【IoT】Raspberry piを使ってLEDを点灯させてみよう

愛知県稲沢市在住の【中小企業診断士✖️IoTプロフェッショナルコーディネーター】が、ものづくりの楽しさをお伝えする《がちゃラボ》です。

格安IoTの主役といえば、ご存知（？）『Raspberry pi』という7000円くらいで買える小さなコンピュータです。以前下記の記事でも「SBC(シングルボードコンピュータ)」の１つとしてご紹介しました。

教育の現場や実際の工場・農場でスマート製品の中に組み込まれたりして良く使われているコンピュータなのですが、今回はこのRaspberry piを使って、LEDを点灯させたいと思います。

好きなタイミングで点滅させたりすることもできますが、今回はただ光らせるだけです！なので、プログラムを組むことは無いですが、基礎の基礎の内容になってますので、ぜひ試してみてください。

なお、Raspberry pi の準備やインストールについては、以下の記事を参照してください。

Raspberry pi でLEDを点灯させるために準備するもの

• Raspberry pi一式
• LED
• 抵抗
• ブレッドボード
• ジャンプワイヤ

聞いたことないものがたくさんかと思います。詳しくは後程ご紹介しますが、Raspberry pi 一式以外は１つ１つそんなに高いものではありません。数十円で買えるものもあります。個別に買うのも良いですが、慣れていない人ならLEDやブレッドボード等がまとまっているスターターキットを買うのがいいと思います。

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LED：電子デバイスの基本

LEDとは家やオフィスの蛍光灯で使われてるアレです。電子工作業界では、まずはじめにこのLEDを点滅させようという課題が出るくらい基本のものです。

LEDは電流が通ると、赤や青や緑に点灯します。２本の長さが違う足が付いていて、長い方がプラス、短い方がマイナスです。これを間違えて繋ぐと光らないので、覚えておきましょう。

抵抗（抵抗器）：電流の強さをコントロールする

小学校や中学校の技術の授業で触ったことがある人も多いかと思いますが、電流の強さをコントロールする素子です。字のごとく、電流に抵抗して、流れを抑えたりするものだと思ってください。オームの法則と合わせて、授業で説明されたのかなと思います。

電流が強すぎると機材が壊れたりするのですが、この抵抗を使うことで電流を抑えて機材を守ってくれるという工業製品には欠かせない小さな働き者です。

さまざまな種類がありますが、今回は1kΩ（キロオームと読む）の抵抗を使います。個別に買ってもスターターキットでも、多分袋に1kΩ、もしくは1000Ωと書かれていると思うので、迷うことはないかなと思います。

もし、「いろんな種類がごちゃ混ぜになったー」という人がいたら、次のような方法で調べてください。

◇抵抗に書かれているとカラーの線を見る
◇その配色から抵抗値を調べる

「抵抗　カラーコード」で検索すればいくつもページが出てきますので、調べてみてください。描かれている線の色で種類が判別できるようになっているので、複数の種類が混じってしまった人はこの方法で調べてみてください。

ブレッドボード：いろいろな素子を差そう

色々な素子を差して使います。沢山の穴が開いていますが、それぞれの穴は次のようにつながっています。

小さな素子を繋ぐ方法としては半田ごてを使う方法もありますが、半田だとつなぎ直したりとかが大変なので、このブレッドボードを実験、実習では使ってます。

これまでのLEDや抵抗をブスリと差して使います。

ジャンプワイヤ：ブレッドボード上で色々とつなぐ

先ほどのブレッドボードに差して、いろいろな素子・機材を繋げていきます。 上の写真の赤や白の線がジャンプワイヤです。 ブレッドボード上での接続でも使いますが、今回はRaspberry piとの接続でも使います。

Raspberry pi はブレッドボードと違って、ピンが出ているので、”差されるタイプ”のジャンプワイヤを使います。

Raspberry pi とLED、抵抗を繋いでみよう

それでは、準備した機材たちを繋いでいきましょう。配線は以下の図の通りです。

配線図

LEDと抵抗の接続

配線図のようにブレッドボード上に、LEDと抵抗を繋ぎましょう。この時、LEDの足はどちらが長かったか、覚えておいてください。プラスとマイナスが決まってて、間違えると点灯しないからです。

Raspberry pi にジャンプワイヤを繋ぐ

Raspberry pi にいくつもピンが出ていて、これをGPIOと言うのですが、ここに”差されるタイプ”のジャンプワイヤを繋ぎます。

繋ぐ場所は、GPIOのGND（グランド）と3V3という端子です。ただ光らせるだけなので、電源とグランド（電池で言うところのプラスとマイナス）に繋ぎます。下の列の一番左が 3V3 、上の列の左から3つ目が GND です。

注意点は、LEDの長い方(+側)を電源である 3V3 につなぐことです。

動作確認：LEDを光らせてみよう

動作確認というほどではありません。配線図のように繋いで、接続が正しいと繋いだ瞬間にLEDが点灯します。点灯しない場合は、もう一度配線を確認してください。LEDが壊れやすいので、交換してみるのも良いと思います。

さいごに

今回はRaspberry pi を使ってLEDが点灯することを確認しました。ここから、プログラムを使ってLEDの点灯・消灯というように制御していったり、モータなど動かしていくと、楽しくIoTが学べそうですね。LEDも数をたくさん増やすことで、自作の電飾が作れるかも！