注釈

こんにちは、SunFounder Raspberry Pi & Arduino & ESP32 Enthusiasts Communityへようこそ！Raspberry Pi、Arduino、ESP32をさらに深く学び、仲間と共に楽しんでください。

なぜ参加するのか？

  • 専門家によるサポート：販売後の問題や技術的な課題をコミュニティやチームのサポートで解決できます。

  • 学びと共有：スキル向上のためのヒントやチュートリアルを交換しましょう。

  • 限定プレビュー：新製品の発表や先行情報をいち早く手に入れましょう。

  • 特別割引：最新の製品に対する限定割引をお楽しみいただけます。

  • お祭りプロモーションやプレゼントキャンペーン：プレゼントやキャンペーンに参加できます。

👉 一緒に探索し、創造していきませんか？ [こちら] をクリックして今すぐ参加しましょう！

2.6 傾きセンサー

このレッスンでは、Raspberry Pi Pico 2を使用して、 傾きスイッチ を使い、向きの変化を検出する方法を学びます。傾きスイッチは、垂直か傾いているかを感知する単純なデバイスで、動き検出、向きの感知、位置に基づくトリガーとして役立ちます。

必要なもの

このプロジェクトには、以下のコンポーネントが必要です。

一式で購入するのが便利です。こちらのリンクをご確認ください：

名前

キット内アイテム

リンク

Newton Lab Kit

450+

Newton Lab Kit

個別に購入したい場合は、以下のリンクから購入できます。

SN

コンポーネント

数量

リンク

1

Raspberry Pi Pico 2

1

購入

2

Micro USBケーブル

1

3

ブレッドボード

1

購入

4

ジャンパーワイヤー

数本

購入

5

抵抗器

1（10KΩ）

購入

6

傾斜スイッチ

1

回路図

sch_tilt

  • 直立時（スイッチ閉）：

    • 傾きスイッチが 3.3V を GP14 に直接接続します。

    • GPIOピンは HIGH （1）を読み取ります。

  • 傾いた時（スイッチ開）：

    • 傾きスイッチが 3.3V を GP14 から切り離します。

    • プルダウン抵抗が GP14 を GND に引き下げます。

    • GPIOピンは LOW （0）を読み取ります。

配線

wiring_tilt

コードを書く

傾きスイッチの状態を検出し、スイッチが傾いた際にメッセージを表示する簡単なMicroPythonプログラムを作成します。

注釈

  • 2.6_tilt_switch.py を newton-lab-kit/micropython から開くか、コードをThonnyにコピーして、「実行」ボタンを押すか、F5キーを押して実行してください。

  • 適切なインタープリターが選択されていることを確認してください：MicroPython（Raspberry Pi Pico）。COMxx。

import machine
import utime

# GP14を入力ピンとして初期化
tilt_switch = machine.Pin(14, machine.Pin.IN)

while True:
    if tilt_switch.value() == 0:
        print("Tilt detected!")
        utime.sleep(1)  # 複数回検出を防ぐために1秒間の遅延を追加

コードを実行すると、以下の現象が観察できます：

  • 傾きスイッチを直立させておくと、メッセージは表示されません。

  • ブレッドボードやスイッチを傾けると、「傾き検出！」と表示されます。

コードの理解

  1. モジュールのインポート：

    • import machine: ハードウェアコンポーネントへのアクセスを提供します。

    • import utime: 時間に関連する関数を使用できます。

  2. 傾きスイッチのピンの初期化：

    • tilt_switch = machine.Pin(14, machine.Pin.IN): GP14を入力ピンとして設定します。

  3. メインループ：

    • while True: 傾きスイッチの状態を常にチェックする無限ループを作成します。

    • if tilt_switch.value() == 0: GPIOピンがLOW（0）を読み取っている場合、スイッチが傾いていることを示します。

    • print("Tilt detected!"): 傾きが検出された際にメッセージを表示します。

    • utime.sleep(1): スイッチのチャタリングを防ぐため、1秒間の遅延を追加します。

内部プルダウン抵抗を使用した代替配線

Raspberry Pi Pico 2では、内部プルアップまたはプルダウン抵抗を有効にすることで、外部抵抗を使用せずに済みます。

import machine
import utime

# GP14を内部プルダウン抵抗付きの入力ピンとして初期化
tilt_switch = machine.Pin(14, machine.Pin.IN, machine.Pin.PULL_DOWN)

while True:
    if tilt_switch.value() == 1:
        print("Tilt detected!")
        utime.sleep(1)

内部プルダウン抵抗（ machine.Pin.PULL_DOWN ）を有効にすることで、GPIOピンは電圧がかかっていないときにデフォルトでLOWになります。 傾きスイッチが直立していると（閉じていると）、3.3VをGP14に接続し、ピンはHIGH（1）を読み取ります。

実践的な応用

  • 向き検出：デバイスが直立しているか、傾いているかを判定できます。

  • 動き検出によるイベント発生：動きが検出されたときにアラームや通知、アクションを起動できます。

  • インタラクティブプロジェクト：傾きに反応するゲームやインタラクションを制御するための入力として使用できます。

さらに実験してみよう

  • LEDインジケーターを追加：

別のGPIOピン（例：GP15）にLEDを接続し、適切な抵抗を挟んで、傾きが検出された際にLEDを点灯させるコードを変更しましょう。

import machine
import utime

tilt_switch = machine.Pin(14, machine.Pin.IN, machine.Pin.PULL_DOWN)
led = machine.Pin(15, machine.Pin.OUT)

while True:
    if tilt_switch.value() == 1:
        print("Tilt detected!")
        led.value(1)  # LEDを点灯
        utime.sleep(1)
    else:
        led.value(0)  # LEDを消灯

  • 他のセンサーとの組み合わせ：

    傾きスイッチを他のセンサー（例：ボタンや光センサー）と組み合わせて、より複雑なインタラクションを実現しましょう。

結論

傾きスイッチをRaspberry Pi Pico 2のプロジェクトに組み込むことで、向きや動きに基づいた新たなインタラクションを追加できます。傾きスイッチのようなデジタル入力センサーを読み取る方法を理解することで、動的で反応的な電子機器を作成する能力が広がります。