ラズパイでpythonを使い、今さらながらＬチカなんぞをプログラムした
さてさて、Raspberrypi でいろいろやってきていますが、一度初心に帰ってＬチカなんぞをやってみたいと思います。
Raspberrypi の GPIO を使用して、LEDを光らせたり、これを python でコントロールしてみましょう。
そのためには、Raspberrypi のピン構成を知っておく必要があります。こちらのページから、この図を見てもわかりやすいと思います。
これらのピン構成が分かったところで、Lチカするためのpupythonプログラムを作成してみましょう。
よろしければ、しばしのお付き合いをお願いします。
ＬＥＤ点灯
さて、最初は、初歩の初歩、ＬチカならぬＬピカです。即ち、ＬＥＤの点灯です。
これは、非常に簡単です。
ＬＥＤを点灯するには、Raspberrypi １番ピンの 3.3V と ６番ピンGROUND を接続すれば使用すればＯＫですが、ＬＥＤのアノード側に抵抗を入れることが必須です。
抵抗を入れなくてもLEDを点灯できますが、LEDが壊れる可能性が大きいので必ず入れてください。
このように、ＬＥＤが点灯して、ずーと光ったままです。
ＬＥＤ点灯は、これ以上変化がありませんので、これで終了します。
タクトスイッチによるＬＥＤの点灯
次は、タクトスイッチを入れて、タクトスイッチを押すとＬＥＤが点灯し、もう一度押すと消える回路を作成します。
こちらも簡単です。
先程のＬＥＤ点灯の回路に、タクトスイッチを追加するだけです。
タクトスイッチは、このような形をしています。
ちょっと見にくいですが、当初は赤線の方に流れがあります。スイッチを押すと、黄色の方向に流れが変わります。
動画を載せます。スイッチを押すとＬＥＤが点灯し、もう一度押すと消灯します。
スイッチを押すとLEDがついたり消えたりしますね。
タクトスイッチとプログラム
次は、タクトスイッチが押されたことを python のプログラムで判定し、ＬＥＤを点灯させるプログラムを書いてみましょう。
ラズパイのピン構成を１．で示しました。これを見てみると、GPIOに対し番号が振られています。
これらのピン番号を扱うことで、pythonから raspberrypi に指示を与えることができます。
配線
配線図を示します。
LEDへの配線と、タクトスイッチへの配線があります。
LEDへの配線ですが、３．では、１番ピンの 3.3V からLEDへのアノードに接続されましたが、今回はラズパイの GPIO27 と接続します。カソード側は、GNDで変わりません。
タクトスイッチの配線は、LEDから独立させます。一方は、1番ピン 3.3V と接続し、他方は、GNDとGPIO18に接続します。
pythonプログラム
タクトスイッチが押されたかどうかを判定し、タクトスイッチが押されたらLEDを点灯します。そうでない場合は、LEDを消灯します。
上記３．で実施した内容を Python でコントロールします。
import RPi.GPIO as GPIO
import time
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(27, GPIO.OUT)
GPIO.setup(18, GPIO.IN)
try:
while True:
if GPIO.input(18) == GPIO.HIGH:
GPIO.output(27, GPIO.HIGH)
else:
GPIO.output(27, GPIO.LOW)
time.sleep(0.1)
except KeyboardInterrupt:
pass
GPIO.cleanup() GPIO.setmodeは、ラズパイのピン指定（物理ピン番号（左上からの連番）か役割ピン番号か）を指定します。
今回は、 ( GPIO.BCM ) を指定したので、役割ピン番号 となります。物理ピン番号にするには、 ( GPIO.BOARD) とします。
タクトスイッチの押されたかどうかの判定は、GPIO18で行いますが、これを設定しているのが、GPIO.setup(18, GPIO.IN)です。
押されるとHIGHが、そうでないとLOWが返ってきます。これを while 文の中で判定しています。
LED点灯は、GPIO27が司どっています。タクトスイッチが押された場合、HIGHを設定し、そうでないときLOWを設定します。
HIGHを設定すると、その指定したピンから3.3Vが、LOWの場合は０Vが出力されます。設定は、GPIO.setup(27, GPIO.OUT)です。
Ｌチカの実施
それでは、python を用いて、ＬＥＤの点灯と消灯を繰り返すＬチカを実施してみましょう。
配線
回路は、２のＬＥＤ点灯を用いた回路の一部を変更するだけで済みます。
そして、Raspberrypi １番ピンの 3.3V を接続してきたピンを 17 に変更するだけです。
pythonプログラム
Ｌチカを行うプログラムを書きます。GPIOを操作するライブラリRPi.GPIOを使用します。
GPIOの出力をHIGHにすることで端子を3.3Vにできます。LOWで０Vですね。これを利用してＬチカを行います。
下記に、そのプログラムを示します。
import RPi.GPIO as GPIO
import time
GPIO.setmode( GPIO.BCM )
GPIO.setup ( 17, GPIO.OUT )
while True:
GPIO.output( 17, GPIO.HIGH )
time.sleep( 1 )
GPIO.output( 17,GPIO.LOW )
time.sleep( 1 )
GPIO.cleanup()実行は、次のコマンドを入力して Enter します（xxxはプログラム名）。
python3 xxx.py
すると、Ｌチカが始まります。終了は、Ctrl+C ですね。
GPIO.setup ( 17, GPIO.OUT )：ＬＥＤを接続した GPIO の番号をデジタル出力にする意味です。
最後に
時間を持て余したので、ラズパイで今さらながらＬチカなんぞをやってみようと思い立ちました。
Ｌピカから始め、タクトスイッチを入れたＬＥＤ点灯も行いました。
タクトスイッチにpythonプログラムによる制御も行ってみました。
最後にＬチカを実施しました。暇つぶしには丁度良かったですね。
60爺
60路を越え、RaspberryPi と出会い、その関係でブログ開設（2017/2～）となりました。始めてみると、コツコツやるのが性に合ってしまい、漢字の記事から家の補修・将棋・windows10関係・別名・言い方などジャンルを拡大して今に至ってます。まだまだ、元気なので新たな話題を見つけて皆様に提供できればと思っています。「プロフィールはこちら」