【IoT】Raspberry piでスイッチを使ってLEDを操作

愛知県稲沢市在住の【中小企業診断士✖️IoTプロフェッショナルコーディネーター】が、ものづくりの楽しさをお伝えする《がちゃラボ》です。

今回は、スイッチを使ってRaspberry pi に繋いだLEDを制御します。IoTシステムを自作する場合に、LEDと並んで良く使われる機器として、磁気センサ（リードスイッチ）があります。工場のIoTや店舗のIoTなんかでも良く使われるセンサで、今回はそのスイッチを使って、簡単にお手軽に、お安くシステムを構築するための基礎をお伝えしていきます。

スマート製品の基礎の基礎、スイッチでLEDを制御する方法をお伝えします。

スイッチを使いRaspberry pi でLEDを制御するために準備するもの
リードスイッチをRadpberry pi に繋げてみよう
リードスイッチでLEDを制御するためのPythonプログラムの作成
Pythonのプログラムをテストしよう
Pythonプログラムの説明
さいごに

スイッチを使いRaspberry pi でLEDを制御するために準備するもの

下記ページではLEDを複数点灯・点滅制御する方法をお伝えしましたが、その時に準備した機材に加えて、今回は磁気センサ（リードスイッチ・ドアスイッチセンサー）を準備してください。

【IoT】Raspberry piで複数のLEDをチカチカ制御

今回は簡単・格安IoTでお馴染み、Raspberry pi を使って、２つ以上のLEDをチカチカと点滅制御する方法を書いていきたいと思います。これができると、信号機のような製品の試作機・デモシステムを作ることができますし、ネットワーク上のデータを読み取ってLEDの色を表示し分けるようなスマート製品の試作もできるようになります。

磁気センサ（リードスイッチ・ドアスイッチセンサー）は、電子パーツショップでも買えると思いますが、私は毎回秋月電子通商さんで購入してます。

秋月電子通商さんリンク
http://akizukidenshi.com/catalog/

リードスイッチリンク
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-13371/

１個あたり数百円で購入することができます。安い安い。

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リードスイッチをRadpberry pi に繋げてみよう

それではこのリードスイッチをRaspberry pi に繋げてみましょう。以下のように、ブレッドボード・抵抗（1kΩ）・リードスイッチを繋ぎ、そしてRaspberry pi の GPIOとも接続します。

上記はRaspberry pi の接続箇所です。リードスイッチからは２本の線が出ていますので、それぞれ
（線①）電源（3.3V）
（線②）抵抗を介してGNDと、抵抗を介さずGPIO
に繋いでください。Raspberry pi には線②の「抵抗を介さずにGPIO」というジャンプワイヤと繋ぎます。

実際の写真だとこんな感じ。

ブレッドボード上では、リードスイッチから出ている２本の線①②を下記の通りに接続します。線①はRaspberry piの3.3Vに接続します。線②はブレッドボード上で２つに分けて、一方はGPIOに繋ぎもう一方は抵抗を介してRaspberry pi のGNDに繋ぎます。

リードスイッチでLEDを制御するためのPythonプログラムの作成

それでは、Pythonでプログラムを作っていきましょう。

以下のようなプログラムを『Thonny Python IDE』で作成してください。今回はRaspberry pi から、信号を出す（出力する）だけでなく、入力することが必要になってきます。

import RPi.GPIO as GPIO             *1)
import time                         *2)

GPIO.setmode(GPIO.BCM)              *3)
GPIO.setup(2, GPIO.OUT)             *4)
GPIO.setup(14, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)  *5)

while True:                         *6)
    if GPIO.input(14) == 1:         *7)
        GPIO.output(2, GPIO.HIGH)   *8)
    else:                           *9)
        GPIO.output(2, GPIO.LOW)    *10)
    
    time.sleep(0.5)                 *11)

詳細な説明は後ほど。