micro:bitとキットでマイコン制御:パッシブブザーでメロディーを奏でよう。

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「パッシブブザーでメロディーを奏でよう。」では、シールド経由でmicro:bitに接続したパッシブブザーを「Microsoft MakeCode for micro:bit」(以下 MakeCode)で、単純な音を鳴らしたり、メロディーを奏でたりするプログラムを作成します。



はじめに

「micro:bitとキットでマイコン制御」では、micro:bit V2(以下 micro:bit)と市販のセンサーキットの「KEYESTUDIO 37センサースターターキット micro:bit V2付」(以下 キット)を使ってマイコン制御の基本を実習します。


microbitプログラミングを10代から大人まで簡単に学習することができ、子供たちのSTEM学習にも適した製品です。


実習はkeyestudio.comが投稿しているwiki(KS0361(KS0365) keyestudio 37 in 1 Starter Kit for BBC micro:bit)を二次利用して行います。


ライセンス

図やソースコード(ブロック)等、すべての内容はCC BY-SA 4.0ライセンスに従います。

実習準備

実習に必要な機器とキットの部品を準備します。

機器

「micro:bitとキットでマイコン制御:micro:bitをMakeCodeで使ってみよう。」記事で書きましたmicro:bitと、MakeCodeをインストールしたWindows11搭載のパソコンを準備します。


部品

「アクティブブザーを鳴らしてみよう。」記事で紹介したアクティブブザーは発振源を内蔵しているため、直流電圧を加えることで音が鳴りました。

一方、パッシブブザーにはそのような発振源がないため、直流信号では鳴らすことができませんが、代わりに、異なる周波数の矩形波(パルス)を加えて音程を変化させ、メロディーを奏でることができます。

パッシブブザーをMicro bit Sensor Shield V2(以下 シールド)にワイヤーで接続して使います。

▶️パッシブブザーモジュール

パッシブブザーモジュールには3本のピンが用意されており、「Gまたは-」ピンはシールドのグランド(GND)に、「Vまたは+」ピンはシールドの電源(VCC 3.3-5V)に、Sピンにはシールドの信号を接続します。

Sピンに周波数の異なる矩形波(パルス)を加えることで、メロディーを鳴らすことができます。



▶️ジャンパーワイヤー(メスーメス) 20cm

40本が一束になっていますので、接続する本数だけ分けて使います。


配線

配線のためのジャンパーワイヤーは、必要な本数を分けてください。

配線するときは、micro;bitのUSBケーブルを取り外して行ってください。

配線図

パッシブブザーモジュールとシールドをジャンパーワイヤーで接続します。




配線リスト


パッシブブザーモジュールシールド備 考
Gまたは-ピンG-2ピン
Vまたは+ピンV1-1ピン
SピンS-0ピン


パッシブブザーモジュールのSピンは、シールドのS-0ピン以外のSピンには、接続しないでください。



プロジェクト【1】

「パッシブブザーでメロディーを奏でよう。プロジェクト【1】」は、シールドに接続したパッシブブザーに、2ms周期の矩形波(パルス)を加えて、単純な音を鳴らすプロジェクトです。

プロジェクト【1】の作成

配線したmicro:bitにUSBケーブルを取り付け、MakeCodeを起動します。

「新しいプロジェクト」をクリックして、プロジェクト(mb006-PassiveBuzzer-1)を作成します。

keyestudioより「microbit-Project-17_Play-Music-1.hex」として公開されているプロジェクトを参考に作成しています。

プロジェクトの作成手順やブロックの配置方法については、こちらを参考にしてください。



説明番号説 明
(1)周期2msの矩形波(パルス)を作ります。
(2)(1)を80回繰り返します。
(3)(2)が終了した後、80回繰り返すカウンタを0にセットし、100msの間停止します。停止後、(1)~(3)を繰返します。


プロジェクト【1】をmicro:bitへ転送

作成したプロジェクト【1】をmicro:bitに転送して、実行できるようにします。

転送方法はこちらを参考にしてください。

コピーが完了すると、プログラムが起動し、パッシブブザーが「ビービー」と繰り返し鳴ります。




プロジェクト【2】

「パッシブブザーでメロディーを奏でよう。プロジェクト【2】」は、シールドに接続したパッシブブザーが、チャルメラのメロディーを奏でるプログラムです。

プロジェクト【2】の作成

配線したmicro:bitにUSBケーブルを取り付け、MakeCodeを起動します。

「新しいプロジェクト」をクリックして、プロジェクト(mb006-PassiveBuzzer-2)を作成します。

keyestudioより「microbit-Project-17_Play-Music-2 hex」として公開されているプロジェクトを参考に作成しています。

このプロジェクトは「歓喜の歌」を奏でます。

プロジェクトの作成手順やブロックの配置方法については、こちらを参考にしてください。


プロジェクト【2】をmicro:bitへ転送

作成したプロジェクト【2】をmicro:bitに転送して、実行できるようにします。

転送方法はこちらを参考にしてください。

コピーが完了すると、プログラムが起動し、パッシブブザーが「チャルメラ」を奏でます。



まとめ

シールドに接続したパッシブブザーに矩形波(パルス)を加えて、単純な音を鳴らしたり、メロディーを奏でるプロジェクトをMakeCodeで作成しました。