Raspberry Pi Pico - 入出力をテストする-Beyond the Endless Bucket List

Raspberry Pi PicoのADC（入力）とGPIO入出力を試してみた。

やってみたことは；

ADC入力：　半固定抵抗を介して電圧入力
GPIO入力：　タクトスイッチ
GPIO出力：　LEDを光らせる
PWM出力：　LEDの明るさ可変
最後に組み合わせて明るさと色を調整できるようなプログラムを作ってみた

ADCの電圧からLEDへの出力を調整
タクトスイッチで調整する色を変更

配線

PIN GPIO 信号接続部品

31 26 アナログ入力（ADC0）半固定抵抗
14 10 入力タクトスイッチ
17 13 出力 LED緑
19 14 出力 LED青
20 15 出力 LED赤

PIN	GPIO	信号	接続部品
31	26	アナログ入力（ADC0）	半固定抵抗
14	10	入力	タクトスイッチ
17	13	出力	LED緑
19	14	出力	LED青
20	15	出力	LED赤

使った機材

半固定ボリューム 10kΩ

https://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-08012/
型番：　TSR-3386T-EY5-103TR

タクトスイッチ

https://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-03649/
型番：　DTS-63-N-V-BLU

RGBフルカラーLED：

https://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-02476/
型番：　OSTA5131A-R/PG/B
カソードコモン

抵抗 330Ω

https://akizukidenshi.com/catalog/g/gR-25331/
型番：　CF25J330RB
3個（フルカラーLED3色の脚それぞれに必要）

抵抗 10Ω

https://akizukidenshi.com/catalog/g/gR-25103/
型番：　RD25S 10K
タクトスイッチ入力のプルダウン抵抗

ADC入力：　半固定抵抗を介して電圧入力

PIN31/GPIO26/ADC0に半固定抵抗を接続して読み値を表示。先日オンボードの温度計を読み取った際とほぼ同じ内容。

machine.ADC(#)で値を読み取り。

from machine import Pin
import utime
adc0 = machine.ADC(0)
conversion_factor = 3.3 / (65535) # ADC変換係数
while True:
    adc0_value = adc0.read_u16()
    adc0_voltage = adc0_value * conversion_factor
    print('Pico ADC0', adc0_value, ', ', adc0_voltage, 'V')
    utime.sleep(1) #1秒毎に実行

GPIO入力：　タクトスイッチ

PIN14/GPIO10を入力として使用しタクトスイッチを接続。入力の設定はPin(#, Pin.IN)と指定する。PULL_DOWN、PULL_UPも接続方法に合わせて指定できる。

from machine import Pin
import utime
TactSw = Pin(10, Pin.IN, Pin.PULL_DOWN)
while True:
    Sw_state = TactSw.value()
    print('タクトスイッチ： ', Sw_state)
    utime.sleep(0.25) #0.25秒毎に実行

GPIO出力：　LEDを光らせる

PIN17/GPIO13、PIN19/GPIO14、PIN20/GPIO15を出力として使用しLEDへ接続。出力の設定はPin.OUTと指定、valueに1(on)・0(off)を指定するだけで簡単に出力できる。

タクトスイッチを押した際にON/OFFする。

from machine import Pin
import utime
TactSw = Pin(10, Pin.IN, Pin.PULL_DOWN)
led1 = Pin(13, Pin.OUT)
led2 = Pin(14, Pin.OUT)
led3 = Pin(15, Pin.OUT)
while True:
    Sw_state = TactSw.value()
    if TactSw.value() == 1:
        print('タクトスイッチ： ON')
        led1.value(1)
        led2.value(1)
        led3.value(1)
    else:
        print('タクトスイッチ： OFF')
        led1.value(0)
        led2.value(0)
        led3.value(0)
    utime.sleep(0.25)

PWM出力：　LEDの明るさ可変

ADCで読み取った半固定抵抗の値を使ってLEDの明るさを調整。GPIOをPin.OUTではなくPWM出力に指定し、dutyの値にADCで読んだ値をそのまま代入した。

from machine import Pin,PWM
import utime
adc0 = machine.ADC(0)
conversion_factor = 3.3 / (65535) # ADC変換係数

led1 = PWM(Pin(13))
led2 = PWM(Pin(14))
led3 = PWM(Pin(15))

led1.freq(1000)
led2.freq(1000)
led3.freq(1000)

while True:
    adc0_value = adc0.read_u16()
    led1.duty_u16(int(adc0_value))
    led2.duty_u16(int(adc0_value))
    led3.duty_u16(int(adc0_value))
    utime.sleep(0.1)

今回試した内容を組合せて実行

タクトスイッチを使って明るさを調整する色を切り替えられるようにしてみた。

from machine import Pin,PWM
import utime
# 半固定抵抗のADC入力
adc0 = machine.ADC(0)
# タクトスイッチのGPIO入力
TactSw = Pin(10, Pin.IN, Pin.PULL_DOWN)
# LEDへPWM出力
led1 = PWM(Pin(13))
led2 = PWM(Pin(14))
led3 = PWM(Pin(15))
# PWM周波数
led1.freq(1000)
led2.freq(1000)
led3.freq(1000)
# 出力値初期設定
led1_duty = 0
led2_duty = 0
led3_duty = 0
#可変するLEDの初期設定
ledsw = 1
#実行
while True:
    # 半固定抵抗の値読み込み
    adc0_value = adc0.read_u16()
    #　タクトスイッチを押した際に調整する色を選択（１：緑、２：青、３：赤）
    if TactSw.value() == 1:
        ledsw = ledsw + 1
    if ledsw == 1:
        led1.duty_u16(int(adc0_value))
        led1_duty = adc0_value
        print('Setting green')
    elif ledsw == 2:
        led2.duty_u16(int(adc0_value))
        led2_duty = adc0_value
        print('Setting blue')
    elif ledsw == 3:
        led3.duty_u16(int(adc0_value))
        led3_duty = adc0_value
        print('Setting red')
    if ledsw > 3:
        ledsw = 1
    print('green:   ',led1_duty/65535*100)
    print('blue:    ',led2_duty/65535*100)
    print('red:     ',led3_duty/65535*100)
    utime.sleep(0.1)

ひとまずPicoの使い方を勉強しなおすには適度なお題だった。今後SPIを使ってLEDマトリックスをいじったりしてみようと思う。

参考にしたサイト

ラズパイスクール

”ラズベリーパイPicoで電子工作の始め方”
https://raspi-school.com/blink-led-with-raspberry-pi-pico/

ふじむぅスタジオ

”ボリュームを使ってLEDをじわじわ光らせる【ADCとPWM】”
https://fujimoostudios.org/?p=188

Tech and Investment

”RaspberryPi Pico MicroPythonでGPIOを使う方法”
https://tech-and-investment.com/raspberrypi-pico-12-gpio/

参考書

Raspberry Piで学ぶ電子工作

https://bluebacks.kodansha.co.jp/books/9784062579773/appendix/
Raspberry Pi 3Bを買った際に購入した本
コードはPico／MicroPython用に直す必要があったが、久しぶりに電子工作っぽいことを進めるにあたっては回路を組む際の参考になった

Raspberry Pi Pico - 入出力をテストする

PIN GPIO 信号接続部品

31 26 アナログ入力（ADC0）半固定抵抗
14 10 入力タクトスイッチ
17 13 出力 LED緑
19 14 出力 LED青
20 15 出力 LED赤

使った機材

ADC入力：　半固定抵抗を介して電圧入力

GPIO入力：　タクトスイッチ

GPIO出力：　LEDを光らせる

PWM出力：　LEDの明るさ可変

今回試した内容を組合せて実行

参考にしたサイト

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PIN GPIO 信号 接続部品 31 26 アナログ入力（ADC0） 半固定抵抗 14 10 入力 タクトスイッチ 17 13 出力 LED緑 19 14 出力 LED青 20 15 出力 LED赤

使った機材

ADC入力： 半固定抵抗を介して電圧入力

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