このパートでは，なでしこパッドを使ってかんたんなマイコンボードを制御してみよう！
作りながら，センサで測定する方法や，機器を制御する方法，計測・制御のしくみを覚えよう。
2022/8/28 なでしこv3.3に対応させるため，サンプルプログラムを修正しました。それに合わせて解説を修正しました。
- 「!非同期モード」と書かなくてよいことになりました（本家なでしこの仕様）。
- 「n秒待機」は「n秒待つ」と書くことになりました（本家なでしこの仕様）。
7-1. 必要な機器やアプリ
このパートでは，次のものが全て必要です。よく確かめて準備しよう。
- Google Chrome ブラウザ ※Safari等のブラウザではうまくいかないかもしれません。
- なでしこボード （優良教材）
- 光導電セル(CdSセル) ※なでしこボードに付属のものでOK
- 赤色LED ※別の色でもOK ※抵抗内蔵のものがよい ※ホームセンター等で購入できます
LEDは部品の向きがあります。電流は長い足（アノード）から，短い足（カソード）に向けて流れます。
7-2. なでしこボードの仕組み と 準備
なでしこボードは，マイコンボードの一種です。センサの値を測る，LEDを光らせる，ブザーを鳴らす，といったことができます。
次の写真を見ながら，入力端子1に光導電セル(CdS)を，出力端子1に赤色LEDを取り付けてみよう。（※この赤色LEDは，抵抗内蔵のものを使ってください）
CdSの足を「G-」と「1」に差しこもう。部品の向きはありません。
赤色LEDの長い足を「①」に，短い足を「G-」に差しこもう。部品の向きに気を付けて！
次に，なでしこボードをコンピュータのUSBポートに接続しよう。「ピポッ♪」と音が鳴ったら準備OKだよ。
または 
7-3. 使い方を覚えよう！
最初に，なでしこパッドでなでしこボードを使うやり方を覚えよう。
(1) お手本を開いて準備しよう
← クリックしてお手本を開こう！
お手本を開くと，次のようなプログラムが表示されます。
ボード接続。 もし，ボード未接続ならば，終わる。 // ボード上のＬＥＤ点灯・消灯 ２回 ＬＥＤオン。 １秒待つ。 ＬＥＤオフ。 １秒待つ。 ここまで。 // ボード上のブザー発音 // 音の高さは0～22まで。 ２回 12を発音。 16を0.5秒発音。 ここまで。 // センサ１の値を測定して表示 // センサの値は0～1023 ４回 センサ１測定。 // 「センサ１」という変数に測定値が入る センサ１を表示。 １秒待つ。 ここまで。
(2) なでしこパッドとなでしこボードを接続しよう
なでしこパッドでは，WebHIDという技術を利用してなでしこボードと通信しています。そのため最初の1度だけ，なでしこボードを使うことをコンピュータ側へ伝える必要があります。
お手本にある，最初の2行で，ボードを使う準備をします。
ボード接続。 もし，ボード未接続ならば，終わる。
ボードをコンピュータへ接続してから初めて実行すると，次のように「どの機器と通信したいか」を指定するように要求されます。そこで「なでしこボード(Nadeshiko board)」を選んで［接続］ボタンをクリックします。
その後，プログラムは実行されますが，1回目は正しく動作しないことがあります（実行されずに終了することもあります）。
(3) プログラムを実行しよう
接続がうまくいったら，［実行］ボタンを押すと，プログラムの3行目以降が処理されます。
プログラムを何度か実行してみよう！
- 基板上の白いLEDが2回チカチカする（Lチカっていうやつだね！）
- その後，基板上のブザーが「ピポピポ♪」と鳴る
- その後，画面上に数値が4回表示される。基板に取り付けたCdSを手で隠して暗くすると，画面上の数値が変化するよ！
何度も実行して，動作を確かめてみよう！
(4) 使い終わったときは…
なでしこボードを使い終わったときは，ボードをゆっくりとコンピュータから抜き取ろう。その時，金属部分を触らないように気を付けてね。
7-4. なでしこボードを使うときは，ひな形をつかってみよう！
じゃあ，ここからはプログラムを自分で作ってみよう。
プログラムを作るとき，最初の2行はいつも同じになるから，あらかじめひな形を用意してあるよ。
なでしこパッドを開いたら，画面下方の「■お手本を選ぶ」というセレクトボックスから，「計測・制御0 なでしこボードを使う」を選んで［お手本読込］ボタンをクリックしよう。
すると，次のようにプログラムのひな形が表示されるので，6行目からプログラムを入力していこう。
7-5. とりあえずＬチカ！
じゃあ，最初はＬＥＤをチカチカ光らせてみよう！ こういうプログラムを，プログラミングの世界では「Ｌチカ（エルチカ）」と呼んでいるよ。
(1) 基板のＬＥＤをチカチカさせよう！
まず，基板上にある白いＬＥＤを光らせてみよう。
基板のＬＥＤを制御する命令
- 点灯させる命令は ＬＥＤオン
- 消灯させる命令は ＬＥＤオフ
- n秒待つ命令は n秒待機
を使います。
これを組み合わせて，ＬＥＤをチカチカさせてみよう。
← クリックしてひな形を開こう！
次のプログラムを入力して，実行しよう！
ひな形の5行目から入力してね！
４回 ＬＥＤオン。 １秒待つ。 ＬＥＤオフ。 １秒待つ。 ここまで。
実行すると，こんなふうになるよ。みんなも同じ動作をしたかな？
↓
(2) 赤色ＬＥＤをＬチカさせよう！
次は，出力端子１に取り付けた赤色ＬＥＤをチカチカさせよう。
出力端子につないだＬＥＤを制御する命令
- このＬＥＤを点灯させる命令は 出力１オン
- このＬＥＤを消灯させる命令は 出力１オフ
を使います。
これを組み合わせて，ＬＥＤをチカチカさせてみよう。
(1)で作ったＬチカのプログラムを修正してみよう！
４回 出力１オン。 １秒待つ。 出力１オフ。 １秒待つ。 ここまで。
実行すると，こんなふうになるよ。みんなも同じ動作をしたかな？
(3) ２つのＬＥＤを交互に点灯させてみよう！
じゃあ，次の順に処理するプログラムを考えて作ってみよう。
- 白色ＬＥＤ…●消灯，赤色ＬＥＤ…●消灯 で１秒待つ
- 白色ＬＥＤ…○点灯，赤色ＬＥＤ…●消灯 で１秒待つ
- 白色ＬＥＤ…○点灯，赤色ＬＥＤ…○点灯 で１秒待つ
- 白色ＬＥＤ…●消灯，赤色ＬＥＤ…○点灯 で１秒待つ
- これを４回繰り返す。
実行すると，こんなふうになるよ。
↓
(2)で作ったＬチカのプログラムを修正して，作ってみよう！
自分で作った後で，お手本と比べてみよう
４回 ＬＥＤオン。 １秒待機。 出力１オン。 １秒待機。 ＬＥＤオフ。 １秒待機。 出力１オフ。 １秒待機。 ここまで。
7-6. ブザーを鳴らそう
← クリックしてひな形を開こう！
(1) とりあえずピーッ♪
基板上にあるブザーを鳴らしてみよう。とりあえず，ピーッ♪と１回だけ鳴らしてみよう。
次のプログラムを入力して，実行しよう！
ひな形の5行目から入力してね！
発音。
実行したら，基板からピーッ♪と音が鳴ったかな？
(2) 音の長さを変えてみよう！
次に，音の長さを変えてみよう。
0.2秒発音。
こんなふうに，秒数を指定するとその長さでブザーが鳴るよ（但し最長で２秒まで）。
単に発音と書いたときは，0.5秒発音と同じ意味になるよ。
(3) 音の高さを変えてみよう！
音の高さも変えられるよ。音の高さは，0～22の範囲で指定できるよ。
11を発音。 14を0.2秒発音。
数値を変えて，色んな音を出してみよう。
0を発音。 // ド 2を発音。 // レ 4を発音。 // ミ 5を発音。 // ファ 7を発音。 // ソ 9を発音。 // ラ 11を発音。 // シ 12を発音。 // ド 14を発音。 // レ 16を発音。 // ミ 17を発音。 // ファ 19を発音。 // ソ 21を発音。 // ラ 22を発音。 // シ
このプログラムの例はこちら。実行するとこんなふうになるよ。
(4) かんたんな電子メロディをつくってみよう！
組み合わせると，かんたんな電子メロディを作れそうだね！ じゃあつくってみよう！
（単に発音と書いたときは，0.5秒発音と同じ意味になるよ）
0を発音。 // ド 2を発音。 // レ 4を1秒発音。 // ミ 0を発音。 // ド 2を発音。 // レ 4を1秒発音。 // ミ 7を発音。 // ソ 4を発音。 // ミ 2を発音。 // レ 0を発音。 // ド 2を発音。 // レ 4を発音。 // ミ 2を1秒発音。 // レ
このプログラムの例はこちら。 実行するとこんなふうになるよ。
電子レンジや電気ポットなどが，電子音でメロディを流しているのは，これと同じ原理だよ。コンピュータは何でも数値で処理しているんだね。
7-7. センサで明るさを測ってみよう
← クリックしてお手本を開こう！
(1) CdSで明るさを測る
次は，なでしこボードに取り付けたセンサの測定値を測ってみよう。
センサとは，周囲の明るさや温度などを測る部品や装置のことです。なでしこボードでは，センサが測った明るさや温度などを，数値で扱うことができます。
CdS(光導電セル)は，周囲の明るさによって抵抗値が変化する部品です。これを利用して，周囲の明るさを測ることができます。なでしこボードは明るいと最小値0，暗いと最大値1023で測定値を返します。
ボードの入力端子１にCdSを差しこんで，センサ1測定という命令を使うと，CdSの測定値がセンサ1という変数に格納されます。
次のプログラムを入力して，実行しよう！
ひな形の5行目から入力してね！
10回 センサ１測定。 // 「センサ１」という変数に測定値が入る センサ１を表示。 １秒待つ。 ここまで。
プログラムを実行すると，画面に測定値（センサ1という変数の値）が表示されます。自分の手でCdSをおおって暗くすると，どんな値になるか確かめよう。
(2) センサライトを作ってみよう！
もし～ならば～違えば～ここまで を使って，センサライトの動作を再現してみよう。
- 周囲が暗いときは，自動的にLEDオン（点灯）する。
- 周囲が明るいときは，自動的にLEDオフ（消灯）する。
- これを繰り返す
市販のセンサライトと全く同じ動作をつくるのは難しいから，基本的な動作だけ再現してみよう。
動作している動画を見てみよう！
↓
次のプログラムを参考にして，自分でプログラムを考えてみよう！
ひな形の5行目から入力してね！
10回 センサ１測定。 // #1 センサ１を表示。 もし，センサ１＞？？？ならば // #2 ？？ // #3 違えば ？？ // #4 ここまで。 0.5秒待つ。 // #5 ここまで。 ＬＥＤオフ。 // #6
#1 センサ１測定 … センサ１の値（CdSの測定値）を調べて，センサ１という変数へ格納する。
#2 もし～ならば … 「周囲が暗いとき」を条件式で書くとどうなるかな？ → もし，センサ１＞６００ならば のように，不等号を使って書けるよ。この６００という値は，人によって異なるから，自分でちょうどよい値を決めてみよう。
#3，#4 … それぞれ「周囲が暗いときの処理」と「周囲が明るいときの処理」を書くよ。どちらに，どんな処理があると，目的の動作になるかな？
#5 0.5秒待つ … プログラムの動作を意図的にゆっくりにしているよ。
#6 LEDオフ … 反復（10回～ここまで）が終わった後に，ＬＥＤオフという命令を入れているよ。どうしてだろう？
プログラムを作ったら，お手本と比べてみよう
10回 センサ１測定。 センサ１を表示。 もし，センサ１＞６００ならば // #3 暗いときの処理 ＬＥＤオン。 違えば // #4 明るいときの処理 ＬＥＤオフ。 ここまで。 0.5秒待機。 ここまで。 ＬＥＤオフ。
(3) チャレンジ！ 冷蔵庫の動作を再現してみよう！
(2)のプログラムを改良・応用して，次のような冷蔵庫の動作を再現してみよう。自分で考えて，プログラムを作ってみよう！
自分でプログラムを考えてみよう！
ひな形の5行目から入力してね！
- ①【技能】
- 冷蔵庫は，扉を開けると庫内が明るくなりますよね。それと同じように，明るいときは「ＬＥＤオン」で，暗いときは「ＬＥＤオフ」に改良してみよう。
- ②【思考】
- 扉が開いているときにブザー音が鳴っていれば，閉め忘れを防ぐことができます。明るいときは「ＬＥＤオン」で「音が鳴る」ように改良してみよう。
7-8. 衝突防止アラームを作ってみよう！
なでしこボードは別の種類のセンサも使えますが，CdSが一番単純で分かりやすいので，これを応用して，自動車の衝突防止アラームを作ってみよう。
2台の車が離れているかどうかは，実際には距離センサなどで測りますが，今回はCdSで代用しましょう。
(1) 動作を場合分けして考える
このようなプログラムを考えるときは，表を作って，動作を場合分けして考えます。次の表を使って，あなたが実現したい動作を考えてみよう。
(2) プログラムの大まかな流れを考える
場合分けしたときは…，そう！ もし～ならば～違えばもし～違えば～ここまでを使って，プログラムを書いていきます。
上の表に従って，プログラムの大まかな流れを考えてみよう。
大まかな流れを考えよう
例えば，こんなふうに書けるよ。
30回 センサ1測定。 センサ1を表示。 もし，（①の場合）ならば // ①離れているときの処理 違えばもし，（②の場合）ならば // ②近いときの処理 違えば // ③とても近いときの処理 ここまで。 0.5秒待つ。 ここまで。 // 終わったときの処理 ＬＥＤオフ。
このプログラムを開きたいときは，ネコをクリック！ →
(3) センサ1の値を使って，条件式を考えよう
そして，上の大まかな流れの中で，①の場合や②の場合と書かれているところには，センサ1の値を使った条件式が入るよ。どんな式になるか，自分で考えてみよう！
- ①の場合 … つまり2台の車が離れているとき ＝ CdSに何も近づけないとき ＝ CdSは明るい というふうに考えよう。センサ1の値は，0からいくつ(***)の間になるかな？
プログラムの条件式は，次の書き方をヒントにして考えてみよう。
もし，センサ1＜***ならば // ①のときの処理 違えばもし，センサ1＜xxxならば // ②のときの処理 違えば // ③のときの処理 ここまで。
- ③の場合 … つまり2台の車がとても近いとき ＝ CdSを真っ暗にしたとき というふうに考えよう。センサ1の値は，いくつ(xxx)から1023の間になるかな？
- ②の場合 … ①と③の間のときだよね。センサ1の値は，いくつ(***)からいくつ(xxx)までになればいいかな。
(4) ①～③のそれぞれの処理を考えよう
条件式が決まったら，次はそれぞれの場合の処理を考えてみよう。
- 「音が鳴る」ようにしたいときは … ブザーを鳴らす命令 aをn秒発音 を使ってみよう。
- 「LEDが光る」ようにしたいときは … ＬＥＤオンやＬＥＤオフ，出力1オンや出力1オフ を使ってみよう。
- ①の場合 … 何もしない…と思っていませんか？ ブザーも鳴らないし，ＬＥＤも光らないなら，どんな命令を入れたらいいかな。n秒待つを上手に使ってみよう。
(5) とにかく，何度も実行して，何度も直してみよう！
このプログラムは，全員が同じプログラムになる分けではなく，一人一人が異なるプログラムを完成させると思います。だからこそ，自分で何度もプログラムを書いて，何度も実行してみよう。エラーが出たら，どこが間違っているかを見つけて，直してみよう。
他の人にプログラムを見てもらうと，よりよい動作に近づけるよ！ あきらめずに，粘り強く頑張ろう！
【応用編】作り込んでいくと，こんなふうになるよ！
作り込んだプログラムの例はこちら。
7-9. さらに発展させたい人は…
なでしこボードには，CdSの他にも様々なセンサを取り付けることができるよ。
- 1つではなく，2つのセンサを使うことができるよ。
- また，赤色LEDの他にも様々な部品を取り付けることができるよ。
- 自分が作った電気回路を，出力2に取りつけることもできるよ！
他にも色々なことができるから，興味がある人は試してみよう！
使える命令一覧
なでしこボードで使える主な命令
- センサ1測定
- センサ2測定
- LEDオン，LEDオフ
- 出力1オン，出力1オフ
- 出力2オン，出力2オフ
- 発音，n秒発音，aをn秒発音 … aは音の高さ（0～22），nはブザーが鳴る長さ（0～2秒）
- n秒待つ
7-10. 分かったかな？
ここまで上手くいったか，プログラムを実行して確かめてみましょう。
- 基板のLEDを点灯・消灯できたかな。
- 取りつけた赤色LEDを点灯・消灯できたかな。
- ブザーを鳴らすことができたかな。
- センサ（CdS）を取りつけて，明るさを測定することができたかな。
- 測定した値（センサ1の値）を利用して，センサーライトのプログラムを作ることができたかな。
- 冷蔵庫の開けっぱなしを防ぐプログラムを作ることができたかな。
- 自動車の衝突防止アラームのプログラムを作ることができたかな。
上手くいかなかった人は，お手本を開いて試してみよう。
- CdSの取り付け方，センサ1測定，センサ1という変数の使い方 が分かったかな。
- LEDオン，LEDオフの使い方 が分かったかな。
- 赤色LEDの取り付け方，出力1オン，出力1オフの使い方 が分かったかな。
- ブザーを鳴らす命令 発音 の使い方が分かったかな。
- もし，センサ1＞***ならば～ の考え方が分かったかな。