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ラズパイでLチカ!PythonでのGPIO操作とLED点灯の基本を徹底解説(自作CNCへの道 #1)

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RaspberryPi

はじめに

本シリーズでは、Pythonで制御する「自作XYテーブル」の完成をゴールに設定しています。ゼロから丁寧にステップ解説していくので、手順通りに進めるだけで、あなたも自分専用の電動XYテーブルを製作することが可能です。


前回はRaspberry PiのOSインストールを行いました。
今回はいよいよ電子工作の第一歩。
LEDを1つ光らせてみましょう。

これができれば、

  • GPIOの仕組み
  • Pythonでの制御方法
  • 電子回路の基本

が理解できます。

使用する機種はこちら:

  • Raspberry Pi 3 Model A+

※他のRaspberry Piでも基本は同じです。

用意するもの

Raspberry Pi本体
ブレッドボード
LED(赤など)
抵抗(330Ω〜1kΩ)
ジャンパーワイヤー

※LEDには必ず抵抗を入れてください。
直接つなぐと故障します。

LEDの接続方法

LEDの足の見分け方
長い足 → プラス(アノード)
短い足 → マイナス(カソード)

接続
GPIO18(物理ピン12) → 抵抗 → LED長い足
LED短い足 → GND(物理ピン6)

GPIOとは?

GPIOとは

General Purpose Input Output

の略で、Raspberry Piのピンを
「電気のON/OFF」で制御できる機能です。

今回は「出力(Output)」として使います。

PythonでCodeを作成しLEDを光らせる

まずRaspberry Piでターミナルを開きます。
以下のコードを入力します

nano led.py


nano・・・「ファイルの新規作成 or 既存ファイルを開く」の意味
      Linux・Raspberry Piで動作するテキストエディタです
led.py・・・ledという名前のPythonファイル

led.pyを新規作成され開かれたら、以下のコードを入力してください。

import RPi.GPIO as GPIO
import time

LED_PIN = 18

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(LED_PIN, GPIO.OUT)

try:
while True:
GPIO.output(LED_PIN, GPIO.HIGH)
time.sleep(1)
GPIO.output(LED_PIN, GPIO.LOW)
time.sleep(1)

except KeyboardInterrupt:
GPIO.cleanup()

以下をショートカットキーで保存して終了:

Ctrl + X → Y → Enter

この記事で使用したコードはこちらからダウンロードできます。

led.py をダウンロード(ZIP)

実行してみる

Raspberry Piのターミナルで以下を入力しEnterを押す

python3 led.py

→Pythonでled.pyを実行する

1秒ごとにLEDが点滅すれば成功です。

終了するときは:

Ctrl + C

コード解説・・・現時点では、そういうもの何だなと思ってもらえば

GPIO.setmode(GPIO.BCM)

→ GPIO番号で制御する設定


GPIO.setup(LED_PIN, GPIO.OUT)

→ 18番ピンを出力モードに設定


GPIO.output(LED_PIN, GPIO.HIGH)

→ 電気を流す(LED点灯)


GPIO.output(LED_PIN, GPIO.LOW)

→ 電気を止める(LED消灯)

よくある失敗

✔ LEDの向きが逆
✔ 抵抗を入れていない
✔ GNDにつながっていない

ほとんどが配線ミスです。

ここまでできたら成功!

これで

✅ GPIO制御
✅ Pythonからの出力操作
✅ 電子回路の基本

が理解できました。

次回予告

次はいよいよ

ステッピングモーターを回します。

使用するのは:

本格的な制御に入ります。

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