Raspberry Pi, 技術

【ラズパイ】スイッチを動かしてみる。

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前回までの状況はこちら。

【ラズパイ】スイッチを設置して使用できるようにする。

前回はスイッチをはんだ付けして、ブレッドボードに取り付けました。

今回はこのスイッチを動かしてみます。

import RPi.GPIO as GPIO
import time

X_p = 0
Y_p = 0
Z_p = 0
A_p = 0
B_p = 0
C_p = 0
D_p = 0

def PinsInit(x, y, z, a, b, c, d):
    global X_p
    global Y_p
    global Z_p
    global A_p
    global B_p
    global C_p
    global D_p

    X_p = x
    Y_p = y
    Z_p = z
    A_p = a
    B_p = b
    C_p = c
    D_p = d

    GPIO.setup(X_p, GPIO.OUT)
    GPIO.setup(Y_p, GPIO.OUT)
    GPIO.setup(Z_p, GPIO.OUT)
    GPIO.setup(A_p, GPIO.IN)
    GPIO.setup(B_p, GPIO.IN)
    GPIO.setup(C_p, GPIO.IN)
    GPIO.setup(D_p, GPIO.IN)

    GPIO.output(X_p, GPIO.HIGH)
    GPIO.output(Y_p, GPIO.HIGH)
    GPIO.output(Z_p, GPIO.HIGH)

def SW_Sample():
    col = 1
    swState = [0] * 12
    while True:
        if col == 1:
            GPIO.output(X_p, GPIO.LOW)
            GPIO.output(Y_p, GPIO.HIGH)
            GPIO.output(Z_p, GPIO.HIGH)
        elif col == 2:
            GPIO.output(X_p, GPIO.HIGH)
            GPIO.output(Y_p, GPIO.LOW)
            GPIO.output(Z_p, GPIO.HIGH)
        else:
            GPIO.output(X_p, GPIO.HIGH)
            GPIO.output(Y_p, GPIO.HIGH)
            GPIO.output(Z_p, GPIO.LOW)

        # 1押下
        if swState[1] == 0 and col == 1 and GPIO.input(D_p) == 0:
            # チャタリング回避
            time.sleep(0.05)
            if GPIO.input(D_p) == 0:
                print("push 1")
                swState[1] = 1
        # 1押下戻し
        elif swState[1] == 1 and col == 1 and GPIO.input(D_p) == 1:
            print("release 1")
            swState[1] = 0
        # 2押下
        if swState[2] == 0 and col == 2 and GPIO.input(D_p) == 0:
            # チャタリング回避
            time.sleep(0.05)
            if GPIO.input(D_p) == 0:
                print("push 2")
                swState[2] = 1
        # 2押下戻し
        elif swState[2] == 1 and col == 2 and GPIO.input(D_p) == 1:
            print("release 2")
            swState[2] = 0
        # 3押下
        if swState[3] == 0 and col == 3 and GPIO.input(D_p) == 0:
            # チャタリング回避
            time.sleep(0.05)
            if GPIO.input(D_p) == 0:
                print("push 3")
                swState[3] = 1
        # 3押下戻し
        elif swState[3] == 1 and col == 3 and GPIO.input(D_p) == 1:
            print("release 3")
            swState[3] = 0
        # 4押下
        if swState[4] == 0 and col == 1 and GPIO.input(C_p) == 0:
            # チャタリング回避
            time.sleep(0.05)
            if GPIO.input(C_p) == 0:
                print("push 4")
                swState[4] = 1
        # 4押下戻し
        elif swState[4] == 1 and col == 1 and GPIO.input(C_p) == 1:
            print("release 4")
            swState[4] = 0
        # 5押下
        if swState[5] == 0 and col == 2 and GPIO.input(C_p) == 0:
            # チャタリング回避
            time.sleep(0.05)
            if GPIO.input(C_p) == 0:
                print("push 5")
                swState[5] = 1
        # 5押下戻し
        elif swState[5] == 1 and col == 2 and GPIO.input(C_p) == 1:
            print("release 5")
            swState[5] = 0
        # 6押下
        if swState[6] == 0 and col == 3 and GPIO.input(C_p) == 0:
            # チャタリング回避
            time.sleep(0.05)
            if GPIO.input(C_p) == 0:
                print("push 6")
                swState[6] = 1
        # 6押下戻し
        elif swState[6] == 1 and col == 3 and GPIO.input(C_p) == 1:
            print("release 6")
            swState[6] = 0
        # 7押下
        if swState[7] == 0 and col == 1 and GPIO.input(B_p) == 0:
            # チャタリング回避
            time.sleep(0.05)
            if GPIO.input(B_p) == 0:
                print("push 7")
                swState[7] = 1
        # 7押下戻し
        elif swState[7] == 1 and col == 1 and GPIO.input(B_p) == 1:
            print("release 7")
            swState[7] = 0
        # 8押下
        if swState[8] == 0 and col == 2 and GPIO.input(B_p) == 0:
            # チャタリング回避
            time.sleep(0.05)
            if GPIO.input(B_p) == 0:
                print("push 8")
                swState[8] = 1
        # 8押下戻し
        elif swState[8] == 1 and col == 2 and GPIO.input(B_p) == 1:
            print("release 8")
            swState[8] = 0
        # 9押下
        if swState[9] == 0 and col == 3 and GPIO.input(B_p) == 0:
            # チャタリング回避
            time.sleep(0.05)
            if GPIO.input(B_p) == 0:
                print("push 9")
                swState[9] = 1
        # 9押下戻し
        elif swState[9] == 1 and col == 3 and GPIO.input(B_p) == 1:
            print("release 9")
            swState[9] = 0
        # *押下
        if swState[10] == 0 and col == 1 and GPIO.input(A_p) == 0:
            # チャタリング回避
            time.sleep(0.05)
            if GPIO.input(A_p) == 0:
                print("push *")
                swState[10] = 1
        # *押下戻し
        elif swState[10] == 1 and col == 1 and GPIO.input(A_p) == 1:
            print("release *")
            swState[10] = 0
        # 0押下
        if swState[0] == 0 and col == 2 and GPIO.input(A_p) == 0:
            # チャタリング回避
            time.sleep(0.05)
            if GPIO.input(A_p) == 0:
                print("push 0")
                swState[0] = 1
        # 0押下戻し
        elif swState[0] == 1 and col == 2 and GPIO.input(A_p) == 1:
            print("release 0")
            swState[0] = 0
        # #押下
        if swState[11] == 0 and col == 3 and GPIO.input(A_p) == 0:
            # チャタリング回避
            time.sleep(0.05)
            if GPIO.input(A_p) == 0:
                print("push #")
                swState[11] = 1
        # #押下戻し
        elif swState[11] == 1 and col == 3 and GPIO.input(A_p) == 1:
            print("release #")
            swState[11] = 0

        col += 1
        if col > 3:
            col = 1

def __main__():
    GPIO.setmode(GPIO.BCM)
    GLCD.PinsInit(20, 7, 8, 9, 18, 19, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17)
    GLCD.GLCDInit()
    GLCD.GLCDDisplayClear()

    roop = 10 * 60 * 60
    try:
        while True:
            SW.PinsInit(21, 22, 23, 24, 25, 26, 27)
            SW.SW_Sample()
            time.sleep(0.1)
    except KeyboardInterrupt:
        GLCD.GLCDDisplayClear()
        GPIO.cleanup()

__main__()

思った以上に長くなった。

まずピン設定ですが、Ｘ，Ｙ，Ｚに繋がるピンが出力用、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに繋がるピンが入力用になります。

そして、Ｘ，Ｙ，ＺはHIGHで初期化します。

サンプル処理では、whileの無限ループの中で、

X=LOW、Y=HIGH、Z=HIGH

X=HIGH、Y=LOW、Z=HIGH

X=HIGH、Y=HIGH、Z=LOW

を繰り返します。

その中で、A~Dの中にLOWの信号があれば、Ｘ，Ｙ，ＺのLOW出力の状態とA~DのLOW入力の状態を

この表に当てはめて、押下されたボタンを特定します。

ただ、無限ループで動いているので、普通に信号だけを見ていると、ものすごい数の入力をプログラムが検出してしまうので、スイッチの状態を保持し、その値と変化があるか、ということを確認する必要があります。

また、物理スイッチが入ったとき、信号が一瞬の短い間、HIGH/LOWを繰り返すような信号になります。

これをチャタリングといいます。

何も対策していないと、スイッチ1回しか押していなくても、プログラムは数回スイッチを押したと判断してしまうことがあります。

なので、それを回避するために、スイッチの検出を行った後、50ミリ秒後にもう一度信号を確認、信号に変化が無ければスイッチオンとする、という風にする必要があります。

実行結果はこうなりました。

pi@raspberrypi:~/RaspiDisplayMonitor $ python3 main.py
push 1
release 1
push 2
release 2
push 3
release 3
push 4
release 4
push 5
release 5
push 6
release 6
push 7
release 7
push 8
release 8
push 9
release 9
push *
release *
push 0
release 0
push #
release #
push 1
push #
release 1
release #
push 2
push 8
release 8
push 9
release 9
release 2

同時押しも動きましたね。

これで基本的な動きは出来ました。

次回は、これをモジュール化して今までのプログラムと組み合わせていましょう。

「【ラズパイ】スイッチを動かしてみる。」への1件のフィードバック

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