GPIO入門：活用例と仕組み

GPIO の仕組みと活用例

GPIO (General Purpose Input/Output) は、マイコンの基本的な機能の一つで、外部の世界と通信するためのインターフェースを提供します。これは、まるで家のスイッチやランプを制御するようなものです。GPIO を使用することで、様々なデバイスを制御したり、センサーからの情報を読み取ったりすることができます。

GPIO の種類

GPIO は、大きく分けて入力と出力の 2 種類があります。

入力 (Input)

入力 GPIO は、外部からの信号を受け取るために使用されます。例えば、ボタンの状態 (押されているか、押されていないか)、センサーからの温度や光の強さなどの情報を読み取ることができます。

出力 (Output)

出力 GPIO は、マイコンからの信号を外部に送信するために使用されます。例えば、LED を点滅させたり、モーターを制御したりすることができます。

割り込み (Interrupt)

割り込みは、マイコンが他の処理を中断して、特定のイベントが発生したときにのみ実行される仕組みです。GPIO を使用してセンサーからの信号の変化を監視し、その変化に応じて割り込み処理を実行することで、リアルタイムな応答が可能になります。

GPIO の活用例

以下に、GPIO の活用例をいくつか紹介します。

LED の点滅制御

出力 GPIO を使用して、LED を点滅させるプログラムを作成できます。これは、GPIO の基本的な使い方を示す例としてよく使用されます。

// LED のピン番号
const int ledPin = 13;

void setup() {
  // LED のピンを出力モードに設定
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  // LED を点灯
  digitalWrite(ledPin, HIGH);
  delay(1000);

  // LED を消灯
  digitalWrite(ledPin, LOW);
  delay(1000);
}

ボタンの状態を読み取る

入力 GPIO を使用して、ボタンの状態を読み取ることができます。ボタンが押されているか、押されていないかを検知し、その結果に応じてプログラムを制御できます。

温度センサーからの値を読み取る

入力 GPIO を使用して、温度センサーからのアナログ値を読み取り、それをデジタル値に変換し、処理することができます。

まとめ

GPIO は、マイコンを様々なデバイスと連携させるための強力なツールです。入力、出力、割り込みといった機能を理解し、適切に活用することで、様々なプロジェクトを開発することができます。