先日DFRobotさんにmicro:bit関連製品をいくつかプレゼントして頂きました。
micro:bitはご存じの方多いと思いますが、イギリスのBBC(英国放送協会)が主体となって作った教育向けのシングルボードコンピュータです。
初代micro:bitは2015年に登場したようで、現在V2バージョンが最新のものになるようですね。
micro:bitは教育向けに作られ、Makecodeというオープンソースのプログラミング学習プラットフォームを使いブロックを使ったビジュアルでのプログラミングが可能となっています。
micro:bitの存在は以前から知っており子供向けの教育用マイコンボードという認識しかなかったのですが、Makecodeを使ったブロックプログラミング以外にもArduinoやMicroPythonでプログラミングする事も出来ます。
初めて使ってみたのですが、これがなかなか面白く・・・
普段Arduinoを使うことが多いので、私は完全にArduino化してmicro:bitを使っています。
ブロックを使ったプログラムより細かなこともでき、カートリッジ式で抜き差し出来るArduinoって感じで使っています。
普段Arduinoで使っている開発環境となるArduino IDEを使うことができ、Arduinoで用意されている多くのライブラリを使うことが出来るのも便利です！
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そしてmicro:bitは対応製品と接続する際にエッジコネクターを差し込んで使います。
エッジコネクターはmicro:bitで使える全てのGPIO端子(汎用入出力ピン)が引き出されていますが、大きな端子はP0/P1/P2および3VとGNDしか用意されていません。
これら端子はワニ口クリップ等を使用して接続できますが、他の多くのI/O端子を使う場合少し面倒となります。
micro:bitでは使えるI/O端子は20本ほどあるわけですが、micro:bitを使っていろいろと試してみたい場合にはそれらI/O端子を使えるように引き出す必要があります。
その際にmicro:bitに接続して使えるブレイクアウトボードがあると大変便利となります！
目次
micro:bitの全I/O端子を引き出せるブレイクアウトボードを使ってみる
micro:bitで使えるI/O端子
micro:bitはエッジコネクタが採用されています。
micro:bit関連製品と一緒に使う場合はカートリッジのように差し込むだけで接続できるので便利なんですが、GPIO端子(汎用入出力端子)を使い個別でテストや動作確認などさせたい場合、他のマイコンボードと違い少し面倒となります。
micro:bitのエッジコネクターには、汎用ポートとして使えるP0/P1/P2端子および3V(3.3V)とGND端子は大きな端子として取り付けられているのでワニ口クリップやバナナプラグなどを使い接続して使うことが出来ます。
そしてエッジコネクターにはmicro:bitが使える他の汎用ポートも小さな端子として引き出されています。
これら端子を使いたい場合、ブレイクアウトボードがあると非常に便利となります。
Keyestudio micro:bit拡張ボード(センサーシールド)
micro:bitで使えるブレイクアウトボードは探してみるといろいろと販売されているようですね。
今回Keyestudioさんの拡張ボード(センサーシールド)を使ってみました。
KeyestudioさんのボードはArduinoでもよく使っていますが、よく考えられて作られているので使いやすいと思います。
micro:bitで使える全GPIO端子が使え、ボードに付いたmicroUSB端子またはDCジャックからの外部電源が使えるようになっています。
電源レーン(VCC/GND)端子が用意されている
ボードを経由してmicro:bitのエッジコネクタから引かれたP0~P20までの全てのI/O端子を取り出せるようになっています。
黄色の端子がmicro:bitで使えるI/O端子(P0~P20)となり、左側のレーンにP0~P9までの端子と右側のレーンにP10~P20(P17/P18は3.3V端子なので省略されています)に分けられています。
それぞれの端子で電源(VCC/GND)を取ることが出来るようにもなっています。
センサーや他のモジュールなどと接続する際に電源供給も同時に行えるので便利となります。
そしてボードには5Vと3.3Vの2つのレギュレーターが搭載されいます。
ジャンパーピンを差し込む位置により左右レーンの電圧を5Vまたは3.3Vに切り替えることが出来るようになっています。
上記図は左側レーン(V1)を5V、右側レーン(V2)を3.3Vに設定しています。
左側のレーンは5Vで動くサーボモーターを接続し、右側レーンには3.3Vで動作するセンサーやモジュールを接続するといった使い方ができますね！
電源供給方法
外部からの電源供給方法は、microUSB端子(5V)またはDCジャック(7-9V)からの2通りの方法で給電することが出来ます。
micro:bitにも同時に電源を供給し駆動することが出来るので、プログラムを書き込んだmicro:bitをPCに接続することなく単独で動かすことができます。
ボードに付いているmicroUSB端子は電源供給専用となるのでmicro:bitへのプログラム書き込み等には対応していません！
micro:bitへのプログラム書き込みには、micro:bit側のUSB端子を使う必要があります。
micro:bitへのプログラム書き込みには使用できません！
またボードには逆流防止ダイオードも入っているので、micro:bitのUSB端子をPCに繋いだ状態でボードのmicroUSB端子またはDCジャックからの外部電源の供給を同時に行っても問題ないようです。
プログラムの書き込みはPCと接続したmicro:bitから行い、サーボモーターの駆動など電力が必要なものはボードに接続したUSB端子やDCジャックから電源供給を行うなど同時接続が出来るのでテスト環境で便利に使えます！
またPCに接続したmicro:bitからボード側に電源供給を行うことも出来ます。
この使い方が簡単なテストでは一番使われる方法だと思います。
この場合micro:bit側の3V端子(3.3Vが出力されています)が各電源レーン(VCC/GND)に接続されているだけの状態になるので、電圧切替のジャンパーピンは3.3Vに合わせて使って下さい！
仮に5Vの位置にジャンパーピンを差している状態では、逆流防止ダイオードのドロップアウト分電圧が下がるので3.3V以下の電圧出力となってしまうようです！
I2C / SPI / UART
micro:bitではI2Cデバイスを接続する際にSCLはP19、SDAはP20端子が使われます。
またSPIでの接続では、SCK(P13)/MISO(P14)/MOSI(P15)またSSはP16端子が使われます。
各ピン番号の端子に接続すればいいのですが、I2CおよびSPI用のポートが別で用意されているのも便利です！
またUARTのRX(P0)/TX(P1)ポートも用意されています。
最後に！
micro:bitのI/O端子を引き出すことが出来るこのようなブレイクアウトボードは他にも多数販売されているようです。
micro:bitは他のマイコンボードと違いエッジコネクターが採用されこの部分にI/O端子がまとめられています。
これら汎用ポートを使いmicro:bitでいろいろと試してみたい場合、このようなボードを持っていると便利となります。
KeyestudioさんのボードはArduinoでもよく使っていることから購入しましたが、必要な機能が上手くまとめられているので使いやすく便利だと思います。
micro:bitを使ったマイコン学習には、このようなブレイクアウトボードは必須アイテムですね！
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