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

Raspberry Pi の C言語 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、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。

GPIO の操作には、
Raspberry Pi 用の GPIOインターフェイスライブラリ（wiringPi）
　http://wiringpi.com/
を使用させて頂きます。
通常インストール済みかと思いますが、
インストールされていない場合は、LXTeminal を起動して、
　sudo apt-get install wiringpi
でインストールします。
また、プログラム内で、GPIO のピン番号を指定する場合、
　・wiringPi ライブラリの GPIO 番号で設定する場合、
　　　wiringPiSetup()
　・ Raspberry Pi の GPIO 番号で設定する場合
　　　wiringPiSetupGpio()
それぞれの関数を、main() 関数の先頭で発行します。

まずは、GUI 環境での Geany 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
　　　　　　　　　(wiringPi番号：GPIO6)
　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："C_Lang1"
　　を作成します。
　　　保管場所："/home/pi/Documents/C_Lang1"
　　となります。

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

3.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(F)」→「新規(N)」を選択し、
　新規ファイルを準備します。

　または、アイコンメニューの「新しいファイル作成」
　アイコンを選択します。

4.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。

// インクルード宣言
#include <stdbool.h>    // boolライブラリ
#include <stdlib.h>     // 標準ライブラリ
#include <signal.h>     // シグナルハンドラライブラリ
#include <wiringPi.h>   // wiringPiライブラリ

5.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)」を選択します。

　または、アイコンメニュー「現在のファイルを保存」
　アイコンを選択します。

　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.c"
　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 C言語文法が適用されます。

6.残りのプログラムを記述します。

// インクルード宣言
#include <stdbool.h>    // boolライブラリ
#include <stdlib.h>     // 標準ライブラリ
#include <signal.h>     // シグナルハンドラライブラリ
#include <wiringPi.h>   // wiringPiライブラリ

// LED接続ピン番号 define定義
#define LED_PIN 6

// 無限ループ制御用変数宣言
bool loop_flg = TRUE;

// シグナルハンドラ処理関数
void signal_handler(int signal) {
  loop_flg= FALSE;
}

int main(void) {
  // GPIOピン指定用法
  wiringPiSetup();        // wiringpピン番号による指定 
//  wiringPiSetupGpio();    // BPIOピン番号による指定

  // LED出力用GPIOピン設定
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);

  // キーボード割り込み設定
  if (signal(SIGINT, signal_handler) == SIG_ERR) {
    exit(1);
  }

  // LED点滅ループ処理
  while( loop_flg ) {
    digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
    delay(500);
    digitalWrite(LED_PIN, LOW);
    delay(500);
  }

  return 0;
}

7.記述完了プログラムファイルを保存します。
　アイコンメニュー「現在のファイルを保存」
　アイコン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)」を選択します。

8.ビルドコマンド設定の設定内容を確認します。
　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
　"Cコマンド" 項目内の、Build 項目に
　　gcc -Wall -o "%e" "%f" -lwiringPi
　と設定されていることを確認します。
　※ライブラリの、"wiringPi" を利用しますので、
　　コマンドに、"-lwiringPi" の記述追加が必要です。　

8.ビルドします。
　アイコンメニュー「現在のファイルをビルド」
　アイコンを選択しビルドします。

9.実行します。
　アイコンメニュー「現在のファイルを実行/表示」
　アイコンを選択し実行します。

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。

続いて、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
　　　　　　　　　(wiringPi番号：GPIO5)
　電源供給(-)：物理番号(20) GND
※回路は GPIO の指定以外は、
　Geany のものと同様です。
　（ GIPO25[6] → GPIO24[5] ）

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："C_Lang2"
　　を作成します。
　　　保管場所："/home/pi/Documents/C_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 C_Lang2
　　　　pi@raspberrypi:~/Documents $ ls
　　・ディレクトリの移動と確認
　　　pi@raspberrypi:~/Documents $ cd C_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/C_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。

　※プログラムは GPIO の指定以外は、
　　　Geany のものと同様です。
　　　（ GIPO25[6] → GPIO24[5] ）

// インクルード宣言
#include <stdbool.h>    // boolライブラリ
#include <stdlib.h>     // 標準ライブラリ
#include <signal.h>     // シグナルハンドラライブラリ
#include <wiringPi.h>   // wiringPiライブラリ

// LED接続ピン番号 define定義
#define LED_PIN 5

// 無限ループ制御用変数宣言
bool loop_flg = TRUE;

// シグナルハンドラ処理関数
void signal_handler(int signal) {
  loop_flg= FALSE;
}

int main(void) {
  // GPIOピン指定用法
  wiringPiSetup();        // wiringpピン番号による指定 
//  wiringPiSetupGpio();    // BPIOピン番号による指定

  // LED出力用GPIOピン設定
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);

  // キーボード割り込み設定
  if (signal(SIGINT, signal_handler) == SIG_ERR) {
    exit(1);
  }

  // LED点滅ループ処理
  while( loop_flg ) {
    digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
    delay(500);
    digitalWrite(LED_PIN, LOW);
    delay(500);
  }

  return 0;
}

　マウスによるコピー&ペーストのみ可能で、
　キーのショートカットによる操作はできません。

　・ nano の場合は、マウス操作でペーストできます。

　・vi の場合は、"i" キーを一度押し、
　　 その後マウス操作でペーストできます。
　　※そのままでも張り付きますが、
　　　"i" 入力後が良いと思います。

5.記述したファイルを保存します。
　・nano の場合は、
　　"Ctrl"キー + "o"（オー） と打鍵し、
　　書き込むファイル：に
　　　"led_test2.c"
　　と入力し "enter" キーを押します。

　・vi の場合は、
　　"esc" キーを打鍵し、":" キーを押します。
　　最下位の : の後に
　　　"w led_test2.c"
　　と入力し "Enter" キーを押します。

6.エディタを終了します。
　・nano の場合は、"Ctrl" + "x" キーを押します。
　・vi の場合は、
　　"Esc" キーを打鍵し、":" キーを押します。
　　最下位の : の後に
　　　"q"
　　と入力し "Enter" キーを押します。

　これでプログラムファイルが保存されます。　

7.ビルドします。
　SSH のターミナル画面から、
　　"gcc -Wall -o led_test2 led_test2.c -lwiringPi"
　と入力します。
　　pi@raspberrypi:~/Documents/C_Lang2 $ gcc -Wall -o led_test2 led_test2.c -lwiringPi

8.実行します。
　SSH のターミナル画面から、
　　"./led_test2"
　と入力します。
　　pi@raspberrypi:~/Documents/C_Lang2 $ ./led_test2

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、
SSH のターミナル画面から、
　"Ctrl" + "c" キー　を打鍵します。

SSHの接続解除（切断）は、
　ターミナル画面から
　　"exit"
　と入力します。
　　pi@raspberrypi:~/Documents/C_Lang2 $ exit