私は、小中学生にプログラミングなどを教えるボランティアグループのメンバーになっています。
このグループでは、小学生に電子回路とマイクロビットプログラミングを教える通年制のワークショップを開催しています。月1回のペースで合計9回程度実施し、「電子回路」や「プログラミング」についてそれぞれ数回の講義を行い、そこで得られた知識を使って、各参加者に自分で考えた作品をつくってもらおうという活動です。
活動を始めた当初は、各自で作品をつくるにあたり、参加者には普通に「ワニ口クリップ」などを使ってマイクロビットと外付け部品をつないでもらっていたのですが、工作の途中でクリップが外れたりして、作品がきちんと動かなくなるという機会が非常に多かったため、数年前からは拡張ボードも販売し、それを使って作品をつくってもらうようにしました。
拡張ボードの選択にあたっては、それまでの参加者の作品にモーターを使うものが非常に多かったことから、「KEYESTUDIOモータードライバー拡張ボード（KS4033）」を採用しています。
この拡張ボードは、「多数のマイクロビット端子を取り出すことができる」「外付け部品をつなぐ際に5Vと3Vの2種類の電源が使える」などの特長があり、大変使いやすい製品です。
「サーボモーター」「超音波センサ」など、5V電源を使わないと安定して動作しない部品でも簡単に扱うことができます。また、たくさんの端子が使えるので、「モーター」「超音波センサ」「フォトリフレクタ」「フルカラーLED」「サーボモーター」など、多数の外付け部品をマイクロビットに同時につなぐこともできます。
ただ、いくつか不満な点もあります。
最も大きな不満は「電源供給方法」です。
「KS4033」では、青色のターミナルブロックから「5V〜10.8V」の電源を供給することになっています。生徒には「単四×4本の電池ボックス」を別途販売し、それをターミナルボックスにつないでもらっているのですが、子供はどうしても、マイクロビットだけを手に持ち、電池ボックスをブラブラぶら下げてしまうことが多いため、電池ボックスの配線が頻繁に切れてしまいます。
このような状況を一緒に見てきたボランティアグループのメンバーが、これまでの不満を解消した「マイクロビット用拡張ボード」を自作してくれました。
こちらがその拡張ボードです。
以前にも一度つくってもらったことがあるのですが（記事は こちら）、それの改良版です。
一番の特長は、基板に「モータードライバ」を取り付けるためのソケットを用意している点です。
秋月電子で販売されている「DRV8835使用ステッピング&DCモータードライバーモジュール（109848）」を差し込んでつかうことを想定しています。全員に拡張ボードを販売した上で、モーターを使う生徒のみモータードライバを購入してもらうことで、基板自体を安価にしようというアイデアです。
その他にも以下のような特長があります。
- 基板の裏に「単四×3本の電池ボックス」を固定しているため、電池ボックスの配線が切れてしまう心配がありません。
- 基板の表に「電源をON/OFFするためのスイッチ」「電源ON状態を確認するためのLED」を搭載しています。
- マイクロビットから取り出す端子が厳選されています。マイクロビット内部（ボタン、LED）と共用されている端子は省かれており、生徒にとって分かりやすくなっています。
- 外付け部品用の電源電圧は、ジャンパーピンで3Vと5Vの切り替えができるようになっています。
これまで使用してきた「KS4033」の良い点は踏襲されている上、小学生の生徒にも使いやすいようになっており、とてもよい拡張ボードだと思います。
この拡張ボードをつかって、以前つくった「マイクロビットロボカー」を改良してみました。
以前つくったものは こちら です。ワークショップで子供たちにもつくってもらっているのですが、サイズが縦横それぞれ20センチ程度あり、同じコースに複数台を走らせるのがちょっと難しい感じで、もっとコンパクトなものにしたいと思っていました。
今回改良したロボカーはこちらです。
拡張ボードと同じぐらいのサイズのプラダンにギア付きモーターと自在キャスターを取り付け、拡張ボードと縦積みするようにしました。
また、市販されているギア付きモーター用のタイヤはかなりサイズが大きいため、百円ショップで販売されている「スーツケース用キャスターカバー」を活用することにしました。ホイール部分は3Dプリンタで作成しています。
縦横それぞれ10センチ程度と、以前に比べてかなりコンパクトになりました。
動作確認のため、無線操縦用のプログラムを書き込んでみました。
コントローラー用のプログラムはこちらです。「A+Bボタン」で前進、「Aボタン」で左折、「Bボタン」で右折します。
いい感じにキビキビと動いてくれます。
マイクロビット用の拡張ボードはいろいろな製品が販売されていますが、これであれば、これまでワークショップで実施してきたことは全て実現できる上、より使いやすく、よりコンパクトになっており、とても良い拡張ボードだと思います。
今後のワークショップでは、この拡張ボードの使用を検討したいと思います。