、超小犁カメプでプラレールの車窓を撮を 4 イ 図 6 作業性を考えて車台側に実装するこ とに変更 を車体に付ける 6 図 12 進行方向が逆になるのでテールラ 図 13 連結して編成の完成 図 14 ソニーの極小イメーシセンサー ンプに黄色いシールを貼る 機器類 ( p. 84 に詳述 ) は車台側に集 め板を接着し、床板とは 2mm ネジ 12 、図 13 ) めることになりました ( 図 6 ) 。 以上でどうにか機器を収めること した ( 図 9 ) 。 ミリ : トの極小〔 M ロ 5 イメ - ヨ ができました ( 図 7 、図 8 ) 。これら ミセッサ - モヨユ - ル旧 2 ヨヨ N2- Z の加工については、使うプラレール 給電する電源ラインの配線と、動力ー′ の種類によって変わってくるので、 制御用の配線の引き通しを組み込み 今回の作品作りのきっかけとな 自分で試す場合はそれぞれ検討し、 った極小のイメージセンサーモジュ 実装してみてください。ラズバイ ール「 IU233N2- Z 」 ( 図 14 ) につい 調整が必要となります。 さでありながら有効画素数 106 万画 素もあり、フルカラー HD の高精細 中間車と動力車の加工 中間車は屋根を接着、床板は動力 車輪などが当たらないか確認し、問 ーが得意とする高感度イメージセン ~ ス′マカ -

図 27 カメラの基板は耐熱の絶縁テープ ねじとナットで基板を重ねて固定 図 25 メンティングテープを貼ってアク 図 26 を貼って保護する する リル板を加工 図 30 車台に組み込んだところ。カメラは 図 28 全体を組み上げた状態 両面テープで台座に固定 うーっは MIPI 信号 * 1 の輻射により 属のプラスチ Wi - Fi の送受信性能が著しく劣化す ックねじでは 長さが足りま るためです。 ラズバイ Zero も含めて全体を組 せん。ホ み上げてみました。かなりコンパク ムセンターで トにまとまりました。 ( 図 28 ) 2.6mm 径で長 さ 20mm のね プラレールに組み付ける じとナットを いよいよプラレールの車台にラズ 準備します。 図 31 車体をかぶせたところ。展望席の位置にちょうどカメラがくる パイ Zero を組み付けます。アクリル ナットはラズ 土台部分を両面テープで固定しま パイ Zero と す。次にカメラモジュールをサーボ アクリル土台の間の高さを調整する 分かるようにメンディングテープを モーターに固定します。カメラの台 のに使います。 ( 図 26 ) 貼り、ねじ穴の位置に印を付けてお 座は、サーポモーターに付属してい 最初に Zer04U と IU233 を接続し きます。メンディングテープは付け るギアを加工した簡単なものです。 位置決めをします。 Wi-Fi モジュー 外しができますし、アクリルが汚れ ( 図 29 ) 。 IU233 は両面テープを付け ルは、一番後ろの USB コネクターに ないので便利です ( 図 25 ) 。後は卓 て台座に張り付けています ( 図 30 ) 。 接続するので、その反対側に IU233 上糸ノコ盤で切断して、ドリルで穴 本体力バーをかぶせてみました。カ が出るようにします。 IU233 は上下 を空けて出来上がり。レーザーカッ メラもちょうど良い位置に来ていま の基板で挟み込む形になり、接触す ターがあればもっと奇麗に仕上がる す ( 図 31 ) 。 るので耐熱断熱 ( カプトン ) テープ のですが。 を貼っておきます。 ( 図 27 ) IU233 と Wi-Fi モジュールと離す ラズバイ Ze 「 0 やカメラの組み上げ 動力車の改造 理由は二つあります。ーっは Wi-Fi さて、いよいよ組み上げです。ラ モジュールの発熱がすごく IU233 が ズバイ Zero と Zer04U 、アクリル 動力車にはプラレールの走行 / 停 壊れてしまう可能性があること。も 土台を組み上げるには Zer04u に付 サーボにカメラを載せるための台 図 29 座 ラスパイマガジン 2017.10 86

、三第をデ 特集 4 超小当中凶プでプラレ = ルの車窓を撮を 図 19 サーボのケースが車体と干渉して 図 20 リューターでサーポケースを切削 しまう リューターは模型や工芸用に使われるハンデイタ イプの電動工具。ホームセンターで購入できる。 図 18 超小型 RC サーポ「 MiniS RB50 」 図 21 うまく車体の中に納まった 図 22 ジャンパーワイヤーをラズバイ 図 23 エレコムの USB ケーブル「 U2C - Zero に直接はんだ付け MXN05BK 」を分解 ( 図 21 ) 。 思い切って USB ケープルを切断し て USB 端子に直接はんだ付けをし ラズバイ Ze 「 0 にケーブルを付ける ます。 USB ケープルは、配線しや 次にラズバイ Zero とサーボモー すいように極細 2mm 径のエレコム ターの接続です。直接はんだ付けし 製 USB ケープル「 U2C-MXN05BK 」 てしまうと取り回しが面倒なので、 を Amazon で購入しました。 USB ジャンパーワイヤーをはんだ付けし ケープルを切断して被膜を丁寧には 図 24 注意深くはんだ付けし、グルーで固 ます。ジャンパーワイヤーは手頃な がすと赤・白・緑・黒のケープルが 定する 長さに切断して使ってください ( 図 現れます。それぞれ 5V 、 -DATA 、 ーターには超小型 RC サーボ「 MiniS 22 ) 。 + DATA 、 GND に当たります ( 図 RB50 」を使います ( 図 18 ) 。 MiniS RB50 を動かすには 5V 電源 23 ) 。それらを Zer04U の USB 端子 プラレールの車台は 83 ページでサ と GND 、制御パルスが必要です。 5V のピンにはんだ付けをします。左か ーボモーターを取り付けるために削 電源はラズバイ Zero の 2 番ピンから ら 5V ( 赤 ) 、 -DATA ( 白 ) 、 + DA っておきました。しかし、取り付け 取り出します。制御パルスに PWM TA ( 緑 ) 、 GND ( 黒 ) です。注意 たところ、サーポがプラレールの車 を使用します。ラズバイ Zero の 18 深く行ってください。はんだ付けが 体の方に当たってしまいました ( 図 番ピンを使います。ラズバイ zero できたら、ケープルの引き回しのテ 19 ) 。サーボのはみ出た部分をリュ の IO 電圧は 3.3V ですが、 RB50 の制 ンションで外れないようにグルーで ーターなどの電動切削工具 ( 図 20 ) 御用パルス電圧は 3 ~ 5V ですので、 固めておきましよう ( 図 24 ) や卓上糸ノコ盤で丁寧に削ります。 3.3V でも動作します。 GND には 20 サーボモーターの取り付けには両 番ピンを使いました。 車台に固定するための土台作り 面テープを使いました。両面テープ 次にラズバイ Zero と Zer04U をプ は相当な粘着力があるので、プラレ Ze 「 04U に USB ケーブルを付ける ラレールの車台に固定するための土 ールの車台に十分固定できます。 USB ケープルのコネクタは意外 台を作ります。ホームセンターで購 少し窮屈ですが、本体力バーの と大きく、プラレールの本体にそ 入した 2mm 厚のアクリル板を使い 中にうまく収めることができました のままでは収まりません。ここは ました。ラズバイ Zero の大きさが

ラスパイ電子工作 講基礎からレ ( り学 ( 1 ) デューティー比 10 % ( 2 ) デューティー比 50 % PWM 信号 Low ! ー周期 ( 1 秒 ) ! ー ! 周期 ( 1 秒 ) PWM 信号 Low ( 10 % ) : テューティー比 図 4 PWM 信号の周期とデューティー比 周期・周波数 : : デューティー比 ( 50 % ) ます。この方法はデジタル出力の使 い方を知っていれば実現できるため 一見簡単に感じますが、プログラム をより長く書くことになります。ま た、圧電スピーカーで見たように、 ほかの方法と比べて、信号のタイミ ングに大きなズレが発生します ( 別 掲記事「 PWM のタイミングのズレ テューティー比 を検証」を参照 ) 。 図 5 PWM 信号を決定する項目 ハードウェア PWM は、「 PWM ペ 青文字の一つ、緑文字の一つで信号が決定する。 リフェラル」 ( PWM の信号を出力 表 2 PWM を実現する三つの方法 するための専用ハードウェアで、ラ タイミングのズレについては別掲記事「 PWM のタイミングのズレを検証」を参照。 ズバイに内蔵 ) を設定してハードウ どれでも可 多い デジタル出力 ノレープ実行 ェアによって PWM の信号を出力す (digitalWrite()) どれでも可 少ない ソフトウェア PWM 出力少ない ソフトウェア るものです ( 図 6 ) 。ハードウェアで (softPwmWrite()) PWM 1 3 、 少ない G P ー 0 1 2 、 ほぼゼロ PWM 出力 ハードウェア タイミングを制御するためタイミン 18 、 19 ( 同時に 2 本 ) (pwmWrite()) PWM グのズレがほとんど発生しません。 ただし、ラズバイが備えるハードウ PWM の出力方法 4 ( 1 ) の出力になり、周期が 1 秒で ェア PWM は二つだけです。一方は ラズバイで PWM の信号を出力す デューティー比が 50 % の場合は図 4 GP1012 または 18 、もう一方は GP る方法は、デジタル出力のループ ( 2 ) の出力になります。 1013 または 19 にだけ出力できます。 実行、ソフトウェア PWM 、ハード 周期は周波数、デューティー比は ソフトウェア PWM は、ループ実 ウェア PWM の三つあります ( 表 High 時間や Low 時間で表すことも 2 ) 。ループ実行 できます。つまり、出力する信号を では、みすから 決定するには、周期もしくは周波数 と、デューティー比・ High 時間・ のプログラムで タイミング良く Low 時間のいすれかーっを明確にす デジタル出力し ればよいわけです ( 図 5 ) 。 PWM ペリフェラル 周期 = 1 / 周波数 周波数 = 1 / 周期 テューティー比 = High 時間 / 周期 High 時間 = 周期ー Low 時間 Low 時間 = 周期ー ( 周期 x デューティー比 ) Low 時間 ! 時間・ プログラムの量 タイミングのズレ G 曰 0 端子 使用する関数 方法 5 し 0 ど !d -aaqdseu 0 こ・い 9 E 旧ん qds B 2x 配線図 0k9 0 0 回路図 Raspberry Pi 3 出力 GP ℃ 18 GP ℃ 12 PWMO LED GP ℃ 18 GP ℃ 13 抵抗 100C PWMI GND ラズバイと LED の配線図と回路図 図 7 GP019 ハードウェア PWM の G 0 端子 図 6 ラスパイマガジン 2017.10 104

図 2 実験の様子 をを 0 を 1 。 図 3 画像認識の様子 そこで誤検知の緩和のために、連続 して 5 フレーム以上旗を検知しない と、旗と認識しないようにしました。 旗を検知したら + 1 、旗を検知しな い場合は 0 クリアするカウンターを 図 6 組み上がった状態。格段に軽くなり、すっきりした外観に 持っておき、 5 以上になったら旗あ 端子をラズバイ Zero W の電源のラ に待ったラズバイ ZeroW が発売され りとします。緑旗を認識したらモー ンドにはんだ付けします。 ました。幸運にも入手できたので、組 ターを動かし、赤旗を認識したらモ 次に IU233 に接続するために、 上げたプラレールのシステムをラズバ ーターを止めるようにしました。 Micro-USB 端子をラズバイ Zero W イ ZeroW に入れ替えてみましよう。 にはんだ付けします ( 図 4 ) 。サーポ ラズバイ Zero W で作ったシステ 実験して動いた モーター用のケープルもはんだ付け ムイメージ ()D カード ) は、 Wi-Fi 実際に画像処理をさせている様 します。 5V 電源と GND と PWM 信 の設定なども含めて、何の変更もせ 子を図 2 に、処理の結果を図 3 に示 号線 ( 18 ピン ) の 3 本です ( 図 5 ) 。 すにラズバイ ZeroW で動かすこと します。図 3 の上辺に、画像処理の 結果を表示しています。 R は 29 ピク ができました。 発熱が減り動画も快適に ここでは、ラズバイ Zero W で、 セル、 G は 14576 ピクセルを検知し すべての準備は整ったので、車体 ています。 G の値がしきい値を超え Zer04U なしのプラレールのシステ ムを実現したいと思います。ラズバ に付けてみました。 Zer04U があった るため、緑の旗を認識しました。 ときよりも格段に軽くなり、すっき イ zero W に PC 電源供給用の USB の結果リレーを ON にし、モーター りとした外観となりました ( 図 6 ) ケープルと、 IU233 と接続するため を動かせました。画面上には ON を の USB ケープルをつけてしまえば、 実際に動作させてみたところ、 表す「 motor:l 」を表示できました。 Zer04U + Wi-Fi モジュールを使った Zer04U は必要なくなります。 以前のシステムに比べると発熱量が 手持ちのスマホ用の USB のケー プルを切断します。今回は両端とも 格段に減りました。また、ストリー ミングビデオのレイテンシーも改善 に使います。ます、ラズバイ Zero W に電源を供給するために USB A されていました。 この記事を書いている最中に、待ち ラスパイ Ze 「 0 W に 換装してみる ラスパイマガジン 2017.10

気センサ = を啗 C で動かそプ case 1 第ビン配置 ( 通常の 0 ー p と同じ反時計回りの配置です ) ビン番号 名称 グランド GND 1 シャットダウン SHDN 2 RST 3 リセット GND 4 グランド ※ 1 番ビンはランドが・ではなく第になっています。 ※全ての GND 端子は基板内で繋がっています。 図 3 各ピンの使い方を確認 ストロべリー・リナックスの資料より。 ビン番号 写真 用途 名称 VDD NC SCL SDA 用途 電源 ( 2-375V ー 5.5 Ⅵ ( 未接続 ) 12C クロック 12C データ 8 7 6 5 3.3V VDD NC SCL SDA ・・・ GND SHDN RST GND 8 7 6 5 R 器 pbe 「円 3 VDD GND M 11 NC SHDN RST SCL SDA GND G 円 0 G 円 0 社 0 円 016 G 円 012 G 円 02 AI 12C G 円 0 ] い t2C G 円 04 G 円 0 G 円 02 ー G 日 0 れ 1 2 3 4 の - QC のを E ou 6 円 07 冊 - C 日 N 6 円 06 _CEt_N G 円 0 わ 4 円 3Mod 創 8 ⅵ、 2 G 田 010 SP 第一引 G 円 0 3.3V SDA SGLfZND. 図 5 描いた配線図 8 ⅵコ 図 4 作成した回路図 図 6 購入した MPL115A2 実際に利用するときの大きなヒント す。回路が決まらないと、センサー で常に稼働させましよう。 以外に必要な部品が分かりません。 になります。 併せて先人のプログをいくつか見 MPLI 15A2 のページを詳しく見 最初にストロべリー・リナックスの て、上の解釈が正しいかどうかを確 ページにある説明書 (PDF) を見ま ると、測定範囲は 500hPa ( ヘクト 認します ( 人気マイコンポード「 Ard パスカル ) す (https://strawberry-linux.com/ ~ 1150hPa 。精度は士 uino 」の作例も参考になります ) 。ど pub/mp1115a2-manuaI. pdf) 。 2 ペー うやら正しいことを確認して描いた 10hPa とあります。 1013.25 hPa が 1 気圧で、台風情報などでなじみの ジの簡潔なものですが、このモジュ 回路図が図 4 です。同様に配線図も ールが持っ 8 ピンの各機能などが説 書きました ( 図 5 ) 。 ある単位です。精度は士 10hPa なの 明されています ( 図 3 ) 。 で、割と大ざっぱですが気にしない ここまでできたら部品を購入しま SDA 、 SCL は 12C の端子で Rasp しよう * 1 。 ことにします。 berryPi の同じ端子につなぐだけ。 なおストロべリー・リナックスの VDD は 3.3V 端子、 GND ( グラウン ほかにも、秋月電子通商やスイッチ ハンダ付け後に回路を組む ド ) は GND につなぎます。 NC は何 サイエンス、千石電商、マルツなど 部品が届いたら回路の組み立てで も接続しないとあります。残りはど す。回路を組まなければ、試しなが いろいろなショップがあります。そ んな端子でしようか。 れぞれ調べて好みのショップを見つ らソフトを作ることもできません。 けましよう。 SHDN と RST はどちらもグラウン ド (Low) に落とすことで、チップ * 1 このほかブレッドボード ( P -05294 ) とジ の機能を一時的に止めるための端子 回路図を書いて部品を決定 ャンパー線 ( オス - オス C -05159 とオス - メス C -08933 など ) も必要です。 センサーを決めたら回路を考えま のようです。ここでは 3.3V につない ラスパイマガジン 2017.10 特別付録

電子ハツ 25 をす動くつな 利用部品 2 フルカラー LED 99 抵抗 10kQX3 個 x 1 個 28 トランジスタ x3 個 99 抵抗 120C 、 150 Q 、 300 Q x 各 1 個 特集 1 ) フルカプー号 自由なでし ED, を点する フルカラー LED は、赤、青、緑 することで、さまざまな色に点灯で が流れて 3 色の明るさがそろいます。 の 3 色の LED が封入された LED で きます。例えば、赤と青を点灯させ 電子回路が出来上がったら図 4 の す。それぞれの色の発光具合を調節 れば紫になります。強弱を調整して プログラムを実行します。フルカラ 暗い青や明るい黄色にもできます。 ー LED で自由な色で発光させるに 今回利用するフルカラー LED は は、光の強弱を変える必要がありま 0 赤、青、緑の呶 LED が封入され 3 色それぞれのアノード端子を備え す。この場合は「 PWM 」という方 ている ています ( 図 1 ) 。短い端子から順に 法を利用して出力します。 PWM と 緑、赤、青で、一番長い端子は全色 は High と L 。 w を高速に切り替えて のカソードがまとまっています。 出力する方法で、 High となっている このフルカラー LED の Vf は、赤 時間の割合を調節することで明るさ が 2. OV 、緑が 3.6V 、青が 3.6V と緑 が変わります ( 図 5 、 p. 102 も参照 ) 。 と青が GPIO の出力する電圧 ( 3.3V ) 切り替えは高速で、人間の目では常 を超えてしまっています。この場 時点灯しているように見えます。 合、 Raspberry Pi が備える 5V の電 ◆ PWM で出力するには「 pi. softpw ◆ 源で別途回路を作って動作させま mCreate() 」を実行します。この際、 べース ◆ す。 LED を動かす回路をオン、オフ 出力を指定する範囲を決めておきま Raspberry Pi の GPIO に ◆ するパーツとして「トランジスタ」 す。サンプルプログラムでは 0 ~ 100 つなぐ ◆ を利用します。トランジスタは電気 の範囲を指定しています。 ◆ 的なスイッチのようなもので異なる 出力には pi. softPwmWrite() を利 工ミッター 回路を制御できます。 用します。対象の GPIO 番号の後に GND 側につ コレクター ◆ トランジスタは図 2 のような形状 pi. softPwmCreate() で設定した範囲 なぐ 電源側につなぐ ◆ - をしており、 ーこでは 5V 電源をコ 内で PWM の割合を指定します。 図 2 別の回路のオン、オフを制御できる 「トランジスタ」 ◆ - レクター、制御側 (Raspberry Pi の ◆・ GPIO) をベース、 LED のアノード 60 % の出力の場合 ◆ 工ミッターに接続します。べースが 3.3V ー OV と 3.3V Low の状態では電流が流れず、 High を短時間で 切り替える にすると流れて LED が点灯します。 OV ー 接続図は図 3 のようにします。電 消灯している 点灯している ◆ 2 : 3 ◆門 流制限用抵抗は秋月電子通商の推 時間 奨値にしました。これで適度な電流 図 5 高速に High 、 Low を切り替えて出力 に強弱を実現できる PWM アノード ( 緑 ) ( 赤 ) アノード 図 1 自由な色に発行が可能な「フルカラ ー LED 」 9 富 ( 3 す / ハ、«n 120C 300 Q 10kQ 2 C 1815 2SC 1815 25C P1 . softPwmCreate( green_pin, 0 , 100 ) pi . softPwmCreate( blue_pin, 0 , 100 ) PI . softPwmCreate( red_pin, 0 , 100 ) PWM 出力をするよう設定する。 0 ~ 100 の範囲で調節できるよ うにする pi . softPwmWrite( green_pin, 30 ) 各色の出力を 0 ~ 100 の PI . softPwmWrite( blue_pin, 50 ) 範囲で調節する 甲1 . softPwmWrite( red_pin, 10 0 ) 図 4 指定した色で発光させるプログラム「 colo 「 . py 」 ( 一部抜粋 ) 6 を 第 を を を 第 を 第 を を 第 を を を を 第 図 3 接続図 ラスハイマガジン 2017.10

500 円台の有機 EL ディスプレイを使う れ - メー . ー亠プ、ル . ノ′コつ Part 2 一 5395 一 5395 1539 の 153 図 1 1 日本語テキストを表示させたところ TrueType ファイルを準備すると日本語も表示できる ( p. 131 の図 12 の実行例 ) 。 ますが、その中に TrueType フォン TrueType フォントも配置すること まとめ トを指定してテキストを描画する機 で ( 今回は Thin ウェイトの Google ラズバイで小型の有機 EL ディス 能が準備されています。 128X64 ピ NotoSans フォントを利用 ) 日本語 プレイを制御することができるよう クセルの広さの画面に TrueType フ の文字列を扱えます ( p. 126 の別掲 になりました。 オントを使って文字列を画像とし 記事「表示モジュールにマッチする 表示面積は広くないものの普通 て展開するのはもったいない気がし フォント」参照 ) 。 の反射式液晶にくらべて輝度が高 ますが、ラズバイ 3 の CPU パワーを また、図 12 ではハードウェアリセ 信じて実際に日本語を表示させて ット用の GPIO ポートを指定してい みました ( 図 1 1 ) 。 ますが、 M096P4W では SSD1306 の 表示のための Python プログラム リセットボートがヘッダーに出てい は図 12 です ( p. 146 に示す読者限定 ません。そこでここでは、使ってい サイトから入手できます ) 。 Python ない GPIO ポートをダミーで指定し プログラムがあるディレクトリ ました。 図 10 有機 EL ディスプレイでのサンプル表示 うまくライブラリのインストールができ、サンプルプログラムを実行すると、 のような画像が表示される ( 写真は exam e / image. py のもの ) 。 * 2 ラズバイにも強い米国の電子部品メー カーです。 https://www.adafruit.com/ * 3 ライブラリだけでなく、コントローラー チップそのもののデータシートも https:// cdn-shop.adafruit.com/datasheets/ SSDI 306. pdf で公開しています。 ジャンバー線をうまく使い分けてすっきりした配線を 本誌やラズ / ヾイマガジンでも、ラズバイで電子工作をする際に はブレッドボードやジャンパー線をよく使います。ハンダ付けす ることなく回路を組んだり、センサーの動作を確認したりできて 便利です。 今回のようなモジュールをつなぐ場合には、中でも両端がメス 端子のメス - メス型ジャンパー線を使うと便利です。ブレッドボ ードなしで直接接続できます。 ジャンパー線といっても実際は「便利な導線」なので、端子 のオス、メスの組み合わせを図 A のようにそろえておくと何かと 便利です。またジャンパー線はショップによって値段のばらっき が多い部品なので、お得なショップでまとめて購入するのがお勧 めです。 メスーメス型 オスーオス型 図 A さまざま なジャンバー線 両端のオスメス形 状が異なるジャン パー線を準備して おくといざという ときに便利だ ( 写真 のジャンパー線は aitendo で入手し オスーメス型 ラスパイマカジン 2011.10 125

利用部品 掣 : マトソグス 4 旦で画像を第する マトリクス LED を動作するには、 増やせば、テレビのように写真や動 LED を網目状に配置したマトリ 設定やライプラリの導入が必要で 画も表示できるようになります。ス クス LED では簡単な記号や文字を す。以下のように実行します。 タジアムなどのビジョンでは、多数 表示できます。 LED の数をどんどん の LED が配置されたものが利用さ $ e c h 0 " b 1 a c k ] i s t s n d_b c m 2 8 3 5 " れています。 > blacklist-rgb-matrix . conf ロ 手頃に入手可能なマトリクス $ sud0 mv blacklist-rgb-matrix LED として米 Adafruit 製の「 32X16 . conf /etc/modprobe . d ロ $ s u d 0 u p d a t e ー i n i t r a mf s - u ロ RGB LED Matrix 」があります、横 $ git clone https://github . com /hzeller/rpi-rgb-led-matrix 32 個、縦 16 個のフルカラー LED が / ロ 搭載されており、簡単なメッセージ $ cd rpi-rgb-led-matrix/python ◆ 図 1 32X16 個の LED で画像などを表示で や画像を表示できます ( 図 1 ) 。この きる「フルカラードットマトリクス LED 」 $ make build-python PYTHON=/us 製品は複数接続することも可能で、 r/bin/python3 ロ ◆ $ sudO make install-python PYT さらに大きなディスプレイとして使 INPUT 側にフラット HON=/usr/bin/python3 ケーブルを差し込む えます。 このマトリクス LED を利用する ケーブルの一方が赤 Raspberry Pi を再起動すると準 には、背面左側の「 INPUT 」と Ra い線になっている spberry Pi を接続します ( 図 2 ) 。付 備完了です。 試しに画像ファイルをマトリクス 属のフラットケープルを利用すれ LED に表示してみましよう。あら ば、オス - メスジャンパー線を利用 して接続できます。図 3 のように配 かじめ 32 x 16 の画像ファイルを準 備し、 PNG 形式で保存しておきま 線します。フラットケープルの一方 オス - メス型ジャンバー線 を利用して、 Raspberry Pi す。プログラムは読者限定サイトに に赤い線があるので、それを接続図 と接続する 用意しました。「 image_file 」に表示 の左側にして接続します。 、イ 図 2 付属のフラットケーブルを使って する画像のファイル名を指定して実 背面の中央に付属の電源ケープ Raspberry Pi と接続する 行すると、マトリクス LED に画像 ルを差し込みます。電 が表示されます。 源は 5V の AC アダブタ ーに接続して供給しま す。 DC ジャック DIP 化キットをプレッドボ ードに差し込み、そこ からみの虫ジャンパー 線を使って図 4 のよう に挟みます。なお、電 源端子の形状が異なる 場合があります。場合 によっては別途コネク タなどを購入する必要 があります。 9 フルカラーマトリクス LEDXI 個 100 AC アダブター x 1 個 伽 DC ジャック DIP 化 キット x 1 個 フルカラ . ヂマトリクス号 を三 赤線側 プラスとマイナスの端子がシ ョートしないよう注意する 0 ブレッド ポード側 23 7 マトリクス LED 側 みの虫クリップで 端子を挟む 図 4 電源の接続 図 3 接続図 ラスパイマカジン 2017.10

箞 0 / 0 0 基礎からじつぐり学ぶ , 0 ラーイ電作ー ( 、 第 3 回 GPIO の PWM 出力 ターを制御したりできる PWM について解説します。方法は 3 種類あってれ をしっ力身に付ける連載。 - 今回は LED の明るさを変えたり、サーボモ Raspberry Pi ( ラズバイ ) で電子工作を楽しむため、汎用 , 出力端子の使い方 0 0 0 の , 0 前回は、 GPIO のデジタル出力と いうことで、 LED の点灯 / 消灯や DC モーターの ON/OFF 、少ない配 線で多くの LED を制御する「チャ ーリープレクシング回路」について 紹介しました。今回は、 GPIO の電 圧を High と L 。 w に周期的に切り替 える「 PWM 」 ( パルス幅変調 ) 出力 表 1 本連載の構成 第 1 回 第 2 回 第 3 回 第 4 回 第 5 回 第 6 回 第 7 回 回数 デジタル入力 デジタル出力 PWM 出力 卩 c 通信 (SMBus 編 ) 卩 c 通信 ( 汎用編 ) UART 通信 S 曰通信 概要 G 曰 0 G 0 PWM ( G 曰 0 ) 12C 2 UART SPI 利用端子 を紹介します ( 表 1 ) 。 実際の解説に入る前に、「圧電ス ピーカー」を鳴らして PWM 出力が どう便利なのかを体験してみましょ う。圧電スピーカーとは、圧電セラ ミックスと金属板を張り合わせた部 品で、リード線が 2 本付いています。 電圧を加えると圧電セラミックスが 縮んで ( もしくは伸びて ) 金属板が 反ります。電圧の High/Low を繰り 返すことで、空気を振動させて音を 出すことができます ( 図 1 ) 。 ここでは秋月電子通商の圧電ス ピーカー ( 通販コード : P -04228 ) を 使います。外観が似ている圧電ブザ ーという部品もありますので、間違 えないよう注意してください。ラズ パイの GP1018 と GND に圧電スピ ーカーを直接接続します ( 図 2 ) 。 デジタル出力で音を出す ます Python を使い、 GPIO のデ ジタル出力で High / Low を繰り返し て、 PWM 出力を出してみます。周 波数 1kHz ( 1000HZ ) の音を出すに は、 IkHz の周期がレ 1kHz = 1 ミ 1 秒なので、 500 マイクロ秒だけ電圧 を High にして、残りの 500 マイクロ 秒は電圧を L 。 w にします。 実際のプログラムを図 3 に示しま す。 High/Low を繰り返すために while 文を使います。 while 文の中 電圧をかけていない 圧電 セラミックス 金属板 電圧をかける 102 ラスパイマガジン 2011.10 図 1 圧電スピーカーの構造 →電圧 ON / OFF を繰り返すと音が鳴る 金属板が反る 圧電セラミックスが縮む 気 !d ん qds 0 こい日 lapon E!d ん qds 0 旧 9 配線図 圧電 スピーカー 電圧 ON Raspberry Pi 3 出力 GP ℃ 18 GND 回路図 圧電 スピーカー 図 2 ラズバイと圧電スピーカーの回路図と配線図