相生コンピュータークラブ第5期（2025年9月）～Raspberry Pi PicoにSSD1306を接続して表示しよう～

2025年9月18日 2025年9月19日 nakahara_takahiro

Raspberry Pi Pico（らずべりーぱいぴこ）を使ったマイコンプログラミングは、今回から次のステップへ進みます。小さなディスプレイ（SSD1306）を接続して、様々な情報を表示してみます。

例えば下の写真は、スタッフが作ったテトリス風ゲームです。写真の左から右方向にブロックが落ちています。

このゲームの面白いところは、ブロックの操作を十字キーでではなく、加速度センサーで行うところです。左右下に傾けるとブロックが左右下に動き、上に傾けると回転します。

このように、様々なセンサーと組み合わせて面白い作品が作れます。今期は、まず第一歩です。

Contents

1 まずはタイピング練習とアルゴロジック
- - - 1.0.0.1 矢印キー練習用アプリ（迷路）
2 まずは回路を作る
3 できたらMicroPythonでプログラミング
- 3.1 花火をSSD1306に表示するプログラムを作る
- 3.2 エラーを解決しよう～電子工作特有のエラーもあるよ～
4 学習キットのはんだ付けを進めよう
- 4.1 パーツによってはんだがのらない

まずはタイピング練習とアルゴロジック

タイピング練習とアルゴロジックは、続けます。プログラムをやる限りは、キー入力からは逃げられません。

また、アルゴロジックは、ロジックを考える良い訓練になります。

9月から矢印キー練習用に新しいゲームを導入しました。

単純な迷路ゲームです。熱心に取り組んでいる様子。

画面タッチを見かけることはほぼなくなったものの、矢印キーを使えば良いところをマウスに手が行くのをちょくちょく見かけるので。矢印キーにもっと親しんでもらいたいとの強い思いから開発しました。

わたしが学生の時を振り返ってみると、矢印キーで操作するシューティングゲームで遊んでいました。そんな過去を思い出しながら、楽しみながら上達できるツールを作っています。

まずは回路を作る

まずは電子回路を組み立てます。電子回路が間違っていると、プログラムがいくら正しくても動きません。

回路組み立ては、AIではそう簡単に置き換えられないところです。そのうち、回路図から組み立てられるようになってほしいなあと思いつつ、今は実体配線図で。

ところで、小学生のメンバーにわたしが作った資料の回路図間違いを指摘されました。すばらしい！　大人でも先輩でも間違いは絶対にあるので、恐れずに指摘してほしいと思います。

そして、回路の説明もします。小学生に理解してもらえるように、なるべくやさしく話したつもりです。なお、中学校レベルの理科・数学の知識があるとより深く知ることができます。

できたらMicroPythonでプログラミング

みんな真面目にタイピング練習をしているので、写経プログラミングはあっという間に終わってしまいます。

写し終えて画面に表示されたら、ツールを使いながら自分なりに色々試していきます。

花火をSSD1306に表示するプログラムを作る

9月2回目のクラブでは、花火が画面に表示されるプログラムを作ります。まずは写経です。前回との差分を入力していきます。

まずはごくシンプルな花火を画面に表示します。画面中央部から、放射状に線が広がるアニメーションが繰り返されます。

from machine import Pin, I2C
import ssd1306
import time
import urandom
import math

# I2C初期化
i2c = I2C(0, scl=Pin(17), sda=Pin(16), freq=400000)

# SSD1306 初期化 (128x64 の例)
oled = ssd1306.SSD1306_I2C(width=128, height=64, i2c=i2c)

# 画面の中心座標
cx = 128 // 2
cy = 64 // 2

while True:
    # 花火の角度をランダムに決める（8～16方向）
    num_lines = urandom.getrandbits(3) + 8
    angles = [i * (2*math.pi/num_lines) for i in range(num_lines)]

    # 外周に向けて伸びるアニメーション
    for length in range(5, 35, 3):  # 5～35まで徐々に伸ばす
        oled.fill(0)
        for ang in angles:
            x = int(cx + length * math.cos(ang))
            y = int(cy + length * math.sin(ang))
            oled.line(cx, cy, x, y, 1)
        oled.show()
        time.sleep(0.05)

    # 花火が消えるまでの余韻
    time.sleep(0.2)
    oled.fill(0)
    oled.show()
    time.sleep(0.3)

さあ、スタートはここで、もっと花火らしくしましょう。実際の花火の動きを思い浮かべながら、どうプログラムしたらよいか考えます。言い換えると、「仕様を言語化」します。

仕様を言語化できたら8割完成したようなものです。あとは生成AIに仕様を伝えると、コードが出てきます。

ちなみに、小中高のプログラミング必修化の求めているところの一つは、この「仕様の言語化」です。これから少子高齢化が進む中で、労働力をコンピューターに置き換えるには、仕様の言語化ができる人材が必要不可欠だという判断でしょう。わたしたちのクラブでは、将来に活きる力を伸ばします。