みぎひだり反射神経ゲーム ― 2つのボタンでゲームを作ろう

Inquiry-Based Study

本体の2つのボタン(左=PA9・右=PA8)をコントローラーに、ジャンパーワイヤでのばしたLEDパネルをディスプレイにして、反射神経ゲームを作ります。ステップ0〜5の順に、ボタン判定→ランダム出題→完成ゲーム→制限時間の調整まで体験。各ステップにかくにん問題つき。むらさきはガマンの発展プログラムとハイウェイレースのサンプルも遊べます。

Elementary School ~ Advanced 60

ここでやること

今回のゴールは、本体についている2つのボタンを使って、自分のゲーム機を作ることです。ジャンパーワイヤでのばしたLEDパネルが「画面」、本体のボタンが「コントローラー」。ぜんぶ合わせれば、手のひらゲーム機の完成です。

全体の流れ（約60分）

ステップ	内容	めやす
0. じゅんび	LEDパネルをワイヤでのばしてつなぐ	10分
1. ボタンを知る	ボタンのブロック2種類のちがいを知る	5分
2. コントローラー	ボタンで左右をはんていする	10分
3. 出題そうち	ランダムに左右の問題を出す	10分
4. あそぶ	完成プログラムをコピーして遊ぶ	10分
5. 調整する	時間を変えて、むずかしさを変える	5分
応用・発展	ルールを増やして自分のゲームにする	10分

ステップ0 じゅんび ― LEDパネルをのばしてつなぐ

プログラミング画面を開こう。「新しいプロジェクトを追加する」→「作成」。

SPACEBLOCKをパソコンにつなげよう。USBケーブルでつないで「USBで接続する」。2回目からは自動でつながります。

LEDパネルをジャンパーワイヤで延長します。
いつもは本体に直接さしていたLEDパネルを、3本のジャンパーワイヤでのばします。横向きピンソケットのならび(A10・5V・GND)はそのまま、まっすぐつなぐだけ。

ワイヤでのばすと、LEDパネルを見やすい場所に立てて置けます。これが今日のゲーム機の「ディスプレイ」です。ゲーム機もテレビも、中では同じように「画面」と「ボタン」が線でつながっています。

❓ ステップ0のかくにん

ジャンパーワイヤでLEDパネルをのばすと、どんないいことがある？となりの人に1つ言ってみよう。

ステップ1 ボタンのブロックを知ろう

本体には押しボタンが2つついています。左がPA9、右がPA8です(小さいボタンはリセット用なので使いません)。

ボタンのブロックは「基本」カテゴリにあります。

「ボタン(PA8)が押された」: 押されたしゅんかんに1回だけ動く
「ボタン(PA8)が押されている」: 押されているあいだずっと「はい」になる(「もし」ブロックと組み合わせて使う)

❓ ステップ1のかくにん

「押されたしゅんかんだけ1回」動かしたいときは、2つのうちどちらのブロック？
また、左のボタンのピン名は？

ステップ2 ボタンで左右をはんていしよう

左のボタン(PA9)を押したら左向きの矢印、右のボタン(PA8)を押したら右向きの矢印をLEDに表示してみましょう。下のプログラムのとおりに、ブロックをならべてみよう。

押したほうの矢印がパッと出れば大成功。これで「コントローラー」ができました!

❓ ステップ2のかくにん

矢印が出ないときは、どこをたしかめる？

ボタンのピン名(PA8 / PA9)はあっている？
LEDパネルの線(A10・5V・GND)はぬけていない？

ステップ3 ランダムに問題を出そう

次はゲームの「問題」係です。繰り返し・ランダム・もし・一時停止の4つを組み合わせて、左右の矢印をランダムに表示します。

ポイントは、切りかえの前に100ミリ秒だけ完全に消灯すること。こうすると同じ矢印が2回続いたときも「あ、次の問題が出た!」とわかります。

❓ ステップ3のかくにん

「1から2までのランダムな整数」を使うと、何が起きる？
もし消灯(100ミリ秒)をなくしたら、どんなこまったことが起きる？

考えてみよう ― どんなゲームが作れるかな?

「ボタンで左右をはんていするコントローラー」と「ランダムに左右を出す問題」。この2つを組み合わせると、どんなゲームが作れるでしょうか?
となりの人とアイデアを話してみよう。

ステップ4 完成プログラムで遊ぼう

⚡ ゲームを作るときは、実行速度を「速い」に変えよう

プログラミング画面の右上の設定メニュー(歯車マーク)→「実行速度の調整」→「速い」をえらんで「適用する」。
反射神経ゲームのようにすばやさをきそうプログラムは、速度が「通常」のままだとボタンの反応がおくれてうまく遊べません。ゲームを作るときのおまじないとして覚えておこう。

下の完成プログラムを開いてコピーし、実行してみましょう。「みぎひだり反射神経ゲーム」です。

ゲームのルール

こうもく	内容
スタート	3・2・1のカウントダウンでスタート
あそびかた	出た矢印と同じがわのボタンを押す
せいげん時間	0.5秒(500ミリ秒)以内に押す
しっぱい	時間切れ、または反対のボタンでゲームオーバー
スコア	成功した回数。さいごにLEDに流れる+コンソールにも記録

プログラムのしくみ(かいせつ)

問題を出す: ステップ3と同じ。100ミリ秒消灯→ランダムで左右の矢印
時間の計り方: 「25ミリ秒待つ」をくりかえしながら、毎回ボタンをチェック。のこり時間 = せいげん時間ミリ秒 ÷ 25 回だけくりかえします
判定: 押したボタンの番号(左=1、右=2)と問題の番号がおなじならスコア+1。ちがったら(または時間切れなら)ループから抜けてゲームオーバー
記録: 出た問題と最終スコアはコンソール(シミュレータの下の黒い欄)にも表示されます

ステップ5 時間を変えて、むずかしさを調整しよう

このプログラムは、いちばん上にある「せいげん時間ミリ秒」を1か所変えるだけでむずかしさを調整できるようになっています。「数字せいげん時間ミリ秒に (500) をセット」の500を書きかえて、実行してみよう。

せいげん時間ミリ秒のめやす

数字	時間	むずかしさ
700	0.7秒	かんたん(はじめての人むけ)
500	0.5秒	ふつう(さいしょの設定)
350	0.35秒	むずかしい
200	0.2秒	げきむず

❓ ステップ5のかくにん

せいげん時間ミリ秒を 250 にしたら、「のこり時間」は何回くりかえしになる？（ヒント: ÷25）

🎲 もっとおもしろく: 時間をランダムにしてみよう

いつも0.5秒だと、なれてくると「そろそろ来るな」と読めてしまいます。そこでせいげん時間ミリ秒に、200から500までのランダムな整数を入れるようにしてみましょう。
くりかえしの中で「数字せいげん時間ミリ秒に 200 から 500 までのランダムな整数をセット」を入れるだけ。1回ごとに0.2〜0.5秒とバラバラになるので、毎回ドキドキするゲームになります。

応用こうカスタマイズしてみよう

ここからは自分だけのゲームに改造するアイデアです。

ゲーム中にスコアが見えるように: 一番下の行に、成功した数だけ点灯させてみよう(「点灯」ブロックで1マスずつ)
押すまでの時間をランダムに: ステップ5のランダムを取り入れる
押しちゃいけない色: たまにむらさきを出して、そのときは押さずにガマン! 押したらゲームオーバー

発展プログラム ― むらさきはガマン!

上の応用アイデアをぜんぶ入れた発展プログラムがこちらです。

せいげん時間は毎回0.2〜0.5秒のランダム
お題は3種類。むらさきが出たら押さずにガマンできたらスコア+1
スコアは一番下の行にみどりのバーで表示(最大8)

コピーして中をのぞけば、「ランダムな時間」「3つのお題の分けかた」「バーの表示」の作り方がわかります。

サンプルプログラム ― ハイウェイレース

アニメーションもりもりの本格ゲームもどうぞ。「ハイウェイレース」です。

左右のボタンで水色の車を動かして、上から来る赤い車をよけ続ける
よけるたびにスコア+1。そしてどんどんスピードアップ(なれた人でもけっこう手ごわい)
ときどき黄色のボーナスアイテムが落ちてくる。とれたらスコア+3!
ぶつかると爆発アニメーション→スコアがLEDに流れる
タイトル画面・カウントダウン・効果音つき。コンソールにも記録されます

コピーして中をのぞけば、「マスを1つずつ動かすアニメーション」の作り方がわかります。

まとめ

画面(LED)・コントローラー(ボタン)・ルール(プログラム)。この3つがそろえば、ゲーム機は自分で作れます。そして数字を1つ変えるだけでおもしろさが変わるのが、プログラミングのすごいところ。今日の改造アイデアをどんどん試して、世界にひとつのゲームに育てていこう!

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