はじめに

あなたはラズパイを買って何をしますか?
そうですLチカです!!
今回はそのLチカについて解説します。

方法

接続方法

使用したもの

今回使用したものです。

• Raspberry pi
• Raspbian
• 330Ω抵抗
• LED
• nano
• vim
• WiringPi
• gcc
• python

使用したものの写真

では再び、必要なものを確認しましょう。 まずは抵抗です。330Ωのものを用意しましょう。

次に、LEDです。 今回は赤色を使いました。LEDは色によって仕様が違うので、よく確認してください。

そして、ブレッドボードです。 今回使うものは、はんだ付けしなくてよいので、電子工作体験にはうってつけかと思います。 これからブレッドボードのアルファベットが縦に書かれている穴を列、数字が横に書かれているものを行と呼ぶことにします。

ブレッドボードの説明

ブレッドボードは、前述のとおり、電子工作にはよく使われます。 ブレッドボードには様々な種類がありますが、今回使用したものは差し込み式と呼ばれるものです。 その名の通り、ジャンパワイヤをさしたり、LEDや抵抗を直接挿せます。
ブレッドボードは行で回路が導通して、列では導通していません。

ブレッドボードへ接続

さて、ブレッドボードへ接続しましょう!
今回作成する回路は、抵抗とLEDを接続した回路を作ります。
その前に、回路に電流が流れる流れを説明します。
回路は、プラス極からマイナス極へと電流が流れます。今回はそのことに留意して作ります。 なぜならば、今回の回路は極性を間違えると、LEDが壊れるからです... それでは接続しましょう! 写真のように接続してください。

ここで、再び注意です。LEDには極性があります。足の長いほうがプラスなので、抵抗側にあるかどうかを確認してください。
接続出来たら、ジャンパワイヤでラズベリーパイと、LEDを接続します。
ジャンパワイヤのプラス極を抵抗の行に、ジャンパワイヤのマイナス極をLED側にそれぞれ接続してください。

上から見るとこんな感じです。

するとラズパイを電源を入れていて、正しく接続されていると、LEDが点灯するかと思います。ここで光らなかったら、もう一度やり直してください。
ジャンパワイヤや抵抗、LEDは奥まで挿す必要があります。 正しく挿すとこんな感じですが、

正しく挿さってないと、こんな感じです。

以上の手順でLEDがとりあえず光ります!!

プログラミングLピカ

今回のガイドでは、C言語とPythonを用いた実行方法をご紹介します。

Python

ターミナル上で、

nano main.py

と入力すると、nanoが立ち上がります。
nanoの使い方は下のほうに出てきますが簡単に説明します。
nanoは初心者向けのCUIエディタ言われて、vimより簡単だといわれています。
一番のメリットは下のほうにキーボードのショートカットが表示されていることです。
とは言いつつも、やはり難しいものです。簡単に下のほうに出てるものの紹介です。
^キーは、Ctrlキーを意味しています。例えば^Cと書いてあるものを実行したかったら、Ctrlキーを押しながらCキーを押すという意味です。
ということでソースコードを入力しましょう!

# GPIOを扱うためモジュールをインポートする
import RPi.GPIO as GPIO
# 時間を扱うためモジュールをインポートする
import time
# GPIOに対応するピン番号
PNO = 3
# ピン番号の指定
# BOARDとすることで、ラズパイ間で共通にコードが使える
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
# GPIOのピン番号(ここでは3番ピン)を出力に設定する
GPIO.setup(PNO, GPIO.OUT)
# print⽂は、標準出力(ターミナルの画面上)に文字を表示する命令
# 何回LEDを点灯するか質問している
print("How many times?")
# 変数へキーボードから入力された値を代入している
# 変数は、値を保存する箱のようなもの
loopn = input()
# どれぐらいの間隔でLEDのオンとオフをするか聞いている
print("How long sleep?")
stop = input()
# 0~⼊⼒された数未満まで繰り返す
# iはカウンタ用の変数で、loopn回だけ繰り返す
for i in range(loopn):
    # HighでLEDを光らせる
    GPIO.output(PNO, GPIO.HIGH)
    # その状態を保持する
    time.sleep(stop)
    # LowでLEDを消す
    GPIO.output(PNO, GPIO.LOW)
    time.sleep(stop)
# これは、GPIOをほかのプログラムからでも使えるようにするための終了処理
# これがないとLEDがオフのままになる
GPIO.cleanup()

上記のソースを実行するにはターミナル上で、

python main.py

と入力すると、指定した回数、間隔で動作します!

C言語

ターミナル上で、

nano main.c

と入力すると、nanoが立ち上がるので、下記に示したソースコードを入力してください。

#include <wiringPi.h> //GPIOを扱うためのライブラリ
#include <stdio.h> //printf関数を使うためのライブラリ
#define LED_PORT 8 //GPIOに対応するポート番号
#define LED_ON 1 //LEDがオン
#define LED_OFF 0 //LEDがオフ

//プログラムはmain関数から始まります
int main() {
 //loopnはループの終了条件、stopはLEDの点滅間隔
 int loopn, stop;
 //配線の初期化
 wiringPiSetup();
 // ピン番号の指定
 pinMode(LED_PORT, OUTPUT);
 //printf文は標準出力へ出力する
 //ループの回数を聞いている
 printf("How many times?");
 //scanfは変数にキーボードから入力した値を代入する関数
 //ループの回数を入力して代入している
 scanf("%d", &loopn);
 //どれくらいの間隔か聞いている
 printf("How long sleep?");
 scanf("%d", & stop);
 //iはループ用の変数
 //loopnを満たさない回数つまり0<loopn回繰り返す
 //i++でループのたびにカウンタを増やしている
 for (int i = 0; i < loopn; i++) {
     //LEDを光らせる
     digitalWrite(LED_PORT, LED_ON);
     //delay関数で間隔を指定する
     delay(stop);
     //0でLEDを消す
     digitalWrite(LED_PORT, LED_OFF);
     delay(stop);
   }
 return 0;
}

そして、入力して実行する際にはターミナル上で、以下のコマンドを入力してください。

make

makeはMakefileに書かれた内容を実行するという意味です。

gcc main.c -lwiringPi
./a.out

おわりに

ラズパイと言ったらLチカですよね。一度Lチカをするといろいろなことに手を出したくなりますよね
電子情報工学科では、このような電子工作をしています。
興味がわいたらJ科のシラバスを見るといいです。