Raspberry Pi の開発環境で LED 点滅させてみます（Python言語）

2021年9月7日 2021年9月8日

gifu_shino.g

Raspberry Pi の Python 開発環境で、
GPIO ピンに接続した LED を点滅させてみます。

Raspberry Pi は、Model B、Zero を使用し、
GUI では開発環境の、Thonny、Geany を使ってみます。
また、CUI（SSH）での開発・実行を行ってみます。

各環境ともプログラムは同じです。
動作確認のため、LED 接続の GPIO 端子のみ変更しています。

まずは、GUI 環境の Thonny 利用です。

回路は図の通りです。
　　　この回路図の作図には fritzing を利用させて頂いております。
　　　https://fritzing.org/home/

※電源供給（+）：物理番号(22) GPIO25
　電源供給(-)：物理番号(20) GND

では、プログラムします。

1.事前に、プログラムを保存するフォルダを作成しておきます。
　※私の場合、/home/pi/Documents 内に、
　　　フォルダ名："Python_Lang1"
　　を作成します。
　　　保管場所："/home/pi/Documents/Python_Lang1"
　　となります。

2.RaspberryPiメニュー→「プログラム」
　　　→「Thonny Python IDE」を選択し、起動します。

3.メニュー「ツール」→「Options…」を選択し、
　Thonny options 画面の "インタプリタ"タブを選択します。

4.インタプリタまたは、デバイス選択から、
　　"The same interpreter which runs Thonny (defalt)"
　を選択し「OK」をクリックします。

　※ Thonny 画面下バーの右端に　"Python x.x.x" と表示されて
　　いることを確認します

5.プログラム記述用のファイルを準備します。
　メニュー「ファイル」→「New」を選択し、
　新規ファイルを準備します。

6.開いた untitled タブファイルに、
　プログラムを記述します。

# coding: UTF-8

# インポート宣言
import RPi.GPIO as GPIO
from time import sleep

# LEDに使用するGPIOピン指定
LED_PIN = 25

# GPIOピンの初期化と設定
GPIO.cleanup()
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(LED_PIN, GPIO.OUT)

# ループ割り込み例外設定
try:
   # LED点滅ループ
   while True:
      GPIO.output(LED_PIN, GPIO.HIGH)
      sleep(0.5)
      GPIO.output(LED_PIN, GPIO.LOW)
      sleep(0.5)

# 例外発生時処理
except KeyboardInterrupt:
  # 使用GPIOピン初期化
  GPIO.cleanup(LED_PIN)

7.記述したプログラムファイルを保存します。
　アイコンメニュー「Save」アイコンを選択し、
　開いた、保存設定画面で、
　事前に作成した保存フォルダを選択し、
　　ファイル名："led_test1.py"
　として保存します。

8.実行します。
　アイコンメニュー「Run」アイコンを選択します。

Raspberry Pi に接続した LEDが点滅すれば完成です。

実行中のプログラムを終了（中断）する場合は、
アイコンメニュー「Stop」アイコンを選択します。

※Thonny の Shell 窓から、
　　"Ctrl" + "c"　
　を発行しても終了（中断）できます。

続いて、
GUI 環境の、開発環境 Geany を使ってみます。

回路は図の通りです。

※電源供給（+）：物理番号(19) GPIO10
　電源供給(-)：物理番号(20) GND
※回路は GPIO の指定以外は、
　Thonny のものと同様です。
　（ GIPO25 → GPIO10 ）

1.RaspberryPi メニュー→「プログラム」
　　　→「Geany」を選択し、起動します。

2.プログラム記述用のファイルを準備します。
　メニュー「ファイル」→「New」を選択し、
　新規ファイルを準備します。

3.開いた untitled タブファイルに、
　数行のプログラムを記述します。

# coding: UTF-8

# インポート宣言
import RPi.GPIO as GPIO
from time import sleep

4.プログラムファイルを保存します。
　メニュー「ファイル(F)」→「保存(S)」を選択し、
　開いた、ファイルを保存設定画面で、
　事前に作成した保存フォルダを選択し、
　　ファイル名："led_test3.py"
　として保存します。

　保存のあと、ファイル名がタブに表示され、
　記述内容にPython言語文法が適用されます。

5.言語設定を確認をします。
　メニュー「ビルド(B)」→「ビルドコマンドを設定(S)」を選択し、
　開いた、ビルドコマンドを設定画面の
　コマンドを実行項目のExecte欄が、
　　python "%f"
　と設定されていることを確認します。

6.残りのプログラムを記述します。
　※プログラムは GPIO の指定以外は、
　　　Thonny のものと同様です。
　　　（ GIPO25 → GPIO10 ）

# coding: UTF-8

# インポート宣言
import RPi.GPIO as GPIO
from time import sleep

# LEDに使用するGPIOピン指定
LED_PIN = 10

# GPIOピンの初期化と設定
GPIO.cleanup()
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(LED_PIN, GPIO.OUT)

# ループ割り込み例外設定
try:
   # LED点滅ループ
   while True:
      GPIO.output(LED_PIN, GPIO.HIGH)
      sleep(0.5)
      GPIO.output(LED_PIN, GPIO.LOW)
      sleep(0.5)

# 例外発生時処理
except KeyboardInterrupt:
  # 使用GPIOピン初期化
  GPIO.cleanup(LED_PIN)

7.保存します。
　アイコンメニュー「Save)」を選択し、再保存します。

　または、
　メニュー「ファイル(F)」→「保存(S)」を選択し、
　再保存します。

8.実行します。
　アイコンメニュー「Run」アイコンを選択します。

Raspberry Pi に接続した LEDが点滅すれば完成です。

実行を終了（中断）する場合は、
実行時に開いたターミナル画面から、
　"Ctrl" + "c" キー　を発行（打鍵）します。

最後に、SSH を使用し、遠隔 CUI で、
プログラム記述と実行をしてみます。
※私の場合、Windows PC からの操作です。
　画像では、Tera Term、RLogin （ターミナルソフト)を使用しています。

回路は図の通りです。

※電源供給（+）：物理番号(18) GPIO24
　電源供給(-)：物理番号(20) GND
※回路は GPIO の指定以外は、
　Thonny のものと同様です。
　（ GIPO25 → GPIO24 ）

1.Tera Term等のターミナルソフトを起動します。
　SSH 設定をして Raspberry Pi に接続します。
　※接続方法は、"Raspberry Pi の OS用SDカードの作成と初期設定（その２）"で記載しています。
　　　https://shinog.jp/computer/raspberry-pi/raspberry-pi-%e3%81%ae-os%e7%94%a8sd%e3%82%ab%e3%83%bc%e3%83%89%e3%81%ae%e4%bd%9c%e6%88%90%e3%81%a8%e5%88%9d%e6%9c%9f%e8%a8%ad%e5%ae%9a%ef%bc%88%e3%81%9d%e3%81%ae%ef%bc%92%ef%bc%89/

2.プログラムを保存するディレクトリ（フォルダ）を
　作成します。
　※私に場合、/home/pi/Documents 内に、
　　　フォルダ名："Python_Lang2"
　　を作成します。
　　　保管場所："/home/pi/Documents/Python_Lang2"
　　となります。

　ターミナルから打鍵します。
　　・ディレクトリの移動
　　　　pi@raspberrypi:~ $ cd Documents/
　　・ディレクトリの作成と確認　
　　　　pi@raspberrypi:~/Documents $ mkdir Python_Lang2
　　　　pi@raspberrypi:~/Documents $ ls
　　・ディレクトリの移動と確認
　　　pi@raspberrypi:~/Documents $ cd Python_Lang2
　　　pi@raspberrypi:~/Documents $ pwd
　これで、現在のカレントディレクトリが
　　"/home/pi/Documents/Python_Lang2"
　となります。

3.プログラムを記述するため、エディタを起動します。
　vi エディタや、nano エディタを使用することになります。
　vi エディタの方が操作は複雑かと思います。
　nano の場合、
　　pi@raspberrypi:~/Documents/C_Lang2 $ nano
　　・起動時に特定のファイルを開く場合は、
　　　　nano ファイル名
　　とします。

　vi の場合、
　　pi@raspberrypi:~/Documents/C_Lang2 $ vi
　　・起動時に特定のファイルを開く場合は、
　　　　vi ファイル名
　　とします。

　※両エディタとも、コマンドでの操作が主体なります。
　　それぞれの操作には違いがありますので、操作方法は
　　ネット等でお調べ下さい。
　　私は解説できるほど使い熟せておりません。

4.プログラムを記述します。
　最初は事前にメモ帳などWindowsのエディタで作成して、
　マウス操作でコピー&ペーストされるのが良いと思います。
　※本来、PC上でファイルが出来ている場合には、
　　ファイル転送（FTP）ソフト等で転送するのが一般的です。

　※次のプログラムは GPIO の指定以外は、
　　　Thonny のものと同様です。
　　　（ GIPO25 → GPIO24 ）

# coding: UTF-8

# インポート宣言
import RPi.GPIO as GPIO
from time import sleep

# LEDに使用するGPIOピン指定
LED_PIN = 24

# GPIOピンの初期化と設定
GPIO.cleanup()
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(LED_PIN, GPIO.OUT)

# ループ割り込み例外設定
try:
   # LED点滅ループ
   while True:
      GPIO.output(LED_PIN, GPIO.HIGH)
      sleep(0.5)
      GPIO.output(LED_PIN, GPIO.LOW)
      sleep(0.5)

# 例外発生時処理
except KeyboardInterrupt:
  # 使用GPIOピン初期化
  GPIO.cleanup(LED_PIN)

　※マウスによるコピー&ペーストが可能で、
　　キーのショートカットによる操作は難解です。