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Raspberry Piで 初心者が 半日でできる電子工作 を考えてみた

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OSC2016島根で磯田歩美さんが発表した資料です。

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Raspberry Piで 初心者が 半日でできる電子工作 を考えてみた

  1. 1. Raspberry Piで 初心者が 半日でできる電子工作 を考えてみた
  2. 2. 自己紹介 • 磯田 歩美(いそだ あゆみ) • 東京大学工学部精密工学科 3年 • Arduinoで電子工作の面白さを知る • 次はRaspberry Piを触ってみたい! • びぎねっとでのインターンで実現 2016/9/28RaspberryPi3で初心者が半日でできる電子工作 2
  3. 3. 目標 初心者向けラズパイ 教育コースの開発 2016/9/28RaspberryPi3で初心者が半日でできる電子工作 3
  4. 4. 教育コースの概要 • 対象:小中学生(マイコン初心者) • 時間:3時間 • 難易度:必ずできること • 内容:面白いこと 2016/9/28RaspberryPi3で初心者が半日でできる電子工作 4
  5. 5. 使用するパーツ案 部品名 光るもの LED LCD 音が なるもの ブザー スピーカー/ヘッドフォン 動くもの モーター ロボット 2016/9/28RaspberryPi3で初心者が半日でできる電子工作 6
  6. 6. 使用するパーツ案 部品名 仕組みが 単純か 光 LED ◯ LCD ◯ 音 ブザー ◯ スピーカー/ヘッドフォン × 動 モーター ◯ ロボット × 2016/9/28RaspberryPi3で初心者が半日でできる電子工作 7
  7. 7. 結論 やっぱりLED 2016/9/28RaspberryPi3で初心者が半日でできる電子工作 8
  8. 8. 結論に至ったプロセス • RasPiに慣れる  イメージ書き込み  音楽プレーヤーを動かす(RuneAudio) • 使いやすいモジュールを知るため、 とりあえず順に触ってみる 2016/9/28RaspberryPi3で初心者が半日でできる電子工作 9
  9. 9. 書籍 • 『Raspberry Pi で学 ぶ電子工作』 (著:金丸隆志) • 1章から順に実践 • 電子工作はパーツの 型番、コード、回路 が全て記されている 2016/9/28RaspberryPi3で初心者が半日でできる電子工作 10
  10. 10. 遊んだモジュールの雑感(参考) 部品 私的 難易度 備考 LED(単色) ★ 様々な色のものが売られている Lチカで有名 フルカラー LED ★ LEDとほぼ同様に使える PWM制御でさらに様々に色を制御できる (★★★) タクト スイッチ ★★ 要するにボタン プルアップ抵抗とイベント検出に気をつける LCD ★★★ ★★ 白黒で文字表示が行える そのデータシートによって扱い方が異なる ブザー ★★ 単調な音を鳴らすことができる PWM制御でさらに様々に音を制御できる (★★★) 2016/9/28RaspberryPi3で初心者が半日でできる電子工作 11
  11. 11. 行き詰まった点 • LCD(キャラクタディスプレイ)  テキストで使っている型番と異なった  文字表示できない • ブザー  微かな振動音が聞こえるのみ… 2016/9/28RaspberryPi3で初心者が半日でできる電子工作 12
  12. 12. 教育コースの案 結論:やっぱりLED ↓ フルカラーLEDと ボタンを用いたミニゲーム の電子工作 2016/9/28RaspberryPi3で初心者が半日でできる電子工作 13
  13. 13. 制作物 2016/9/28RaspberryPi3で初心者が半日でできる電子工作 14
  14. 14. ルール • スタートボタン(黒)を押す • LEDが色を表示する、この色を覚える • LEDが消える • 3色ボタン(赤青緑)でLEDの色を切り替え • 完成したら解答ボタン(白)を押す • 正解ならLEDが青点滅、不正解なら赤点灯 • スタートボタン(黒)を押すと次の問題 2016/9/28RaspberryPi3で初心者が半日でできる電子工作 15
  15. 15. 制作物の詳細(参考) 概要 フルカラーLEDで問題の色を表示して、ユーザーがその色と同じ色を作り、 正誤判定を行うゲーム 使用部品 Raspberry Pi 3(OSはRaspbian) フルカラーLEDモジュール タクトスイッチ*5 タクトスイッチカバー*5(白黒赤緑青) ブレッドボード ジャンパワイヤ(オスーオス&オスーメス) 使用言語 python 詳細仕様 1. タクトスイッチ(黒)を押すと、フルカラーLEDでランダム生成の問題 の色を表示し、2秒後に消灯。 2. 2.3つのタクトスイッチ(それぞれがR,G,Bに対応)を用いてフルカラー LEDを操作。タクトスイッチは一度押すと点灯、もう一度押すと消灯の 繰り返し。いつでも何回でも点灯消灯可能。 3. 色が完成したらタクトスイッチ(白)を押す。そこで正誤(正解なら青 が点滅、不正解なら赤が点灯)を表示。 4. どのタイミングでもタクトスイッチ(黒)を押すと次の問題が始まる。 5. 問題番号と正誤が出力されていく。 6. Ctrl+cで終了。総問題数と正解数、不正解数が出力される。 2016/9/28RaspberryPi3で初心者が半日でできる電子工作 16
  16. 16. 電子工作のすすめ 書いてある通りにやってみる! テキストと同じ型番の部品を揃える まずはテキストを一冊買う 2016/9/28RaspberryPi3で初心者が半日でできる電子工作 17
  17. 17. 電子工作学習のポイント • 各モジュールを事前によく知ること  できること  使い方(サンプルコードやライブラリ)  よくあるトラブル • 実際に動かしてみる  テキストの通りに 2016/9/28RaspberryPi3で初心者が半日でできる電子工作 18
  18. 18. さらに電子工作を楽しむ • トラブルシューティング  やったことがある人に聞く  ネットで検索 • プログラミング • 応用  ゲーム  デモンストレーション  生活にちょっと役立つもの 2016/9/28RaspberryPi3で初心者が半日でできる電子工作 19

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