知識ゼロから始めるラズパイ　－GUIでLEDの点灯制御－

2021年1月30日2022年11月3日

CPU温度に合わせてCPUファンの回転速度を制御する前に、基本中の基本ともいえる「Ｌチカ」に挑戦します。ただ挑戦しても面白みがないので、GUIを使い「点灯回数」「点灯時間」「消灯時間」を自由に入力できるプログラムにしたいと思います。

Lチカの電子回路　ーLEDの配置についてー

接続は簡単でブレッドボードを使用して「11番ピン」→「抵抗」→「LED」→「GND」となるように繋いでいます。抵抗はLEDとセットで販売されていたものなので、難しいことを考えることなく接続しています。

今回作ったプログラム

今回は「RPi.GPIO」というライブラリを使用しました。私の環境では最初からインストールされていました。

import RPi.GPIO as GPIO
import tkinter as tk
import time

def LED_shine():

    GPIO.setmode(GPIO.BCM) # PIN番号にするときは(GPIO.BOARD)

    pin = 17 # BCMの番号
    GPIO.setup(pin, GPIO.OUT) #入力にする場合は(GPIO.IN）

    rg = text1.get()
    rg = int(rg)
    on = text2.get()
    on = int(on)/1000
    of = text3.get()
    of = int(of)/1000

    for i in range(rg):
        GPIO.output(pin, GPIO.HIGH) # LED on
        time.sleep(on)
        GPIO.output(pin, GPIO.LOW) # LED off
        time.sleep(of)
    
    GPIO.cleanup()

win = tk.Tk()
win.geometry("300x180")
win.title("LEDの点灯制御")

label1 = tk.Label(win,text="ループ回数")
label1.place(x=30,y=10)
text1 = tk.Entry(width=10)
text1.insert(0,10)
text1.place(x=150,y=10)

label2 = tk.Label(win,text="点灯時間(ms)")
label2.place(x=30,y=50)
text2 = tk.Entry(width=10)
text2.insert(0,500)
text2.place(x=150,y=50)

label3 = tk.Label(win,text="消灯時間(ms)")
label3.place(x=30,y=90)
text3 = tk.Entry(width=10)
text3.insert(0,500)
text3.place(x=150,y=90)

but1 = tk.Button(win,text="スタート",command = LED_shine)
but1.place(x=100,y=130)

win.mainloop()

import RPi.GPIO as GPIO

import tkinter as tk

import time

def LED_shine():

GPIO.setmode(GPIO.BCM) # PIN番号にするときは(GPIO.BOARD)

pin = 17 # BCMの番号

GPIO.setup(pin, GPIO.OUT) #入力にする場合は(GPIO.IN）

rg = text1.get()

rg = int(rg)

on = text2.get()

on = int(on)/1000

of = text3.get()

of = int(of)/1000

for i in range(rg):

GPIO.output(pin, GPIO.HIGH) # LED on

time.sleep(on)

GPIO.output(pin, GPIO.LOW) # LED off

time.sleep(of)

GPIO.cleanup()

win = tk.Tk()

win.geometry("300x180")

win.title("LEDの点灯制御")

label1 = tk.Label(win,text="ループ回数")

label1.place(x=30,y=10)

text1 = tk.Entry(width=10)

text1.insert(0,10)

text1.place(x=150,y=10)

label2 = tk.Label(win,text="点灯時間(ms)")

label2.place(x=30,y=50)

text2 = tk.Entry(width=10)

text2.insert(0,500)

text2.place(x=150,y=50)

label3 = tk.Label(win,text="消灯時間(ms)")

label3.place(x=30,y=90)

text3 = tk.Entry(width=10)

text3.insert(0,500)

text3.place(x=150,y=90)

but1 = tk.Button(win,text="スタート",command = LED_shine)

but1.place(x=100,y=130)

win.mainloop()

プログラムの説明

「tkinter」については、前回も使用していますので説明を一部省略しています。下記のリンク先で説明しています。

（１行目）import RPi.GPIO as GPIO

「RPi.GPIO」をインポートして、「GPIO」という名前に省略しています。

（5行目）def LED_shine():

「LED_shine」という名前の関数を作成します。あとでtkinterで作成するボタンを押したときに、この関数が動作する仕組みです。

（7～10行目）

GPIO.setmode(GPIO.BCM)　は、GPIOの番号をBCMで指定する記述です。ピン番号を使用する場合はBCMのところをBOARDに変更します。
pin = 17 　変数「pin」に数字の「17」を格納
GPIO.setup(pin, GPIO.OUT)　は、BCM番号17番を電気を出力させる記述です。逆に、入力の場合はINを使うようです。

説明書によると、ラズパイのピン配列はこのようになっています。今回はBCM17番（ピン番号11番）を使用しました。

（12～17行目）

GUIのウインドウに入力された文字列をgetして、int型にしています。入力は（ms：1ミリ秒）としているので、1000で割り戻しています。「rg」にループ回数、「on」に点灯時間、「of」に消灯時間を格納させています。

（19～23行目）

先ほど取得した、ループ回数、点灯時間、消灯時間どおりにLEDを点灯させる記述です。

（25行目）GPIO.cleanup()

GPIOを終了させる記述です。そしてここまでが、関数LED_shineの記述です。

（31～47行目）

label1 = tk.Label(win,text=”ループ回数”)　：文字のラベル
label1.place(x=30,y=10)　：label1の配置場所の指定
text1 = tk.Entry(width=10)　：文字入力ボックスの作成
text1.insert(0,10)　：文字入力ボックスへの初期値を「10」にしています。insertは無しでもプログラムは動作しますが、何度も入力するのが面倒なので記述しました。
text1.place(x=150,y=10)　：text1を配置します。