注釈

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レッスン29: 交通信号モジュール

このレッスンでは、Raspberry Pi Pico Wを使用して交通信号システムを作成する方法を学びます。Pico Wをプログラムして、赤、黄、緑の3つのLEDを制御し、実際の交通信号を模倣します。このプロジェクトは、LEDの明るさ制御のためのパルス幅変調（PWM）の使用と、MicroPythonの基本的な制御構造の実践的な紹介を提供します。デジタル信号処理を探求し、Raspberry Pi Pico Wプラットフォームでのコーディングに自信をつけたい初心者に最適です。

必要な部品

このプロジェクトでは、以下の部品が必要です。

全体のキットを購入すると便利です。リンクはこちら:

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	-
信号機モジュール	購入
ブレッドボード	購入

配線

../_images/Lesson_29_Traffic_Light_Module_pico_bb.png

コード

from machine import Pin, PWM
import time

# Initialize pins for LEDs
red = PWM(Pin(26), freq=1000)  #  red LED
yellow = PWM(Pin(27), freq=1000)  #  yellow LED
green = PWM(Pin(28), freq=1000)  # green LED


# Function to set the brightness of an LED (0-100%)
def set_brightness(led, brightness):
    if brightness < 0 or brightness > 100:
        raise ValueError("Brightness should be between 0 and 100")
    led.duty_u16(int(brightness / 100 * 65535))


try:
    # Example sequence
    while True:

        # Green light for 5 seconds
        set_brightness(green, 100)
        time.sleep(5)
        set_brightness(green, 0)

        # Blink Yellow light
        set_brightness(yellow, 100)
        time.sleep(0.5)
        set_brightness(yellow, 0)
        time.sleep(0.5)
        set_brightness(yellow, 100)
        time.sleep(0.5)
        set_brightness(yellow, 0)
        time.sleep(0.5)
        set_brightness(yellow, 100)
        time.sleep(0.5)
        set_brightness(yellow, 0)
        time.sleep(0.5)

        # Red light for 5 seconds
        set_brightness(red, 100)
        time.sleep(5)
        set_brightness(red, 0)

except KeyboardInterrupt:
    # Turn off RGB LED on interrupt
    set_brightness(red, 0)
    set_brightness(yellow, 0)
    set_brightness(green, 0)

コード解析

ライブラリのインポート

machine``ライブラリはハードウェアコンポーネントを制御するために使用され、 ``time ライブラリは遅延を作成するために使用されます。
```
from machine import Pin, PWM
import time
```

LEDピンの初期化

ここでは、LEDに接続されたピンを初期化します。PWMはLEDの明るさを制御するために使用されます。

red = PWM(Pin(26), freq=1000)  #  red LED
yellow = PWM(Pin(27), freq=1000)  #  yellow LED
green = PWM(Pin(28), freq=1000)  # green LED

明るさ設定関数の定義

注釈

Raspberry Pi Picoのピンは最大電圧3.3Vしか出力できないため、緑色LEDは暗く見えます。

この関数はLEDの明るさを設定します。2つのパラメータ、LEDと希望する明るさレベル（0-100%）を取ります。 duty_u16 メソッドを使用してPWMデューティサイクルを設定します。
```
def set_brightness(led, brightness):
    if brightness < 0 or brightness > 100:
        raise ValueError("Brightness should be between 0 and 100")
    led.duty_u16(int(brightness / 100 * 65535))
```

メインループと交通信号シーケンス

``while True``ループはコードを連続的に実行します。これは交通信号のシーケンス（緑、黄色（点滅）、赤）を制御します。

try:
    while True:
        # Green light for 5 seconds
        set_brightness(green, 100)
        time.sleep(5)
        set_brightness(green, 0)
        ...

キーボード割り込みの処理

``except KeyboardInterrupt``ブロックは手動の割り込み（Ctrl+Cなど）を処理するために使用されます。スクリプトが中断されたときにすべてのLEDを消灯します。
```
except KeyboardInterrupt:
    set_brightness(red, 0)
    set_brightness(yellow, 0)
    set_brightness(green, 0)
```