記念すべき第一歩。マオです。

Raspberry Piのセットアップがある程度終わったので、今度は電子回路の練習を始めたいと思う。
正直な所、私は電子回路に関する知識がゼロである！
ゼロである！
大事な事なので2度書いた。
ま、勉強しながら作業するのは好きなので、ゆっくりとやって行くとしよう。
書かれている記事の知識は間違っている可能性もあるので、真似する人は自己責任で。

今回は電子回路の基本的なヤツで、Lチカをやってみる。
Lチカとは「LEDをチカチカ」の略らしい。
つまりLEDを光らせる事だ。

LEDは「OptoSupply製 フルカラーLED OSTA71A1D-A」を使用します。

ブレッドボード(実験用の基板、部品を挿すだけなので便利)に、各種ジャンパワイヤーや抵抗、LEDを挿していく。
このLEDは4本足なのだが、ブレッドボードは行で繋がっている。
ブレッドボードに数字と英字が書いてある。
1つの行(画像ではブレッドボードを横にして使っているので、画像では行と列が逆なので注意)でa-e列とf-j列がそれぞれで繋がっている。
それ以降の行も同じだ。
ちなみに+と-の部分もそれぞれの列で全部繋がっている。
話を戻して、この手の複数の足が付いている部品はブレッドボードの真ん中を跨いで付ける事によって、a-e列とf-j列で全てのピンを分離できるのだが、今回のLEDはサイズが小さいので中央を跨ぐ事が出来ない。
解決方法としては、ワイヤーを使ってそれぞれの足を接続すれば良い。

ただ、今回は簡単に斜めに挿してしまった。
少し硬いがちゃんと行を分けて挿す事が可能だ。

LEDを見ると、一角が欠けた部分があり目印となっている。
欠けた部分から反時計回りで赤・緑・青・コモンアノードとなっている。
Raspberry Piから色の部分はGPIOのピンを、コモンアノードには3.3Vの電源ピンを挿す。
各色のピンとGPIOのピンの間には抵抗を入れる。
データシートによると、VFは標準値で赤は2.0Vで緑と青は3.2V、IFは標準で20mAを使っている。
GPIOは3.3Vを出力する。
必要な抵抗は(電圧-Vf)/電流で計算出来るので、赤は65Ωで緑と青は5Ωとなるが、それにピッタリな抵抗は無いのでその値の近い上の抵抗を使用する。
とりあえず、回路はこれでおっけー。

Raspberry Piの電源を入れると、この時点でLEDの赤青緑が微妙に光って見える。
今回はコマンドを使って制御してみる。
まず、GPIOの設定をする。
例としてGPIO20を使う。
rootで作業をする。

echo 20 > /sys/class/gpio/export

この作業で/sys/class/gpioにgpio20というディレクトリが生成される。
gpio20内にあるファイルを書き換えて作業をする。

echo out > /sys/class/gpio/gpio20/direction

この作業はgpioを出力モードにしている(逆にoutの部分をinにすると、入力モードになる)。
これにて準備完了だ。
実際のLEDを使用するには3つのピンの設定が必要なので、数字を変えて3回作業する事になる。
それぞれのピンを出力モードにする度にLEDの各色が点灯しているはずだ。
このLEDは赤青緑のピンに電流を流していない時に点灯する。
デフォルトでは電流は流れていないので、出力モードになった時点で光るのだ。

カメラの問題もあるのだが、物凄い明るさである。
目の前に置いておくのはキツイので、紙を四角くして載せたがそれでもキツイ。

echo 1 > /sys/class/gpio/gpio20/value

この作業でピンに電流を流す事が出来る。
0を指定すると電流を止める。
それぞれのピンに1を指定していくと、完全に明かりが消えるはずだ。

紙を載せても明る過ぎて撮影が難しいので、カメラの設定を変えて頑張って撮影してみた。
光の三原色を使って組み合わせで色を出したりも出来る。
残念ながらデジタル出力なので、この時点では点灯か消灯しか出来ない。
手段は色々あるらしいが、それは次回以降の課題だな。

echo 20 > /sys/class/gpio/unexport

最後に、これでピンが開放されてgpio20ディレクトリが消える。

初めての電子回路作りは成功に終わった。
次回は多分プログラムを使って、同じような事をする予定だ。
いつになるかは不明だがな・・・。