卓上ルーレット作り

ブロッコリーコーディングプログラム

1. 卓上ルーレットを作動させる電気エネルギーについて学びましょう。
2. 豆電球の実験を通じて電子がどのように移動するかを調べてみましょう。
3. 水槽内の水を蛇口から流す過程と、電子の理論を比較してみましょう。

1. フレームを使って卓上ルーレットを組み立ててみましょう。
2. 卓上ルーレットに必要なセンサーを接続してみましょう。
3. センサーを使って回路図を完成してみましょう。

1. 卓上ルーレットが作動するにはどうすればよいか考えてみましょう。
2. ブロッコリー・プログラムをインストールして、プログラムをよく見てみましょう。
3. コーディングを完成し、もしエラーが発生したら、デバッグしてみましょう。

01. 卓上ルーレットの原理を調べてみましょう。

02. 卓上ルーレットを作ってみましょう。

03. 卓上ルーレットが作動するようにコーディングしてみましょう。

電気エネルギーの原理

• 卓上ルーレットを動かす力、電気エネルギー

人は食べ物からエネルギーを得て、植物は水と日光を浴びて成長します。 このように食べ物や水、日光のように電子機器も何らかの力を受けて動作しますが、その力を電気エネルギーといいます。

では、電気エネルギーの電気とは何でしょうか？

電気について調べ、電気エネルギーがどのように発生するかを調べてみましょう。

1. 電気エネルギーを知る

1.1. 動かす動力

• 動く物体は、動けるようにしてくれるエネルギー（動力）が必要です。
• 私たちは動くことができる力をどこで得ますか？ 電子機器を動かす力は何でしょうか？

動かす力

人間

植物

電子機器

1. 電気エネルギーを知る

1.1. 動かす動力 : 人間とエネルギー

• 人は食べ物を摂取してエネルギーを出せる栄養素を得ます。
• また、運動を通じてエネルギーを育てる力を作り出します。

炭水化物

脂肪

タンパク質

1. 電気エネルギーを知る

1.2. 動かす動力 : 植物とエネルギー

• 植物は日光を浴び、光合成の過程を通じて、成長するために必要なエネルギー源を得ます。
• 光合成によって得たエネルギーで葉と茎が育ち、実をつけます。

光合成とは？生物が日光、水などを利用して自ら養分を作り出す過程のことです。

CO₂

O₂

水+二酸化炭素>>ブドウ糖+酸素

1. 電気エネルギーを知る

1.3. 動かす動力 : 電子機器とエネルギー

• 植物や人のように、電子機器もエネルギーがなければ動けません。
• 電子機器を動かすエネルギーを「 電気エネルギー 」といい、電気エネルギーは、小さな粒子である�「 電子 」によって生成されます。

1. 電気エネルギーを知る

1.3. 動かす動力 : 電子機器とエネルギー

• 「 電子 」とは、電線の中に存在する無数の小さな粒子のことです。
• 電子が特定の方向に移動することで生じるエネルギーが「 電気エネルギー 」です。�では、電子はどのように移動するのでしょうか？

1. 電気エネルギーを知る

1.4. 電子の移動①-電子の移動方向

• 電気は(-)と(+)属性に分けられます。
• 互いに反対する属性が出会うと引き寄せ、同じ属性同士が出会うと反発する性質があります。

引力

• 異なるもの同士で引っ張る性質のことです。
• (-)と(+)属性を近づけると、互いに引っ張ります。

斥力

• お互い同じもの同士を押しやる性質のことです。
• (-)と(-)、(+)と(+)同士が近づくと互いに反発します。

-

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1. 電気エネルギーを知る

1.4. 電子の移動①-電子の移動方向

• 電子は普段はじっとしていて、電気エネルギーを発生させる装置とつながったときに動くようになります。
• 電子は(-)の属性を持っており、電気エネルギー発生装置の(-)極から(+)極へと動くようになります。

• 電池の(-)極 > 電子を押し出す。
• 電池の(+)極 > 電子を引き寄せる。

1. 電気エネルギーを知る

1.4. 電子の移動② - 電子理論の整理

• 電子、電流、抵抗、電圧などの電気用語の意味をまとめてみましょう。
• 電気用語を水槽から蛇口に水が流れる過程を通じて調べてみましょう。

水槽：乾電池

（電気エネルギーの発生装置）

水道管：電線

卓上ルーレット作り

• ぐるぐる卓上ルーレット作り

電子とは何か、どんな原理で動くのか、動きによって発生する電気エネルギーが電子機器を作動させるということが分かりました。

電気エネルギーの発生原理と役割を考えて、卓上ルーレットが作動するようにしてみましょうか？

構成品を調べて、卓上ルーレットを組み立ててみましょう。

2. 卓上ルーレット作り

2.1. 卓上ルーレットの構成品

卓上ルーレットのフレーム

ブレッドボード

ボタン

ジャンプワイヤ

アルドゥイーノ·ボード

サーボモーター

ゴム紐

2. 卓上ルーレット作り

2.2. 卓上ルーレットの組み立て

• 下のようにフレームとアルドゥイーノ・ボード、ゴム紐を用意します。

ゴム紐

アルドゥイーノ・ウノ

1番フレーム

3-1, 3-2, 3-3番フレーム

2番フレーム

2. 卓上ルーレット作り

2.2. 卓上ルーレットの組み立て

• 1番フレームに、「Arduino」と書かれた面にアルドゥイーノボードをのせます。
• 2番フレームの 印に合わせて3-1、3-2、3-3番のフレームを挟み、アルドゥイーノボードと1番フレームを結合した後、�ゴム紐で固定します。

1番フレーム

3-1, 3-2, 3-3番フレーム

2番フレーム

ゴム紐

2. 卓上ルーレット作り

2.2. 卓上ルーレットの組み立て

• 下のようにフレームとゴム紐を用意します。

ゴム紐

4-2番フレーム

4-1番フレーム

2. 卓上ルーレット作り

2.2. 卓上ルーレットの組み立て

• 先に組み立てた1番フレームと4-1、4-2番フレームを溝に合わせて結合します。
• 結合した部分をゴム紐で固定します。

4-2番フレーム

4-1番フレーム

1番フレーム

ゴム紐

2. 卓上ルーレット作り

2.2. 卓上ルーレットの組み立て

• 下のようにフレームとサーボモーター、ゴム紐、ブレッドボードを用意します。

ゴム紐

ブレッドボード

サーボモーター

5番フレーム

8番フレーム

6番フレーム

7-1, 7-2番フレーム

2. 卓上ルーレット作り

2.2. 卓上ルーレットの組み立て

• 6番フレームをサーボモーターに差し込みます。
• 6番フレームに7-1、7-2番フレームを差し込んだ後、5番フレームと結合してゴム紐で固定します。

6番フレーム

7-1番フレーム

7-2番フレーム

5番フレーム

2. 卓上ルーレット作り

2.2. 卓上ルーレットの組み立て

• 先に組み立てたフレームを重ね合わせた後、ゴム紐で固定します。

2. 卓上ルーレット作り

2.2. 卓上ルーレットの組み立て

• 先に組み立てた卓上ルーレットを、8番フレームに結合し、ゴム紐で固定します。
• ブレッドボードの裏面の黄色い紙を剥がし、8番フレームに「Breadboard」と書かれた面に合わせて貼り付けます。

8番フレーム

2. 卓上ルーレット作り

2.2. 卓上ルーレットの組み立て

• 下のようにフレームとサーボホーン、ゴム紐を用意します。

ゴム紐

サーボホーン

9番フレーム

13番フレーム

10 , 11 , 12番フレーム

2. 卓上ルーレット作り

2.2. 卓上ルーレットの組み立て

• 下のようにサーボモータ軸の形状に合わせて9番フレームを結合します。

9番フレーム

2. 卓上ルーレット作り

2.2. 卓上ルーレットの組み立て

• サーボホーンと10番、11番、12番フレームを下のように結合した後、ゴム紐で固定します。
• フレームと組み立てたサーボホーンをサーボモーターの軸に差し込みます。

サーボホーン

10番フレーム

11番フレーム

12番フレーム

2. 卓上ルーレット作り

2.2. 卓上ルーレットの組み立て

• 13番フレームを8番フレームに差し込んだ後、ゴム紐で固定します。

13番フレーム

8番フレーム

ゴム紐

2. 卓上ルーレット作り

2.3. 卓上ルーレットの回路接続

1. 各色のジャンプワイヤが使用されるモジュールを確認しましょう。

黄色いジャンプワイヤ2本

緑色のジャンプワイヤ2本

黒/赤/オレンジ色のジャンプワイヤ

各1本ずつ

サーボモーター

STOPボタン

STARTボタン

2. 卓上ルーレット作り

2.3. 卓上ルーレットの回路接続

ブレッドボードのピンの接続方法を�学んでみましょう。

​

1. 基本的には、5つの金属線が 1本の線で�接続されています。
2. センサーの各ピンの役割が異なるため、センサーのピンは別の行に接続します 。
3. ピンを接続した行にジャンプワイヤを差し込み、アルドゥイーノボードと接続して使用します 。

1本

1本

2. 卓上ルーレット作り

2.3. 卓上ルーレットの回路接続

1. 2つのボタンを2行にわたってブレッドボードに接続します。�(4つのボタンの脚がすべて穴に正確に入ったか�確認した後、ぎゅっ！と押して固定します。）
2. 左ボタンは →「START」ボタン、�右ボタンは →「STOP」ボタンになります。

STARTボタン

STOPボタン

2. 卓上ルーレット作り

2.3. 卓上ルーレットの回路接続

1. ブレッドボード、アルドゥイーノボード、そして黄色と緑色のジャンプワイヤを用意します。

黄色いジャンプワイヤ

緑色いジャンプワイヤ

アルドゥイーノボード

2. 卓上ルーレット作り

2.3. 卓上ルーレットの回路接続

1. 黄色のジャンプワイヤと接続した�「START」ボタンをアルドゥイーノに接続します。

​

ボタンの左 → アルドゥイーノの3番ピン

ボタンの右 → アルドゥイーノのGND

※ボタンモジュール

ボタンのピンごとに役割が�別に区分されていません。

上・下に区分して片方は-、片方はSignalと接続します。

上

下

STARTボタン

STOPボタン

2. 卓上ルーレット作り

2.3. 卓上ルーレットの回路接続

1. 緑色のジャンプワイヤと接続した�「STOP」ボタンをアルドゥイーノと接続します。

​

ボタンの左 → アルドゥイーノの4番ピン

ボタンの右 → アルドゥイーノのGND

※ボタンモジュール

ボタンのピンごとに役割が�別に区分されていません。

上・下に区分して片方は-、片方はSignalと接続します。

上

下

STARTボタン

STOPボタン

2. 卓上ルーレット作り

2.3. 卓上ルーレットの回路接続

1. サーボモーターと黒、赤、オレンジ色のオスオスのジャンプワイヤを用意します。
2. サーボモーターの線の色に合わせて、それぞれのジャンプワイヤを接続します。

サーボモーターのオレンジ色の線 �→ オレンジ色のジャンプワイヤ

サーボモーターの赤色の線 �→ 赤色のジャンプワイヤ

サーボモーターの茶色い線 �→ 黒色のジャンプワイヤ

(茶色) GND(-)

(赤) VCC(+)

(オレンジ) Signal

※サーボモーター

黒/赤/オレンジ色のジャンプワイヤ各1本ずつ

2. 卓上ルーレット作り

1. サーボモーターに差し込んだジャンプワイヤを下のようにアルドゥイーノに接続します。�

オレンジ色のジャンプワイヤ� → アルドゥイーノの5番ピン

赤色のジャンプワイヤ→ アルドゥイーノの5V

黒色のジャンプワイヤ→ アルドゥイーノのGND

2.3. 卓上ルーレットの回路接続

※サーボモーター

(茶色) GND(-)

(赤) VCC(+)

(オレンジ) Signal

2. 卓上ルーレット作り

2.3. 卓上ルーレットの回路接続

卓上ルーレットの完成

• 卓上ルーレットが作動するには？

卓上ルーレットのフレームを組み立てて回路を接続するだけでは、卓上ルーレットは動作しません。では、卓上ルーレットを動作させるためにはどうすればよいでしょうか？

ブロッコリー・コーディング・プログラムをインストールし、2つのボタンに従って、回っては止まる卓上ルーレットを作ってみましょう。

3. 卓上ルーレットの完成

• クロムブラウザで、「bplab-jp.com」ページにアクセスし、「 Download 」 をクリックします。
• ボタンをクリックし、「Blockoli2-Setup.exe」のファイルをインストールします。

3.1. ブロッコリー・コーディング・プログラムのインストール

3. 卓上ルーレットの完成

• 「Blockoli2-Setup.exe」ファイルを実行します。もしWindowsの保護が表示される場合は、�「詳細情報」をクリックし、「実行」をクリックします。
• ユーザーアカウント制御が表示された場合は、[はい] をクリックします。

3.1. ブロッコリー・コーディング・プログラムのインストール

Blockoli2-Setup.exe

Windows によって PCが保護されまし た

Microsoft Defender SmartScreen は認識されないアプリの起動を停止しま した。 このアプリを実行すると、 PCが危険にさらされる可能性がありま す。

詳細情報

実行しない

Windows によって PCが保護されまし た

Microsoft Defender SmartScreen は認識されないアプリの起動を停止しま した。 このアプリを実行すると、 PCが危険にさらされる可能性がありま す。

アプリ : Blockoli_setup.exe

発行元 :不明な発行元

実行しない

実行

ユーザーアカウント制御

このアプリがデバイスに変を加えることを許可します か?

Windows コマンド プロセッサ

確認済みの発行元: Microsoft Windows

詳細を表示

はい

いいえ

3. 卓上ルーレットの完成

• インストールの進行ウィンドウが表示され、インストール進行が完了するまで待ちます。
• インストールが完了したら、デスクトップのブロッコリーのアイコンをクリックし、�プログラムを実行します。

3.1. ブロッコリー・コーディング・プログラムのインストール

設置しています。

少々お待ちください。 。 。

Blockoli インストール

3. 卓上ルーレットの完成

• アルドゥイーノ・ボードをUSBケーブルを使用しパソコンに接続します。

3.2. ブロッコリーの環境設定

3. 卓上ルーレットの完成

3.2. ブロッコリーの環境設定

• ▶ [道具] ▶ [ボード/ポートの設定] をクリックします。
• アルドゥイーノ・ボードが接続されているポートを選択し、確認ボタンをクリックします。

3. 卓上ルーレットの完成

3.2. ブロッコリーの環境設定

• ポートが複数表示される場合、ポート確認のため、 ▶ [道具] ▶ [ポート確認] をクリックします。
• 「CH340」ボードのポート番号を確認します。

デバイスマネージャー

ポート(COMとLPT)

3. 卓上ルーレットの完成

3.3. ブロッコリー・コーディングのインターフェース

ファイル名

ブロックメニュー

のウィンドウ

アップロードのボタン

結果のウィンドウ

ボタンをクリックし、プログラミングしたブロックを実行します。

コードをアップロードしたときの状態を確認することができます。

プログラミングのウィンドウ

アルドゥイーノの

ウィンドウ

ブロック・メニューからご希望のブロックを

インポートし、プログラミングします。

プログラミングのウィンドウに

入れたブロックのテキストコードを

確認することができます。

コードをアップロードしたときの状態を確認することができます。

3. 卓上ルーレットの完成

3.4. 卓上ルーレットのコーディング - 動作アルゴリズム

• 卓上ルーレットは2つのボタンを使用して回転盤を回転または停止させます。
• 「Start」ボタンを押すと卓上ルーレットが回転し、「Stop」ボタンを押すとランダムな時間経過後に停止します。

3. 卓上ルーレットの完成

3.5. 卓上ルーレットのプログラミング

1. setup( ):�アルドゥイーノの起動時に最初の1回だけ実行し、初期の設定値を決める時に使用します。
2. loop( ):�電源が入っている間、無限に繰り返し、loop( )内のブロックを実行します。

3. 卓上ルーレットの完成

3.5. 卓上ルーレットのプログラミング

ボタンを押したときに卓上ルーレットが回転、または停止できるように条件文を作成します。

​

1. > から�条件ブロックをクリックします。
2. ボタンをクリックして 、 のブロックを追加します。

3. 卓上ルーレットの完成

3.5. 卓上ルーレットのプログラミング

STARTボタンを押したときの条件文の�作成します。

1. > から、判定、 ボタンブロックを取得します。
2. 「 3番ピンが押された状態」が「 プッシュ 」の場合(Startボタンが押された場合)という�一番目の条件を作成します。

判定

ボタン

3. 卓上ルーレットの完成

3.5. 卓上ルーレットのプログラミング

STARTボタンを押したときの実行文の�作成

1. 卓上ルーレットが回転するようにするため、� ブロックを取り出し 、ピン番号(5番)、方向(時計)、速度(90)に設定します。

​

3. 卓上ルーレットの完成

3.5. 卓上ルーレットのプログラミング

STOPボタンを押したときの条件文の�作成

1. > から、判定、 ボタンブロックを取得します。
2. 「 4番ピンが押された状態」が「 プッシュ 」の場合(Stopボタンが押された場合)という�二番目の条件を作成します。

判定

ボタン

3. 卓上ルーレットの完成

3.5. 卓上ルーレットのプログラミング

STOPボタンを押したときの実行文を�作成

1. > から、「ランダム数字」の変数を生成します。
2. > から 、 � ブロックを取り出し 、 「1 から 5 の間の乱数 」に変更します。

by BPLAB : Roulette

ランダム数字

3. 卓上ルーレットの完成

3.5. 卓上ルーレットのプログラミング

STOPボタンを押したときの実行文を�作成

1. 卓上ルーレットがいつ止まるかはわからないようにしましょう。 � ブロックを取り出し 、 ブロックをつなぎます 。
2. から、 のブロックを取り出し 、 を に変更します。

時間

3. 卓上ルーレットの完成

3.5. 卓上ルーレットのプログラミング

STOPボタンを押したときの実行文を�作成

1. 卓上ルーレットが止まるようにするため、� �ブロックを取り出し 、ピン番号(5番)、方向(時計)、速度(0)に設定します。

​

3. 卓上ルーレットの完成

3.5. 卓上ルーレットのプログラミング

1. 作成したブロックを「loop()」ブロックの内部に配置し、プログラミングを完成させます。

3. 卓上ルーレットの完成

3.5. 卓上ルーレットのプログラミング

• USBケーブルの接続及びポート番号が正確であることを確認後、アップロードのボタンをクリックします。
• 結果ウィンドウに「アップロード完了!」というフレーズが表示されると、 ワニゲームの動作を確認します。

ありがとうございます。

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