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レッスン17: ロータリーエンコーダーモジュール

このレッスンでは、Raspberry Pi Pico Wを使用してロータリーエンコーダーを制御する方法を学びます。ロータリーエンコーダーは、ノブの回転を出力信号に変換し、回転の量と方向の両方を示す高度なセンサーです。このプロジェクトでは、デジタル入力デバイスを使った実践的な経験を提供し、より複雑なセンサーを扱う能力を向上させます。特定のGPIOピンを使用してロータリーエンコーダーを設定し、その出力を読み取って回転方向と量を判断し、ボタンを使用してイベントをトリガーする方法を習得します。

Required Components

このプロジェクトでは、以下のコンポーネントが必要です。

一式を購入するのが便利です。こちらのリンクをご覧ください：

Name	ITEMS IN THIS KIT	LINK
Universal Maker Sensor Kit	94	Universal Maker Sensor Kit

以下のリンクから個別に購入することもできます。

Component Introduction	Purchase Link
Raspberry Pi Pico W	-
ロータリーエンコーダーモジュール	-
ブレッドボード	購入

Wiring

Code

注釈

universal-maker-sensor-kit-main/pico/Lesson_17_Rotary_Encoder_Module のパスにある 17_rotary_encoder_module.py ファイルを開くか、このコードを Thonny にコピーし、「現在のスクリプトを実行」をクリックするか、F5 キーを押して実行します。詳細なチュートリアルについてはコードを直接開いて実行するを参照してください。
ここでは rotary_irq_rp2.py を使用する必要があります。Pico W にアップロードされているか確認してください。詳細なチュートリアルについてはライブラリをPicoにアップロードするを参照してください。
右下隅にある「MicroPython (Raspberry Pi Pico)」インタープリタをクリックするのを忘れないでください。

from rotary_irq_rp2 import RotaryIRQ
import time
from machine import Pin

# Set GPIO 20 as an input pin for reading the button(sw)'s state
button_pin = Pin(20, Pin.IN, Pin.PULL_UP)

# Initialize the rotary encoder with specific GPIO pins and settings
rotary_encoder = RotaryIRQ(
    pin_num_clk=18,
    pin_num_dt=19,
    min_val=0,
    max_val=14,
    reverse=False,
    range_mode=RotaryIRQ.RANGE_WRAP,
)

# Store the initial value of the rotary encoder and button state
last_rotary_value = rotary_encoder.value()
last_button_state = button_pin.value()

# Main loop
while True:
    # Read the current value of the rotary encoder and button state
    current_rotary_value = rotary_encoder.value()
    current_button_state = button_pin.value()

    # Check if the rotary encoder's value has changed
    if last_rotary_value != current_rotary_value:
        last_rotary_value = current_rotary_value
        print("result =", current_rotary_value)

    # Check if the button's state changed from not pressed to pressed
    if last_button_state and not current_button_state:
        print("Button pressed!")

    # Update the previous state of the button for the next loop iteration
    last_button_state = current_button_state

    # Short delay to prevent debouncing issues
    time.sleep_ms(50)

Code Analysis

ライブラリのインポート

まず、必要なライブラリをインポートします。 rotary_irq_rp2``はロータリーエンコーダー用、 ``time は遅延処理用、 machine はハードウェア制御用です。

``rotary_irq_rp2``ライブラリの詳細については、|link_rotary_irq_rp2_library|をご覧ください。
```
from rotary_irq_rp2 import RotaryIRQ
import time
from machine import Pin
```
ボタンピンの設定

SWピンに接続されたGPIOピンは、プルアップ抵抗付きの入力として設定されます。これにより、ボタンが押されていないときに安定したHIGH信号が得られます。
```
button_pin = Pin(20, Pin.IN, Pin.PULL_UP)
```
ロータリーエンコーダーの初期化

エンコーダーは、CLKとDT用の指定されたGPIOピンで設定されます。 min_val と max_val は値の範囲を定義し、 range_mode は限界値での動作を設定します（この場合、値が巻き戻ります）。
```
rotary_encoder = RotaryIRQ(
    pin_num_clk=18,
    pin_num_dt=19,
    min_val=0,
    max_val=14,
    reverse=False,
    range_mode=RotaryIRQ.RANGE_WRAP,
)
```
初期値の保存

後で状態の変化を検出するために、ロータリーエンコーダーとボタンの初期値を保存します。
```
last_rotary_value = rotary_encoder.value()
last_button_state = button_pin.value()
```
メインループ

ループはロータリーエンコーダーの値とボタンの状態の変化を継続的にチェックします。ロータリー値が変化した場合、新しい値を表示します。ボタンの状態が未押下から押下に変わった場合、「Button pressed!」と表示します。
```
while True:
    current_rotary_value = rotary_encoder.value()
    current_button_state = button_pin.value()

    if last_rotary_value != current_rotary_value:
        last_rotary_value = current_rotary_value
        print("result =", current_rotary_value)

    if last_button_state and not current_button_state:
        print("Button pressed!")

    last_button_state = current_button_state
    time.sleep_ms(50)
```
ループの最後の time.sleep_ms(50) は、デバウンス問題を防ぐためのものです。デバウンスが発生すると、不規則な読み取りが発生する可能性があります。