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を使用して交通信号をシミュレートする方法を学びます。Raspberry Piをプログラムして、交通信号に似た順序でこれらのLEDを制御します。赤色LEDは3秒間点灯し、黄色LEDは特定のパターンで点滅し、その後、緑色LEDが3秒間点灯します。このプロジェクトは、GPIOインターフェースとPythonプログラミングを使って始めるのに実用的な方法であり、ハードウェアとソフトウェアを組み合わせたRaspberry Piの初心者に最適です。

必要なコンポーネント

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。

全てが揃ったキットを購入すると便利です。リンクはこちらです：

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 5	-
信号機モジュール	購入
ブレッドボード	購入

配線

コード

from gpiozero import LED
from time import sleep

# Initialize LED pins
red = LED(22)    # Red LED connected to GPIO pin 22
yellow = LED(27) # Yellow LED connected to GPIO pin 27
green = LED(17)  # Green LED connected to GPIO pin 17

# LED control in a continuous loop
try:
    while True:
        # Red LED cycle
        red.on()     # Turn on red LED
        sleep(3)     # Red LED on for 3 seconds
        red.off()    # Turn off red LED

        # Yellow LED blinking pattern
        yellow.on()  # Turn on yellow LED
        sleep(0.5)   # Yellow LED on for 0.5 second
        yellow.off() # Turn off yellow LED
        sleep(0.5)   # Off for 0.5 second
        yellow.on()  # Repeat blinking
        sleep(0.5)   # Yellow LED on for 0.5 second
        yellow.off() # Turn off yellow LED
        sleep(0.5)   # Off for 0.5 second
        yellow.on()  # Repeat blinking
        sleep(0.5)   # Yellow LED on for 0.5 second
        yellow.off() # Turn off yellow LED
        sleep(0.5)   # Off for 0.5 second

        # Green LED cycle
        green.on()   # Turn on green LED
        sleep(3)     # Green LED on for 3 seconds
        green.off()  # Turn off green LED

except KeyboardInterrupt:
    # Turn off all LEDs and exit safely on keyboard interrupt
    red.off()
    yellow.off()
    green.off()

コード解析

1. ライブラリのインポート

   gpiozero``ライブラリはGPIOピンを制御するためにインポートされ、 ``time ライブラリの ``sleep``関数はタイミングの遅延に使用されます。

   from gpiozero import LED
   from time import sleep
   

2. LEDピンの初期化

   ここでは、各LEDが gpiozero ライブラリの LED クラスを使用してRaspberry Piの特定のGPIOピンに関連付けられます。

   red = LED(22)    # Red LED connected to GPIO pin 22
   yellow = LED(27) # Yellow LED connected to GPIO pin 27
   green = LED(17)  # Green LED connected to GPIO pin 17
   

3. LED制御ループ

   while True:``ループは連続して実行され、各LEDを順番に点灯および消灯します。 ``on() , off(), ``sleep()``関数を使用して、特定のパターンで各LEDを制御します。

   • 赤色LEDは3秒間点灯します。

   • 黄色LEDは点滅します：0.5秒点灯、0.5秒消灯を3回繰り返します。

   • 緑色LEDは3秒間点灯します。

   try:
       while True:
           # Red LED cycle
           red.on()
           sleep(3)
           red.off()
   
           # Yellow LED blinking pattern
           # [The pattern is repeated three times]
   
           # Green LED cycle
           green.on()
           sleep(3)
           green.off()
   

4. 例外処理

   except``ブロックは ``KeyboardInterrupt （通常はCtrl+Cを押すことで発生）をキャッチします。プログラムが終了する前にすべてのLEDを消灯し、LEDが不定の状態に残らないようにします。

   except KeyboardInterrupt:
       red.off()
       yellow.off()
       green.off()