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電子工作

[初心者向けラズパイ電子工作]ラズパイ(Raspberry Pi)でLEDを複数点灯させてみよう!

初心者でも簡単にできる!ラズパイ(Raspberry Pi)でLEDを点灯させてみよう!

今回は、ラズパイ(Raspberry Pi)で電子工作の基本であるLEDを点灯を発展させ、LEDを複数点灯させる方法を解説します^^

ラズパイ(Raspberry Pi)でLEDを複数点灯させるために必要な機材

複数点灯に必要なものは下記のとおりです^^

1.LED複数点灯に必要な機材一覧

必要機材はLEDを1つだけ点灯する時と同じですが、それぞれ個数が増えています。

 

  1. Rasberry Pi3 Model B+
  2. LED(3本)
  3. 抵抗器(3本)(茶黒赤金の1kΩを使用)
  4. ジャンパーワイヤー線(8本(オス-オス6本、オス-メス2本を使用)
  5. ブレッドボード

 

ラズパイ(Raspberry Pi)

ココに注意

最新はラズパイ4ですが、ラズパイ3b+が安価かつ最もよく使われているモデルです!しかし、近年の需要と共に価格が高騰し始めているので今のうちに購入しておきましょう!

LED

2.LEDのプラスとマイナス

 

抵抗器(茶黒赤金)

3.抵抗器

ジャンパーワイヤー

3_ジャンパーワイヤー(オス-メス)

3_ジャンパーワイヤー(オス-メス)

 

ブレッドボード

1_ブレッドボード(標準サイズ)

1_ブレッドボード(標準サイズ)

 

ラズパイ(Raspberry Pi)でLEDを複数点灯させるために必要な知識をつけよう!

LEDを点灯させるために必要な知識は、下記の関連記事で詳しく解説しています^^

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[目次]1 初心者でも簡単にできる!ラズパイ(Raspberry Pi)でLEDを点灯させてみよう!2 ラズパイ(Ras ...

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複数のLEDを点灯させる場合は下図の回路図通りの配線を行います。

2.回路図

 

上の図はプラスから出てマイナスに戻る回路で各LEDには5Vがかかるような回路になっています^^

流したい電流[A]=(電源電圧ー順方向電圧)[V]÷抵抗値[Ω]・・・(1)

 

上記の公式に沿ってラズパイから電源を供給していきます。
(5V-2.1V)÷1kΩ≒3mAなので
最大定格値に入っているので問題ないことが分かります^^

また、上記の回路を並列接続と呼び、電圧が等しくかかっているので数が多くともLEDを点灯させることが可能です。
ただし、並列接続は各LEDに抵抗を入れる必要性があります。

電流制限抵抗が入っていない回路だと、電圧のかかり方でばらつきがでてしまうため、電圧の低い方に電流が多く流れてしまい故障の原因につながります。

 

ラズパイ(Raspberry Pi)でLEDを複数点灯させるための接続方法

LEDを複数点灯させるためには、下記の回路図通りに配線します^^

3.配線イメージ

 

ラズパイ(Raspberry Pi)のPIN配置

接続する前に電源を供給する部分とGNDを確認する必要があるのでラズベリーパイのピン配置について説明します。

4.ラズパイ配線図イメージ

ラズパイ(Raspberry Pi)には、上図のように数字が振られていてピンは全部で40ピンあります。
今回が2(5V)のピンと6(GND)のピンを使用し、メスピンを差し込みます。

 

また、下の表にそれぞれの役割ピンを記載します。
GPIOというのは信号を各素子(LEDやモーター)に対して出力するピンのことをさします。

 

表1.ラズベリーパイのピン配置

PINの用途PIN番号PIN番号PINの用途
3.3V125V
GPIO2345V
GPIO356GND
GPIO478GPIO14
GND910GPIO15
GPIO171112GPIO18
GPIO271314GND
GPIO221516GPIO23
3.3V1718GPIO24
GPIO101920GND
GPIO92122GPIO25
GPIO112324GPIO8
GND2526GPIO7
HAT ID_SD2728HAT ID_SC HAT
GPIO52930GND
GPIO63132GPIO12
GPIO133334GND
GPIO193536GPIO16
GPIO263738GPIO20
GND3940GPIO21

 

ラズパイ(Raspberry Pi)でLEDを複数点灯するための配線方法

ココに注意

配線途中では、ラズベリーパイの電源を絶対に入れないでください。
感電または機材が破損するおそれがあります。

3.配線イメージ

接続方法は、ラズパイ本体左上のピンに接続したオレンジ色のジャンパーワイヤー線から電圧5Vを供給し、黄色の線、オレンジ色の線、黒色の線は各プラス側を通っています。(そのまま線を延長していると考えれば良いです。)

図ではわかりやすく説明するため、オレンジ色の線でわたり線をとっています。
これは、プラスの電源を供給しているという意味です。

実際の配線では電源供給をしているオレンジ色のジャンパーワイヤー線のピンの列から黄色の線、オレンジ色の線、黒色の線を直接ピンに差し込み、
抵抗器にそれぞれ配線します。

抵抗通過後LEDのプラス側を通り、LEDのマイナス側を通ったあと白色の線がブレッドボードの青色側(マイナス側)のピンに入っています。
ブレッドボードはピンの端子台の受け口、はしごの役割をしているものだと考えれば良いです。

青色のピンに入っている白色の線と共通に入っている緑色の線はラズベリーパイ側の0V(GND)を通ります。

 

ラズパイ(Raspberry Pi)でLEDを複数点灯するための実際の配線方法

5.実際の配線全体図

下図は、ブレッドボード側の配線の詳細です。

6.ブレッドボード配線図

 

下図は、別の角度からのブレッドボード側の配線の詳細です。

7.ブレッドボード配線図詳細

 

ラズパイ(Raspberry Pi)でLEDを複数点灯した状態

ラズベリーパイに電源を入れることで複数点灯します。

8.LED複数点灯状態

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