Raspberry PiとLEDを組み合わせて、Pythonプログラミングを学ぶテキストです。自習できるように開発されています。

1. やってみよう！
Pi-Stopで学ぶ
Raspberry Pi＋Pythonプログラミング
2019年3月3日版
Open Source People Network
みやはら とおる（@tmiyahar）

2. Pi-Stopとは
• Raspberry PiのGPIOピンに挿すだけで簡
単に使える信号機型LED
• ScratchやPythonから簡単にLEDの点灯・
消灯が行えます
• パラメータ変更でプログラムの動作原理を
学べます
2
Pi-Stopの詳細は資料の最後を参照

3. Pythonでプログラミング
• Raspberry Piで用意されているPython用の
統合開発環境「IDLE」を使用します
1. 画面左上のラズベリーメニューを開きます
2. 「プログラミング」から「Python 3(IDLE)」を
選びます
3. IDLEが起動します
3
やってみよう！

4. IDLEの起動
4
① ラズベリー
メニューを開
きます
② 「Python 3 (IDLE)」
を選択して起動します

5. Pythonプログラムの実行方法
1. 「File」メニューから「New File」を選びます
2. エディタウインドウが開きます
3. エディタにプログラムを書きます
4. 「Run」メニューから「Run Module」を選択して
、記述したプログラムを実行します
5. ファイル保存ダイアログで保存します
– 初めての実行の場合にはファイル名を指定します
– ファイル名は自分の名前など、他の人と同じにな
らないような適当なファイル名をつけてください
5
やってみよう！

6. 1. FileメニューからNew Fileを選択
6
「File」メニューから
「New File」を選択します

7. 3. エディタに書くプログラム
from gpiozero import LED
green = LED(14)
green.blink()
7
プログラムの意味については後のページで
解説しています

8. 4. Run Moduleを選択して実行
8
「Run」メニューから
「Run Module」を選択します

9. 5-1. 修正したプログラムを保存
9
プログラムを修正すると実行前に保存が必要です
OKボタンをクリックします

10. 5-2. ファイル名を指定します
10
適当なファイル名を入力してSaveボタンをクリックします

11. ファイル名の付け方
• 「New File」で新しくプログラムを書き始め
た場合、実行する前に名前を付けてファイ
ルを保存する必要があります
• Pythonで書かれたプログラムには「led.py」
のように末尾に拡張子.pyを付けます
• 既に存在しているファイル名を付けた場合
、上書き保存となります
• 存在しないファイル名を付ければ、新しい
ファイルが作られて保存されます
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12. 作るプログラム
少しずつ改良を加えながら進めます
1. 緑LEDを点滅
2. 全部のLEDを点滅
3. 全部のLEDを点灯
4. 全部のLEDを点灯・消灯
5. 点灯・消灯をくりかえし
6. 信号機の動作
12

13. プログラム1：緑LEDを点滅
from gpiozero import LED
green = LED(14)
green.blink()
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14. プログラム1の説明
• gpiozeroライブラリからLEDクラスを読み込
んでいます
– gpiozeroライブラリをimportするとRaspberry Pi
のGPIOを簡単に使えます
– LEDクラスはLEDを光らせます
• LEDが接続されているGPIOピン番号を指
定してLEDクラスを初期化します
• blink()メソッドは指定されたLEDを点滅さ
せます
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15. プログラム2：全部のLEDを点滅
from gpiozero import LED
green = LED(14)
yellow = LED(15)
red = LED(18)
green.blink(1,1)
yellow.blink(2,2)
red.blink(3,3)
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16. プログラム2の説明
• 黄、赤のLEDもGPIOピン番号を指定して
初期化します
• blink()メソッドに2つの数値を与えると指定
された秒だけ点灯、消灯して点滅します
1. 2つの数値の組み合わせを変えてみよう
2. もっと速く点滅させるには？
– ヒント：小数点も使えます
16
試してみよう

17. プログラム3：全部のLEDを点灯
from gpiozero import LED
from time import sleep
green = LED(14)
yellow = LED(15)
red = LED(18)
green.on()
sleep(1)
yellow.on()
sleep(1)
red.on()
sleep(1)
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18. プログラム3の説明
• timeライブラリからsleepクラスを読み込ん
でいます
– sleepクラスは指定した秒数だけPythonプログ
ラムの実行を停止します
– LEDクラスのように初期化しないでも使えます
• LEDクラスのon()メソッドはLEDを点灯させ
ます
– Pythonプログラムの実行が終了してもLEDは
点灯したままです
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19. プログラム4：点灯・消灯
from gpiozero import LED
from time import sleep
green = LED(14)
yellow = LED(15)
red = LED(18)
green.on()
sleep(1)
yellow.on()
sleep(1)
red.on()
sleep(1)
green.off()
sleep(1)
yellow.off()
sleep(1)
red.off()
sleep(1)
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20. プログラム4の説明
• LEDクラスのoff()メソッドはLEDを消灯させ
ます
• LEDクラスにはtoggle()メソッドもあります
– 点灯している場合には消灯、消灯している場
合には点灯させます
1. off()メソッドの代わりにtoggle()メソッドを
使ってみよう
20
試してみよう

21. プログラム5：点灯・消灯をくりかえし
from gpiozero import LED
from time import sleep
green = LED(14)
yellow = LED(15)
red = LED(18)
while True:
green.on()
sleep(1)
yellow.on()
sleep(1)
red.on()
sleep(1)
green.off()
sleep(1)
yellow.off()
sleep(1)
red.off()
sleep(1)
※先頭の空白は、TABキーで入力するか、IDLEのエディタの機能でインデントします
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22. プログラム5の説明
• while True:はその後に続く処理を繰り返し
ます
• Pythonではインデントで文字下げされた連
続した行を1つのまとまりとして扱います
– while文と組み合わせると、まとまりが繰り返し
実行されます
– まとまりの終わりは文末、あるいは空行です
• IDLEのエディタで一括インデントできます
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23. 一括インデントの方法
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インデントしたい範囲を選択して
「Format」メニューから「Indent Region」を選択します

24. インデント後のプログラム
24
選択した範囲の行頭がインデントされます

25. プログラム6：信号機の動作
from gpiozero import LED
from time import sleep
green = LED(14)
yellow = LED(15)
red = LED(18)
while True:
green.on()
sleep(3)
green.off()
yellow.on()
sleep(1)
yellow.off()
red.on()
sleep(2)
red.off()
※先頭の空白は、TABキーで入力するか、IDLEのエディタの機能でインデントします
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26. プログラム6の説明
• 信号機のようにLEDが点灯します
• 信号の切り替わるタイミングはsleep()メソッ
ドの値で調整しています
1. 切り替わりのタイミングを調整して、本物
の信号機らしい動作にしてみよう
26
試してみよう

27. おつかれさまでした
以上で終わりです。
皆さんも、いろいろな電子工作と
Raspberry Piを組み合わせて
楽しんでください。
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28. Pi-STOP 回路図
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• 緑・黄・赤の3つの
LED
• G・Y・R・GNDの4つ
のGPIOピンソケット
– YはAのこともある
• GPIOで電流を流す
とそれぞれのLED
が光ります
参考

29. どこに挿す？
• Pi-StopのGNDピンソ
ケットにRaspberry Pi
のGNDピンを挿す
• 残りの3つをGPIOピン
（無記入）に挿す
• GNDの隣に3つGPIO
ピンがある場所ならど
こに挿してもOK
29
参考

30. 挿せるのは6カ所
• すべて外向き
– Dは逆向きも可
• 表記の「Yellow」は使
用しているPi-Stopで
はA（Amber）表記
– 海外では黄色信号を
Amberと表記すること
もあるため
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参考

31. ピンアサインとGPIOピン
• 今回はLocation Cを
使用
• GPIOピン番号は以下
の表の通り
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ピン番号 GPIOピン
8（Green） GPIO14
10(Yellow/Amber) GPIO15
12(Red) GPIO18
プログラミングではGPIOピンの番号を使います
参考

32. この資料について
• この資料はRaspberry Pi Foundationが提供する「
CONTROLLING A TRAFFIC LIGHTS
SEQUENCE WITH GPIO ZERO」を参考にして作
られています
• 元資料がクリエイティブコモンズライセンス「表示ー
継承」でライセンスされているため、本資料も同じ「
表示ー継承」でライセンスされています
• 本資料のPowerPointデータが必要な方は作者まで
ご連絡ください
– メール：tmiyahar@Begi.net
– Twitter：@tmiyahar