.. note:: こんにちは、SunFounderのRaspberry Pi & Arduino & ESP32愛好家コミュニティへようこそ!Facebook上でRaspberry Pi、Arduino、ESP32についてもっと深く掘り下げ、他の愛好家と交流しましょう。 **参加する理由は?** - **エキスパートサポート**:コミュニティやチームの助けを借りて、販売後の問題や技術的な課題を解決します。 - **学び&共有**:ヒントやチュートリアルを交換してスキルを向上させましょう。 - **独占的なプレビュー**:新製品の発表や先行プレビューに早期アクセスしましょう。 - **特別割引**:最新製品の独占割引をお楽しみください。 - **祭りのプロモーションとギフト**:ギフトや祝日のプロモーションに参加しましょう。 👉 私たちと一緒に探索し、創造する準備はできていますか?[|link_sf_facebook|]をクリックして今すぐ参加しましょう! .. _4.1.12_py: 4.1.12 交通信号機 ======================== はじめに --------------- このプロジェクトでは、三色のLEDライトを使用して交通信号の変化を実現し、各交通状態のタイミングを表示するために4桁の7セグメントディスプレイを使用します。 必要な部品 ------------------------------ このプロジェクトで必要なコンポーネントは以下の通りです。 .. image:: ../img/list_Traffic_Light.png :align: center 全体のキットを購入すると確かに便利です。リンクはこちら: .. list-table:: :widths: 20 20 20 :header-rows: 1 * - 名前 - このキットのアイテム - リンク * - Raphael Kit - 337 - |link_Raphael_kit| 以下のリンクからも別々に購入することができます。 .. list-table:: :widths: 30 20 :header-rows: 1 * - コンポーネントの紹介 - 購入リンク * - :ref:`cpn_gpio_board` - |link_gpio_board_buy| * - :ref:`cpn_breadboard` - |link_breadboard_buy| * - :ref:`cpn_wires` - |link_wires_buy| * - :ref:`cpn_resistor` - |link_resistor_buy| * - :ref:`cpn_led` - |link_led_buy| * - :ref:`cpn_4_digit` - \- * - :ref:`cpn_74hc595` - |link_74hc595_buy| 回路図 -------------------- ============ ======== ======== === T-Board Name physical wiringPi BCM GPIO17 Pin 11 0 17 GPIO27 Pin 13 2 27 GPIO22 Pin 15 3 22 SPIMOSI Pin 19 12 10 GPIO18 Pin 12 1 18 GPIO23 Pin 16 4 23 GPIO24 Pin 18 5 24 GPIO25 Pin 22 6 25 SPICE0 Pin 24 10 8 SPICE1 Pin 26 11 7 ============ ======== ======== === .. image:: ../img/Schematic_three_one7.png :align: center 実験手順 ------------------------ **ステップ1:** 回路を組む。 .. image:: ../img/image254.png **ステップ2:** ディレクトリを変更する。 .. raw:: html .. code-block:: cd ~/raphael-kit/python/ **ステップ3:** 実行。 .. raw:: html .. code-block:: sudo python3 4.1.12_TrafficLight.py コードが実行されると、LEDは交通信号の色の変化をシミュレートします。最初に、赤いLEDが60秒間点灯します。次に、緑のLEDが30秒間点灯します。その後、黄色のLEDが5秒間点灯します。その後、赤いLEDが再び60秒間点灯します。このように、この一連のアクションが繰り返し実行されます。同時に、4桁の7セグメントディスプレイはカウントダウン時間を連続して表示します。 コード ---------- .. note:: 以下のコードを **修正/リセット/コピー/実行/停止** することができます。しかし、それを行う前に、 ``raphael-kit/python`` のようなソースコードのパスに移動する必要があります。コードを修正した後、その効果を直接見るために実行することができます。 .. raw:: html .. code-block:: python #!/usr/bin/env python3 import RPi.GPIO as GPIO import time import threading #define the pins connect to 74HC595 SDI = 24 #serial data input(DS) RCLK = 23 #memory clock input(STCP) SRCLK = 18 #shift register clock input(SHCP) number = (0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90) placePin = (10,22,27,17) ledPin =(25,8,7) greenLight = 30 yellowLight = 5 redLight = 60 lightColor=("Red","Green","Yellow") colorState=0 counter = 60 timer1 = 0 def setup(): GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setup(SDI, GPIO.OUT) GPIO.setup(RCLK, GPIO.OUT) GPIO.setup(SRCLK, GPIO.OUT) for pin in placePin: GPIO.setup(pin,GPIO.OUT) for pin in ledPin: GPIO.setup(pin,GPIO.OUT) global timer1 timer1 = threading.Timer(1.0,timer) timer1.start() def clearDisplay(): for i in range(8): GPIO.output(SDI, 1) GPIO.output(SRCLK, GPIO.HIGH) GPIO.output(SRCLK, GPIO.LOW) GPIO.output(RCLK, GPIO.HIGH) GPIO.output(RCLK, GPIO.LOW) def hc595_shift(data): for i in range(8): GPIO.output(SDI, 0x80 & (data << i)) GPIO.output(SRCLK, GPIO.HIGH) GPIO.output(SRCLK, GPIO.LOW) GPIO.output(RCLK, GPIO.HIGH) GPIO.output(RCLK, GPIO.LOW) def pickDigit(digit): for i in placePin: GPIO.output(i,GPIO.LOW) GPIO.output(placePin[digit], GPIO.HIGH) def timer(): #timer function global counter global colorState global timer1 timer1 = threading.Timer(1.0,timer) timer1.start() counter-=1 if (counter is 0): if(colorState is 0): counter= greenLight if(colorState is 1): counter=yellowLight if (colorState is 2): counter=redLight colorState=(colorState+1)%3 print ("counter : %d color: %s "%(counter,lightColor[colorState])) def lightup(): global colorState for i in range(0,3): GPIO.output(ledPin[i], GPIO.HIGH) GPIO.output(ledPin[colorState], GPIO.LOW) def display(): global counter a = counter % 10000//1000 + counter % 1000//100 b = counter % 10000//1000 + counter % 1000//100 + counter % 100//10 c = counter % 10000//1000 + counter % 1000//100 + counter % 100//10 + counter % 10 if (counter % 10000//1000 == 0): clearDisplay() else: clearDisplay() pickDigit(3) hc595_shift(number[counter % 10000//1000]) if (a == 0): clearDisplay() else: clearDisplay() pickDigit(2) hc595_shift(number[counter % 1000//100]) if (b == 0): clearDisplay() else: clearDisplay() pickDigit(1) hc595_shift(number[counter % 100//10]) if(c == 0): clearDisplay() else: clearDisplay() pickDigit(0) hc595_shift(number[counter % 10]) def loop(): while True: display() lightup() def destroy(): # When "Ctrl+C" is pressed, the function is executed. global timer1 GPIO.cleanup() timer1.cancel() #cancel the timer if __name__ == '__main__': # Program starting from here setup() try: loop() except KeyboardInterrupt: destroy() コード説明 -------------------- .. code-block:: python SDI = 24 #serial data input(DS) RCLK = 23 #memory clock input(STCP) SRCLK = 18 #shift register clock input(SHCP) number = (0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90) placePin = (10,22,27,17) def clearDisplay(): def hc595_shift(data): def pickDigit(digit): def display(): これらのコードは、4桁7セグメントの数字表示の機能を実現するために使用されます。詳細については、ドキュメントの1.1.5章を参照してください。ここでは、コードを使用して交通信号のカウントダウン時間を表示します。 .. code-block:: python ledPin =(25,8,7) colorState=0 def lightup(): global colorState for i in range(0,3): GPIO.output(ledPin[i], GPIO.HIGH) GPIO.output(ledPin[colorState], GPIO.LOW) このコードは、LEDのオン/オフを切り替えるために使用されます。 .. code-block:: python greenLight = 30 yellowLight = 5 redLight = 60 lightColor=("Red","Green","Yellow") colorState=0 counter = 60 timer1 = 0 def timer(): #timer function global counter global colorState global timer1 timer1 = threading.Timer(1.0,timer) timer1.start() counter-=1 if (counter is 0): if(colorState is 0): counter= greenLight if(colorState is 1): counter=yellowLight if (colorState is 2): counter=redLight colorState=(colorState+1)%3 print ("counter : %d color: %s "%(counter,lightColor[colorState])) このコードは、タイマーのオン/オフを切り替えるために使用されます。詳細については、1.1.5章を参照してください。ここでは、タイマーがゼロに戻ったときに、colorStateが切り替えられてLEDが切り替わり、タイマーに新しい値が割り当てられます。 .. code-block:: python def setup(): # ... global timer1 timer1 = threading.Timer(1.0,timer) timer1.start() def loop(): while True: display() lightup() def destroy(): # When "Ctrl+C" is pressed, the function is executed. global timer1 GPIO.cleanup() timer1.cancel() #cancel the timer if __name__ == '__main__': # Program starting from here setup() try: loop() except KeyboardInterrupt: destroy() ``setup()`` 関数でタイマーを開始します。 ``loop()`` 関数では、 **while True** を使用して、4桁7セグメントとLEDの関連関数を繰り返し呼び出します。 現象の画像 ------------------- .. image:: ../img/IMG_8319.jpg :align: center