Pico Wのディジタル信号出力をLEDの点灯・消灯で確認しよう。

Raspberry Pi Pico Wの汎用入出力（GPIO）に接続したLEDを、Windows PC にインストールしたVisual Studio CodeでC/C++プログラミングを行い点灯・消灯させます。

実験準備

実験に必要な機器と部品を準備します。

機器

「Windows PCとC/C++でRaspberry Pi Pico Wの開発を始めよう。」記事で書きましたラズパイPicoWと、Visual Studio Code（以下　VSCode）をインストールしたWindows PCを準備します。

部品

LED（発光ダイオード）、固定抵抗など実験に使う部品を準備します。

機器と部品の実装

準備した機器と部品を実際につなぎます。

配線

ブレッドボードを使って「赤いLED」、「抵抗」などをジャンパーワイヤでつなぎます。

ライセンス

プロジェクトのビルドに必要なソースファイル、ソースコードをビルドするための設定ファイル等は、3条項BSDライセンスのもとで配布します。

3条項BSDライセンスの概要（意訳）は次のとおりです。

• サンプルファイルのソースコードまたはバイナリ形式の再配布時には、著作権表示とライセンス条文を記載（SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clauseなど）してください。
  
  
• サンプルファイルはコピー／配布／変更／変更後の配布／商用利用／有料販売など、自由に使うことができます。
  
  
• 書面による許可なしに、サンプルファイルから派生した製品の宣伝や販促に、本ライセンス記載の組織や貢献者（ラズパイ実験室）の名前を使うことはできません。
  
  
• サンプルファイルにはなんの保証もついていません。
  サンプルファイルを利用し、なにか問題が発生した場合でも、作者（ラズパイ実験室）は一切の責任を負いませんので、使用に伴うリスクを理解し、自己責任で利用してください。

プロジェクト

VSCodeの拡張機能（Raspberry Pi Pico Visual Studio Code extension）を利用して、LEDを点灯・消灯させるプロジェクト（gpio_blink）を作成します。

gpio_blinkプロジェクトは、コンパイルに必要な、ソースファイル（gpio_blink.c）、ソースコードをビルドするための設定ファイル（CMakeLists.txt）、PicoのSDKインポート用のファイル（pico_sdk_import.cmake）で構成されています。

ソースコードをVSCodeにコピーしてビルドします。

プロジェクト・フォーマットの作成

プロジェクト作成のためのフォーマットを作成します。

VSCodeを起動し、「Rasoberry Pi Pico Project」アイコンをクリックし、「New　C/C++ Project」をクリックします。

Raspberry Pi Pico ダイアログが表示されますので、「Basic Setting」を選択します。

以下のように設定します。

「Create」をクリックします。

保存するフォルダ内のファイル作成者の信頼についての、ダイアログが表示される場合がありますので、「はい、作成者を信頼します」をクリックします。

プロジェクトが読み込まれます。

「自動補完システム」が準備完了になるまで待ち、準備完了マーク（｛｝）が表示された後、「エクスプローラー」を選択します。

「build」を開き、「build.ninja」が存在していることを確認します。

「gpio_blink.c」を選択すると、ソースコードがエディタエリアに表示されます。

プロジェクトの作成

作成したプロジェクト・フォーマットに、ソースコードを入力またはコピーして、プロジェクトを作成します。

• 「エクスプローラー」アイコンをクリックして、関係ファイルを表示します。
  
  
• 現在、VSCodeに表示されている「gpio_blink.c」の内容をすべて削除します。
  
  
• 下記「gpio_blink.c」のソースコードを入力またはコピー／貼り付けし保存します。

【gpio_bilnk.c】

//
// Copyright (c) 2024 ラズパイ実験室
//
// SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
//

//********************************
//
//GPIOに接続したLEDを点灯・消灯
//
//********************************

//picoの標準ライブラリを組込
#include "pico/stdlib.h"

//標準関数のヘッダ関数を組込
#include <stdio.h>

//GPIOピン定義
#define LED_PIN 28

//LED点滅の間隔（ms）
#define LED_INTERVAL 500


//インターバルタイマ　コールバック処理
bool timer_callback(repeating_timer_t *t)
{
    //LED点滅処理
    if (gpio_get(LED_PIN) != 0)
    {
        //LED消灯
        gpio_put(LED_PIN, 0);
        //シリアル　モニターに表示
        printf("LED OFF\n");       
    }
    else
    {
        //LED点灯
        gpio_put(LED_PIN, 1);
        //シリアル　モニターに表示
        printf("LED ON\n");         
    }

    //戻る
    return (true);
}


//メイン処理
int main() {

    //全てのstdioを初期化
    stdio_init_all();

    //LEDピン　初期化
    gpio_init(LED_PIN);

    //LEDピンを出力ピンに設定
    gpio_set_dir(LED_PIN, GPIO_OUT);

    //LED消灯
    gpio_put(LED_PIN, 0);

    //インターバルタイマ設定
    struct repeating_timer timer;
    add_repeating_timer_ms(-LED_INTERVAL, timer_callback, NULL, &timer);


    //ループ
    while (true) {
  }

}

プログラムの実行

Raspberry Pi Pico Wに接続されているUSBケーブルを外し、「BOOTSEL」ボタンを押しながら、USBケーブルを差し込みます。

「F5」キーを押して実行すると、途中、Temporary breakpointsで一時停止します。

もう一度、「F5」キーを押して続行します。

LEDが500ms間隔で点滅します。

パネルエリアで「シリアルモニター」を選択し、ポートを /dev/ttyACM0 – Raspberry Piに設定します。

ボーレートを115200に設定し、「監視の開始」をクリックすると、「LED ON」と「LED OFF」が500ms間隔で表示されます。

確認後、「Shift + F5」キーを押して、停止します。

まとめ

Raspberry Pi Pico Wの汎用入出力（GPIO）に接続したLEDをC/C++でプログラミングで点灯・消灯させ、ディジタル信号出力ができることを確認しました。

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