのLEDをそれぞれ点滅する。
  B電池を入れて、スタンドアロンで動作するかをチェックする。
  C個別に信号機のプログラミングを行う。

(4)micro:bitの無線機能を使った制御
  無線機能を使って、4つのmicro:bitで交差点の信号機を実現する。

2.応用編
(1)AVRマイコンAttiny4313をつけて、単音/和音のオルゴールを鳴らす。
  ※Attiny4313への書き込みはヒダピオ学習回路を使用します。

(2)PHコネクタをつけて、その他のセンサをつけて制御する。
  ・タッチセンサ
  ・モーションセンサ
  ・超音波センサ
  など

(3)PHコネクタでリレーをつけて、モータを制御する。

(4)PHコネクタでパソコン連動タップをつけて、家電製品を制御する。

(5)センサとAVRマイコンAttiny4313をつけて、総合実習を行う。



学習ノート

◆micro:bit×mbAT(信号機を題材にしたプログラミング教材)

●(中学生向け) プログラミングによる計測制御 A4判P28税込価格330円 株式会社キングエースから販売

 

プログラミングによる計測制御(pdf)

●(小学生高学年向け) ポンコツロボっトと信号機を動かそう! A4判P32税込価格330円 JA教育研究会から販売

 

ポンコツロボっトと信号機を動かそう!(pdf)



ヒダピオMボード

(1)mbATはmicro:bit以外に安価なヒダピオMボードでも稼働できます。



ヒダピオMボード
基本仕様
ヒダピオMボード
mbAT仕様
ヒダピオMボード
オルゴール仕様








(2)光センサは搭載できます(mbAT使用、オルゴール仕様)が、micro:bitのように多彩なセンサーや無線機能はありません。
mbAT側でいろいろなセンサを接続することができます。
(3)ヒダピオMボードオルゴール仕様は、
  〇家に持ち帰って、電子オルゴールとして利用したり、タイマーとして使用できます。
  〇好きな曲を入れることができます。※書込器(ヒダピオ学習回路など)が必要です。

(4)プログラミング言語としては「JA制御ヒダピオ」または「ArduBlock for HIDapio」を使用します。

プログラム例

JA制御ヒダピオ ArduBlock for HIDapio






 

参考JA制御ヒダピオ




回路図



 


価格

株式会社キングエースから販売されます。

  micro:bitとUSBケーブルなし micro:bitとUSBケーブルあり

基本セット
基板、スピーカ、電池、LED5個など

※授業展開例の基本編が学習できます。
※電子オルゴールはできません。


完成品価格 \2000



完成品価格 \4150



JA教育研究会から販売されます。

  micro:bitとUSBケーブルなし ヒダピオMボード基本基板あり
基本セット
基板、スピーカ、電池、LED5個など

※授業展開例の基本編が学習できます。
※電子オルゴールはできません。


キット価格 \2000



キット価格 \3000
完成品価格 \3300


ヒダピオMボード キット価格 \1000
ネット直販期間限定価格(〜2021/3/31送料込)\800
完成品価格 \1300
オルゴール仕様 キット価格 \1500
完成品価格 \1800
ヒダピオ学習回路 USBケーブル
書込ケーブル
価格
\2100


オルゴール用マイコン
ソケット
\500
CdS
半固定抵抗
\200
DCDCコンバータ
PHコネクタ3個
\500



超音波距離センサ
3.3〜5V
ケーブル付価格
\800
ラインセンサ
3.3〜5V
ケーブル付価格
\500
タッチセンサ
2.0〜5.5V
ケーブル付価格
\800
リレーモジュール
3.3〜5V
ケーブル付価格
\500
USB連動タップ
3.3〜5V
USBケーブル付価格
\5000



申し込み方法

※「mbAT基本セット完成版」を入手するには、地元の教材会社を通じてキングエースに発注してください。

※その他の「mbAT」や「ヒダピオMボード」を入手するには、JA教育研究会に発注してください。

数がまとまった場合は価格を割引いたします。ご相談ください。

地元の教材会社を経由する場合は価格が割増となることがあります。ご相談ください。

●メール  にてのみ受注いたします。

●件名及び内容は
○件名「mbAT希望」

○名前、住所、郵便番号、連絡先電話番号

○振込先(三菱UFJ銀行、郵便局から選択)
をつけて申し込みください。

○申込内容(分かりやすく)
  ※例…mbAT基本セットのキット(micro:bitとUSBケーブルあり)10セット購入希望