前回の【第1回】では、準備段階として「Scratch 2」の日本語化と拡張機能”Pi GPIO”の追加方法を紹介しましたが、その中で「Scratch 2」に収録されたGPIO についての説明に、”Lピカ”の実例がありました。先ずは、そこから始めたいと思います。
今回使った部品
- Raspberry Pi 3 Model B × 1
- 40Pinフラットリボンケーブル
- 40Pin T型GPIO拡張ボード
- ブレットボード × 1
- LED × 1
- 抵抗 220Ω × 1
- ジャンプワイヤー（オス/オス） × 2
Raspberry Piとブレッドボードの接続
Raspberry PiのGPIO ( General Purpose Input/Output ) は、オスの40Pinという形で基板から突き出ています。しかも、その内の4Pinは5Vと3.3Vの活電部で、Scratch 2に収録されたGPIOの説明にもあったように、取扱いには注意が必要です。
そこで、Raspberry PiのGPIOと電子工作に使うブレッドボードを40Pinフラットリボンケーブルを介し、T型GPIO拡張ボードで接続することで、活電部の露出がなくなり、安全に電子工作ができます。更に、GPIOの40Pinがそのままの配列でブレッドボードのメス端子に導通されるので、密集したオスの40Pinの中から目標の端子を接続する場合と比べ、接続ミスの発生も格段に減ります。
ブレッドボードの内部には右の図のように銅板が埋め込まれていて、銅板の上の穴は電気的に導通しています。
T型GPIO拡張ボードの40Pinが全て、ブレッドボードのメス端子に刺さり、尚且つ、T字型の縦の左右にジャンプワイヤーを接続するメス端子が上から見えるように、しっかり突き当たるまで押付けて接続します。
40Pinフラットリボンケーブルのコネクターの中央凸部をT型GPIO拡張ボードのコネクターの切欠きに合わせ、しっかり突き当たるまで押付けて接続します。
40Pinフラットリボンケーブルが捻じれないように、コネクターのメス40PinをRaspberry Piのオス40Pin全てに嵌合させ、しっかり突き当たるまで押付けて接続します。
その際、Raspberry Piの基板上の部品に力が掛からないように注意してください。
GPIOを含む40Pinの配置
「LXTerminal」を起動してコマンド”pinout”を実行すると、基板上のGPIOの配列が表示されます。
pinout
この配列で注意しなければならないのは、01～40番の”Pin番号”は順番通りに整列しているのですが、GPIO番号はPin番号と一致せず、番号順に整列もしていないということです。
但し、配線する上では、3.3Vと5Vの電源とGNDの配置、GPIO番号さえ間違わなければ、特にPin番号を意識する必要はないので、下の図があれば用が足ります。印刷してT型GPIO拡張ボードに貼付けておきましょう。
実体配線図
これが「Scratch 2」に収録されていた”Lピカ”の実例ですが、この通り配線するにはハンダ付が必要になります。
これをブレッドボード上で配線すれば、ハンダ付は不要です。配線は、Raspberry Piを起動しない状態で行います。
①T型GPIO拡張ボードのGNDと導通しているブレッドボードの穴 ( 実体配線図の緑色で示す ) をジャンプワイヤーで右側の穴に接続し、GNDラインを右に引き出します。
②その穴と導通する穴に、LEDの足の短い方を差し込み、長い方をブレッドボードの中央部の溝を挟んで反対側の穴に差し込みます。
③その穴と導通する穴に、抵抗 ( 実例では330Ωですが、今回は手元にあった220Ωを使いました ) の片側を差し込み、もう片方をその左側の穴に差し込みます。
④その穴と導通する穴と、T型GPIO拡張ボードの3.3Vと導通している穴をジャンプワイヤーで接続します。
Lピカの実行
配線ができたら、Raspberry Piを起動します。
LEDが点灯しない場合は、もう一度、配線、LEDの向きに間違いがないか確認しましょう。
“Lピカ”が確認できたら、Raspberry Piをシャットダウンするか、T型GPIO拡張ボードの電源 ( 3.3V ) に近い方のジャンプワイヤーを1番先に引き抜いて”Lピカ”を止めます。
今回は、Raspberry Piの電源だけを使って”Lピカ”を実行しましたが、次回は「Scratch 2」の拡張機能”Pi GPIO”を使って”Lピカ”をやってみたいと思います。