Raspberry Pi Pico Wは、小型で低消費電力のマイコンボードです。
本体を見ると、片側に20個、両側で合わせて40個の穴が空いています。ピンヘッダが取り付けられたものを購入した場合は、片側に20本、両側で合わせて40本のピンが出ています。
これらの穴やピンのうち、26個がGPIO (General Purpose Input/Output) ポートと呼ばれています。デジタル信号の入出力に利用できる汎用的なピンです。
GPIOポートの役割と使い方
Pico WのGPIOポートは、様々な電子部品やセンサーとPico Wを接続し、制御するためのインターフェースとして機能します。
- デジタル入力
ボタン、スイッチ、センサーからの信号を読み取ることができます。 - デジタル出力
LED、モーター、リレーなどを制御し、電気回路をオン/オフすることができます。 - PWM出力
モーターの速度制御や、アナログ的な信号を生成することができます。
信号出力がＯＮになっている時間とＯＦＦになっている時間でコントロールします。
GPIOポートを使うことで、Pico Wは、以下のようなことを実現できます。
- センサーデータの取得
温度センサー、湿度センサー、光センサーなどのデータを収集し、処理することができます。 - アクチュエータの制御
モーター、サーボモーター、リレーなどを制御し、ロボットや自動化システムを構築することができます。 - 通信
I2C、SPIなどの通信プロトコルを使って、他のデバイスと通信することができます。
Raspberry Pi Pico Wのピン配列
Pico Wのピン配列は以下のようになっています。
黄緑色の「GP＊＊」と書かれているものがGPIOポートです。
GPIOポートにはそれぞれ固有の番号が割り当てられており、プログラムで「GPIOポートの何番ピン」というように指定し、入力・出力のモードを指定して使用します。。
GPIOポートの特性
- 数
Pico Wには、26個のGPIOピンが搭載されています（GP0から始まるのですが、なぜか23、24、25がありません）。 - 機能
デジタル入出力、PWM出力、アナログ入力（一部のピン）として利用できます。
使用する信号の種類により、どのGPIOポートを使用するかを決定します。 - 電圧
3.3Vのロジックレベルで動作します（０Vと3.3Vでデジタル信号の0・1を表します）。
入力も0Vだと入力無し、3.3Vだと入力あり、というようになります。 - 電流
各ピンの許容電流は限られているため、注意が必要です（過入力になるとPico Wや回路が破損することがあります）。
Pico Wと外部の回路・機器を結ぶ重要なGPIOポート
Raspberry Pi Pico WのGPIOポートは、様々な電子回路を制御し、IoTデバイスやロボットなどを構築するための強力なツールです。GPIOポートの使い方をマスターすることで、Pico Wの機能を最大限に引き出すことができます。