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.. _1.1.2_c_pi5:

1.1.2 RGB LED
====================

はじめに
--------------

このプロジェクトでは、RGB LEDを制御してさまざまな色を点滅させる方法を学びます。

必要な部品
------------------------------

このプロジェクトで必要な部品は以下のとおりです。

.. image:: ../img/list_rgb_led.png
    :align: center

全体のキットを購入するのは非常に便利です、リンクはこちらです:

.. list-table::
    :widths: 20 20 20
    :header-rows: 1

    *   - 名前	
        - このキットのアイテム
        - リンク
    *   - Raphael Kit
        - 337
        - |link_Raphael_kit|

以下のリンクから個別に購入することもできます。

.. list-table::
    :widths: 30 20
    :header-rows: 1

    *   - コンポーネントの紹介
        - 購入リンク

    *   - :ref:`cpn_gpio_board`
        - |link_gpio_board_buy|
    *   - :ref:`cpn_breadboard`
        - |link_breadboard_buy|
    *   - :ref:`cpn_wires`
        - |link_wires_buy|
    *   - :ref:`cpn_resistor`
        - |link_resistor_buy|
    *   - :ref:`RGB LED`
        - |link_rgb_led_buy|

回路図
-----------------------

R, G, Bのピンを電流制限抵抗に接続した後、それらをそれぞれGPIO17, GPIO18, GPIO27に接続します。LEDの最も長いピン(GND)は、Raspberry PiのGNDに接続します。3つのピンに異なるPWM値が与えられると、RGB LEDは異なる色を表示します。

============ ======== ======== ===
T-Board Name physical wiringPi BCM
GPIO17       Pin 11   0        17
GPIO18       Pin 12   1        18
GPIO27       Pin 13   2        27
============ ======== ======== ===

.. image:: ../img/rgb_led_schematic.png

実験手順
----------------------------

**ステップ1:** 回路を組み立てます。

.. image:: ../img/image61.png

**ステップ2:** コードのフォルダに移動します。

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    cd ~/raphael-kit/c/1.1.2/

**ステップ3:** コードをコンパイルします。

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    gcc 1.1.2_rgbLed.c -lwiringPi

.. note::

    ``gcc`` 命令が実行されると、 ``-o`` が呼び出されない場合、実行可能ファイルの名前は ``a.out`` になります。

**ステップ4:** 前のステップで出力された実行可能ファイルを実行します。

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    sudo ./a.out

コードが実行されると、RGBは赤、緑、青、黄、ピンク、シアンの順に表示されます。

.. note::

   実行後に動作しない、またはエラープロンプトが表示される場合：「wiringPi.h: No such file or directory」、 :ref:`install_wiringpi` を参照してください。

**コード**

.. code-block:: c

    #include <wiringPi.h>
    #include <softPwm.h>
    #include <stdio.h>
    #define uchar unsigned char
    #define LedPinRed    0
    #define LedPinGreen  1
    #define LedPinBlue   2

    void ledInit(void){
        softPwmCreate(LedPinRed,  0, 100);
        softPwmCreate(LedPinGreen,0, 100);
        softPwmCreate(LedPinBlue, 0, 100);
    }

    void ledColorSet(uchar r_val, uchar g_val, uchar b_val){
        softPwmWrite(LedPinRed,   r_val);
        softPwmWrite(LedPinGreen, g_val);
        softPwmWrite(LedPinBlue,  b_val);
    }

    int main(void){

        if(wiringPiSetup() == -1){ //when initialize wiring failed, printf messageto screen
            printf("setup wiringPi failed !");
            return 1;
        }

        ledInit();
        while(1){
            printf("Red\n");
            ledColorSet(0xff,0x00,0x00);   //red     
            delay(500);
            printf("Green\n");
            ledColorSet(0x00,0xff,0x00);   //green
            delay(500);
            printf("Blue\n");
            ledColorSet(0x00,0x00,0xff);   //blue
            delay(500);
            printf("Yellow\n");
            ledColorSet(0xff,0xff,0x00);   //yellow
            delay(500);
            printf("Purple\n");
            ledColorSet(0xff,0x00,0xff);   //purple
            delay(500);
            printf("Cyan\n");
            ledColorSet(0xc0,0xff,0x3e);   //cyan
            delay(500);
        }
        return 0;
    }

**コード説明**

.. code-block:: c

    #include <softPwm.h>

ソフトウェアのpwm機能を実現するためのライブラリ。

.. code-block:: c

    void ledInit(void){
        softPwmCreate(LedPinRed,  0, 100);
        softPwmCreate(LedPinGreen,0, 100);
        softPwmCreate(LedPinBlue, 0, 100);
    }

この関数は、ソフトウェアを使用してPWMピンを作成し、その周期を0x100us〜100x100usの間に設定するものです。

関数softPwmCreate(LedPinRed, 0, 100)のプロトタイプは以下の通りです。

.. code-block:: c

    int softPwmCreate(int pin,int initialValue,int pwmRange);

* **パラメータpin:** Raspberry Piの任意のGPIOピンをPWMピンとして設定できます。
* **パラメータinitialValue:** 初期パルス幅は、initialValue倍の100usです。
* **パラメータpwmRange:** PWMの周期は、pwmRange倍の100usです。

.. code-block:: c

    void ledColorSet(uchar r_val, uchar g_val, uchar b_val){
        softPwmWrite(LedPinRed,   r_val);
        softPwmWrite(LedPinGreen, g_val);
        softPwmWrite(LedPinBlue,  b_val);
    }

この関数はLEDの色を設定するためのものです。RGBを使用して、フォーマルパラメータ **r_val** は赤の輝度を、 **g_val** は緑の輝度を、 **b_val** は青の輝度を表します。

関数softPwmWrite(LedPinBlue, b_val)のプロトタイプは以下の通りです。

.. code-block:: c

    void softPwmWrite (int pin, int value) ;

* **パラメータpin:** Raspberry Piの任意のGPIOピンをPWMピンとして設定できます。
* **パラメータValue:** PWMのパルス幅は、value倍の100usです。valueは以前に定義されたpwmRangeよりも小さくなければならないことに注意してください。もしpwmRangeよりも大きい場合、valueは固定値、pwmRangeとして与えられます。

.. code-block:: c

    ledColorSet(0xff,0x00,0x00);

以前に定義された関数を呼び出します。0xffをLedPinRedに、0x00をLedPinGreenとLedPinBlueに書き込みます。このコードを実行すると、赤のLEDだけが点灯します。他の色のLEDを点灯させたい場合は、パラメータを修正するだけです。

現象の画像
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.. image:: ../img/image62.jpeg