3.3.5 地震検知アラーム

3.3.5.1 概要

地震検知アラームは、地震波や機械的振動を検出して音と光のアラームを鳴らす装置で、地震リスクの早期警報に主に使用されます。

本プロジェクトでは、OLEDディスプレイにmicro:bitの加速度センサが検出した値をリアルタイムで表示します。傾きやわずかな揺れを検出するとスピーカーが鳴動し、5×5 LEDマトリクスに警告用の表示パターンが表示されます。

これらの機器（ここでは地震早期警報受信端末を指します）は、学校、家庭、公共の場、地質災害監視地域などで広く利用されています。その核心的な価値は「時間との勝負」にあります。

3.3.5.2 コンポーネントの知識

Microbit 加速度計

LSM303AGRはmicro:bit基板に統合された超低消費電力の高性能加速度計で、主に3次元（X軸、Y軸、Z軸）の動き検出に使用されます。デジタル線形加速度計と磁力計を統合して精密な姿勢測定を実現します。このセンサの主な特徴は以下のとおりです。

通信インターフェース: I2Cシリアルバスインターフェース（標準、ファーストモード、ファーストモードプラス、高速モードに対応し、最大100kHz、400kHz、1MHz、3.4MHzまで）およびSPIシリアル標準インターフェースをサポートし、マイコンや他の周辺機器との接続が容易です。

分解能: 動作モードに応じて出力を8ビット、10ビット、12ビットに設定できます（例: 低消費電力モードで8ビット、高解像度モードで12ビット）。

レンジ設定: 加速度レンジは±2g、±4g、±8g、±16gにプログラム可能で、さまざまなアプリケーションシナリオの感度要件を満たします。

加速度計に対応するX、Y、Z方向は以下に示されています:

3.3.5.3 必要なコンポーネント

micro:bit V2 メインボード ×1	micro:bit シールド ×1	OLEDディスプレイ ×1
micro USB ケーブル ×1	4ピンワイヤー ×1	電池ケース ×1
単3電池（自分で用意）×6

3.3.5.4 配線図

⚠️ 配線する際は、ワイヤーの色にご注意ください。

OLED display	wire color	micro:bit shield pin	micro:bit board pin
GND	黒	G	G
VCC	赤	V2	V
SDA	青	20	P20
SCL	緑	19	P19

3.3.5.5 コードの流れ

3.3.5.6 テストコード

⚠️ if() 条件内のしきい値 900 と 1200 は実際の状況に応じて変更可能であることに注意してください。

Complete code:

簡単な説明:

① OLEDのピクセルを初期化し、OLEDをクリアします。変数 strength の初期値を0に設定します。

② micro:bitが読み取った加速度を strength に代入します。

③ 判定文: if()…else…

検出した加速度が900未満または1200より大きい場合、OLEDに文字列と値を表示し、5×5 LEDマトリクスに を表示してスピーカーがアラームを鳴らします。そうでなければ、OLEDや5×5 LEDマトリクスには何も表示されず、スピーカーは鳴りません。

3.3.5.7 テスト結果

配線を行い、micro USB ケーブルで電源を入れた後、外部電源（単3電池6本）を接続して十分な電源供給を確保してください。

Windows 10 Appでは、単にクリックして Download してください。ブラウザの場合は、“.hex”ファイルをmicro:bitボードに送信します。

テストコードをmicro:bitボードにアップロードした後、micro:bitボードを傾けたり軽く振ったりしてください。検出した加速度が900未満または1200より大きいと、OLEDに文字列と値が表示され、5×5 LEDマトリクスに が表示され、スピーカーがアラームを鳴らします。そうでなければ、OLEDや5×5 LEDマトリクスには何も表示されず、スピーカーは鳴りません。

⚠️ 注意: 実験で使用するブロックはこのキットに含まれていません。

(ヒント: 結果が表示されない場合は、micro:bit ボードのリセットボタンを押してください。)