ruby hardware programming
電気は、プラス極からマイナス極に向かって流れます。 Raspberry PI の DC Power や GPIO は プラス極 です。Ground は マイナス極に相当します。
アノードは外部回路から電気が流れ込む方の電極。プラス極と考えると良い。 カソードは外部回路から電気が流れ出す方の電極。マイナス極と考えると良い。
電気回路の実験・試作のために使用する板です。 半田付けが不要です。ライン同士や部品とはジャンパーピンを用いて接続します。
最大2V から 3V までの電流で光ります。色によって最大電圧は変化します。最大電圧を越えると、LEDが焼き切れて壊れます。 RaspberryPi には 3V と 5V の電圧のピンががあります。LEDを直接そのピンに刺すことはできません。抵抗器を挟む必要があります。 足が長いほうがアノードで短い方がカソードです。
抵抗器は電気の通りにくい素材でできているため、電圧や電流を下げて回路にあった数値を作るために使用されます。 抵抗器には 4本から5本の線が入っています。この線を読み解くことで抵抗値がわかります。
GPIOは、集積回路やコンピュータボード上の一般的なピンであり、その動作（入力ピンであるか出力ピンであるかを含む）は、実行時にユーザによって制御可能である。GPIOは”General-purpose input/output”の略で、「汎用入出力」を意味する。
「GPIO」『フリー百科事典 ウィキペディア日本語版』より。 最終更新 2019年5月14日 (火) 14:53 UTC
PWM(Pulse Width Modulation)とは、半導体を使った電力を制御する方式の１つです。オンとオフの繰り返しスイッチングを行い、出力される電力を制御します。 一定電圧の入力から、パルス列のオンとオフの一定周期を作り、オンの時間幅を変化させる電力制御方式を ＰＷＭ と呼びます。早い周期でスイッチングを行うことで、オンのパルス幅に比例した任意の電圧が得られます。これは、半導体がオンとオフ状態が最も損失が少ない(中間状態は損失多い)ことを利用した電力制御方式です。
「PWMとは」『東芝デバイス＆ストレージ株式会社』より。
シリアル・ペリフェラル・インタフェース(Serial Peripheral Interface, SPI)は、コンピュータ内部で使われるデバイス同士を接続するバスである。パラレルバスに比べて接続端子数が少なくて済むシリアルバスの一種で、比較的低速なデータ転送を行うデバイスに利用される。
「シリアル・ペリフェラル・インタフェース」フリー百科事典 ウィキペディア日本語版』より。 終更新 2019年5月26日 (日) 07:14 UTC
- MOSI: マスタからスレーブに転送するデータを伝える信号線
- MISO: スレーブからマスタに転送するデータを伝える信号線
- CLK: クロック。MISOやMOSIのデータは、動作モードによりSCKの立ち上がりまたは立ち下がりに同期して転送されます。
「「SPI」の解説」『京都しなぷすのハード製作記』より
| 端子 | RaspberryPi ch0 Pin |
| MOSI | GPIO10 |
| MOSO | GPIO09 |
| CLK | GPIO11 |
| CS0 | GPIO08 |
| CS1 | GPIO07 |
アナログ信号をデジタル信号に変換する機器
RaspberryPi はデジタル信号でしか扱うことができません。 センサーからは電流の強弱(0 から 1の間の電流)で情報が返ってきます。つまりアナログ信号です。 RaspberryPi でアナログ信号を扱うために、 ADコンバーターでアナログ信号をデジタル信号に変換します。
光に反応して電気を流すトランジスタです。周囲が明るければ明るいほど、多くの電流を流します。
対象物までの距離を検出するセンサーです。 SHARP の距離センサー(GP2Y0A21YK0F)は赤外線を用いて距離を検出します。 10 〜 80 cm までの距離が測れます。