.. note::

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.. _1.1.1_py_pi5:

1.1.1 点滅するLED
=========================

概要
-----------------

このプロジェクトでは、プログラムによって点滅するLEDを作成する方法を学びます。
設定により、LEDはさまざまな興味深い現象を生成できます。さあ、始めましょう。

必要なコンポーネント
------------------------------

このプロジェクトには、次のコンポーネントが必要です。 

.. image:: ../python_pi5/img/1.1.1_blinking_led_list.png
    :width: 800
    :align: center

一式を購入するのが便利です、こちらがリンクです： 

.. 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|

以下のリンクから別々に購入することもできます。

.. 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|

回路図
---------------------

この実験では、Raspberry PiのGPIOピン17をLEDの陽極（長いピン）に接続し、LEDの陰極（短いピン）を抵抗に接続し、抵抗のもう一方の端をRaspberry PiのGNDピンに接続します。LEDを点灯させるには、GPIO17を高電圧（3.3V）に設定する必要があります。これはプログラムによって実現できます。

.. note::

    **Pin11** は、Raspberry Piの左から右への11番目のピンを指します。それに対応する **BCM** ピン番号は以下の表に示されています。

Python言語関連の内容の中で、BCM 17は以下の表のBCM列で17になります。
同時に、それはRaspberry Piの11番目のピンであり、Pin 11と同じです。

============ ======== ===
T-Board Name physical BCM
GPIO17       Pin 11   17
============ ======== ===

.. image:: ../python_pi5/img/1.1.1_blinking_led_schematic.png
    :width: 800
    :align: center

実験手順
-----------------------------

**ステップ1:** 回路を組み立てます。

.. image:: ../python_pi5/img/1.1.1_blinking_led_circuit.png
    :width: 800
    :align: center

**ステップ2:** コードのフォルダに移動し、実行します。

1. 画面を使用する場合、以下の手順をお勧めします。

「1.1.1_BlinkingLed_zero.py」を見つけてダブルクリックして開きます。これでファイルが開きます。

ウィンドウで **Run** -> **Run Module** をクリックすると、次のコンテンツが表示されます。

実行を停止するには、右上のXボタンをクリックして閉じ、コードに戻ります。コードを変更した場合は、 **Run Module (F5)** をクリックする前に保存する必要があります。その後、結果を確認できます。

2. Raspberry Piにリモートでログインする場合、次のコマンドを入力します：

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

   cd ~/raphael-kit/python-pi5

.. note::
    この実験のコードのパスに ``cd`` を使用してディレクトリを変更します。

**ステップ3:** コードを実行します。

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

   sudo python3 1.1.1_BlinkingLed_zero.py

.. note::
    ここで、sudo - superuser do、pythonはPythonでファイルを実行することを意味します。

コードを実行した後、LEDが点滅するのを見ることができます。

**ステップ4:** コードファイル ``1.1.1_BlinkingLed_zero.py`` を編集したい場合、「Ctrl + C」を押してコードの実行を停止します。その後、次のコマンドを入力して「1.1.1_BlinkingLed_zero.py」を開きます：

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

   nano 1.1.1_BlinkingLed_zero.py

.. note::
   nanoはテキストエディタツールです。このツールを使用してコードファイル ``1.1.1_BlinkingLed_zero.py`` を開くためにこのコマンドが使用されます。

「Ctrl+X」を押して終了します。コードを変更した場合、変更を保存するかどうかを確認するプロンプトが表示されます。保存する場合は「Y」（保存）、保存しない場合は「N」（保存しない）を入力します。

その後、効果を確認するために再度 ``nano 1.1.1_BlinkingLed_zero.py`` を入力します。

.. warning::

    エラー メッセージ ``RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address`` が表示された場合は、 :ref:`faq_soc` を参照してください。

**コード**

以下はプログラムコードです：

.. note::

   下記のコードは **変更/リセット/コピー/実行/停止** が可能です。ただし、それを行う前に、ソースコードのパス、例えば ``raphael-kit/python_5`` に移動する必要があります。コードを変更した後、その効果を直接確認することができます。

.. raw:: html

    <run></run>

.. code-block:: python

   #!/usr/bin/env python3
   from gpiozero import LED
   from time import sleep

   # Initialize an LED connected to GPIO pin 17 using the GPIO Zero library.
   led = LED(17)

   try:
      # Start an infinite loop to toggle the LED state.
      while True:
         # Turn on the LED and print a message to the console.
         led.on()
         print('...LED ON')

         # Wait for 0.5 seconds with the LED on.
         sleep(0.5)

         # Turn off the LED and print a message to the console.
         led.off()
         print('LED OFF...')

         # Wait for 0.5 seconds with the LED off.
         sleep(0.5)

   except KeyboardInterrupt:
      # Gracefully handle a keyboard interrupt (Ctrl+C) by breaking the loop.
      # GPIO Zero handles cleanup of GPIO settings automatically on exit.
      pass

**コードの説明**

#. システムがこれを検出すると、env設定でpythonのインストールパスを検索し、対応するインタープリタを呼び出して操作を完了します。これは、ユーザーがpythonを ``/usr/bin`` のデフォルトパスにインストールしていない場合でも、操作を行うためのものです。

   .. code-block:: python

       #!/usr/bin/env python3

#. これらの行は必要なクラスと関数をインポートします。 LEDはLED制御用の ``gpiozero`` から、 ``sleep`` は遅延用の ``time`` からです。

   .. code-block:: python

       from gpiozero import LED
       from time import sleep

#. この行はGPIOピン17に接続されたLEDオブジェクトを作成します。

   .. code-block:: python

       # Initialize an LED connected to GPIO pin 17 using the GPIO Zero library.
       led = LED(17)

#. ``while True:`` を使用して無限ループを開始します。ループ内では、LEDがオンになり（ ``led.on()`` ）、メッセージが表示されます。プログラムは0.5秒間一時停止します（ ``sleep(0.5)`` ）。その後、LEDがオフになり（ ``led.off()`` ）、別のメッセージが表示され、プログラムは再び0.5秒間一時停止します。

   .. code-block:: python

      try:
         # Start an infinite loop to toggle the LED state.
         while True:
            # Turn on the LED and print a message to the console.
            led.on()
            print('...LED ON')

            # Wait for 0.5 seconds with the LED on.
            sleep(0.5)

            # Turn off the LED and print a message to the console.
            led.off()
            print('LED OFF...')

            # Wait for 0.5 seconds with the LED off.
            sleep(0.5)

#. ``except`` ブロックは ``KeyboardInterrupt`` （Ctrl+Cを押すなど）をキャッチし、ループを安全に終了します。ここで ``pass`` ステートメントは、割り込み時に特定のアクションを実行しないことを示すプレースホルダーとして使用されます。

   .. code-block:: python

       except KeyboardInterrupt:
           # Gracefully handle a keyboard interrupt (Ctrl+C) by breaking the loop.
           # GPIO Zero handles cleanup of GPIO settings automatically on exit.
           pass