省エネモデルのストップウォッチを作る

Question

実現したいこと

• 処理量を減らし省エネを実現する
• forever 関数の代替

前提

Microsoft MakeCode for micro:bitで勉強のためのストップウォッチを作っています。
勉強した時間に応じる長さの棒グラフがLEDライトによって表示されます。
各ボタンの説明

• Aボタンを押すとストップウォッチが開始、停止します。
• Bボタンを押すとリセットされます。
• micro:bitについているロゴを短くタッチするとLEDライトが消灯し、これによって省エネをしています。
• ロゴを長くタッチすると棒グラフがリセットされます。時間はリセットされないまま、棒グラフは初めからスタートします。つまり、棒グラフが最大値まで達してしまったときに、はじめから開始できるようになっているということです。なお、棒グラフは50分程度で最大になるように設定しています。

問題

ここで、棒グラフは計っている時間によって長さがきまり、そのために”forever”で長さを決める計算をしなくてはなりません。処理量を減らすために1000msで繰り返すようにしているのですが、これよりいい方法がないか探しています。

追加の質問
forever関数で処理するのにはそれほど電力はかからないのでしょうか。

試したこと

処理量を減らすために1000msで繰り返すようにしました。
10秒ごとにすればそれほど支障はないのですが、それより長くにしてしまうと、時間の経過に対応する棒グラフの変化が遅れてしまうということが起こってしまいます。

該当のソースコード

input.onLogoEvent(TouchButtonEvent.LongPressed, function () {
    LastGraphValue = elasped()
})
input.onButtonPressed(Button.A, function () {
    ShouldShowGraph = false
    led.stopAnimation()
    led.setBrightness(LedBrightness)
    basic.clearScreen()
    if (InMeasure == false) {
        InMeasure = true
        start = input.runningTime()
        basic.showIcon(IconNames.Yes)
        ShouldShowGraph = true
    } else {
        InMeasure = false
        basic.showLeds(`
            . . . . .
            . . . . .
            . . # . .
            . . . . .
            . . . . .
            `)
        basic.clearScreen()
        basic.showNumber(Math.round(elasped()))
    }
})
function elasped () {
    elapsed = input.runningTime() - start + elapsed
    start = input.runningTime()
    return elapsed / 1000 / 60
}
input.onButtonPressed(Button.B, function () {
    control.reset()
})
input.onLogoEvent(TouchButtonEvent.Pressed, function () {
    if (led.brightness() == LedBrightness) {
        led.setBrightness(0)
    } else {
        led.setBrightness(LedBrightness)
    }
})
let LedBrightness = 0
let ShouldShowGraph = false
let InMeasure = false
let LastGraphValue = 0
let start = 0
let elapsed = 0
elapsed = 0
start = 0
LastGraphValue = 0
InMeasure = false
ShouldShowGraph = false
LedBrightness = 100
loops.everyInterval(1000, function () {
    if (ShouldShowGraph == true) {
        led.plotBarGraph(
        elasped() - LastGraphValue,
        55
        )
    }
})

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

micro:bitはバージョン2を使用しています。

見つけたこと

明るさを下げることで省エネができました

Answer 1

処理量を減らすために1000msで繰り返すようにしているのですが、これよりいい方法がないか

　
全体の文脈から、ここでの"処理量"とは「単位時間当たり(たとえば、1時間あたり）の電力消費量」と理解しました。

単位時間当たりの電力消費量を減らしたいのであれば、

• 更新間隔を 1000ms より長くする。
• LED を計測中ずっと表示させるのではなく、切り替わるときだけ表示させる。

等になります。(1番目は要件として除外されるとのことですが）

forever関数で処理するのにはそれほど電力はかからないのでしょうか。

forever を使った場合、質問文記載のコードと同じ動作をさせるという前提ならば、pause 関数で一定間隔ごとに一時停止させるコードを書いているはずです。

これが正しいとして、この場合（＝everyInterval の代わりに、forever 関数と pause 関数を組み合わせる場合）、everyInterval 関数を使用したコードと forever 関数を使用したコードの間で、消費電力に有意な差異はありません。

なぜなら、everyInterval 関数自体も内部で pause 関数を 呼び出しているからです。

---

everyInterval 関数は、pause 関数を呼び出しており、
pause関数は、低レベル関数である、fiber_sleep 関数を呼び出しています。

証拠：
https://github.com/microsoft/pxt-microbit/blob/7ea4fced7784857db1d7734ff666d25930f2d1c2/libs/core/loops.ts#L13-L22
↓
https://github.com/microsoft/pxt-microbit/blob/7ea4fced7784857db1d7734ff666d25930f2d1c2/libs/core/basic.ts#L24-L26
↓
https://github.com/microsoft/pxt-microbit/blob/7ea4fced7784857db1d7734ff666d25930f2d1c2/libs/core/basic.cpp#L100-L102

fiber_sleep 関数の実行中（＝スリープ中）、消費電力は大幅に削減されます。
もちろんボタンやタッチセンサー等は最低限待受状態になっていて、すぐに復帰できるようにはなっていますが。

fiber_sleep 関数は、 micro:bit の ファイバースケジューラー（fiber_scheduler） という機能に依拠しているようです。

参考：
https://lancaster-university.github.io/microbit-docs/advanced/#initialising-the-fiber-scheduler

From the moment the fiber scheduler is initialised, it is then possible to block the processor in a power efficient way and to operate threaded event handlers:

ファイバースケジューラが初期化された瞬間から、電力効率の良い方法でプロセッサをブロックし、スレッド化されたイベントハンドラを動作させることが可能になります：

Comments

[ActionStudio]

丁寧な解説ありがとうございました。参考のリンクも張って頂き、勉強になりました。