ESP32 は、さまざまな外部周辺機器と接続して出力を生成できる IoT ボードです。 ESP32 は、プッシュ ボタンなどのデバイスから入力を受け取り、受け取った入力に従って応答を生成します。押しボタンを使用して、LED の制御やモーターの速度の維持など、複数のセンサーやデバイスを制御できます。このレッスンでは、ESP32 とのプッシュ ボタン インターフェースについて説明します。
以下は、このレッスンの目次です。
3.3: デジタル読み取り機能を使用した ESP32 とのプッシュ ボタンのインターフェイス
3.6: ESP32 とプッシュ ボタンを接続するためのコード
1: 押しボタンの紹介
プッシュ ボタンは、さまざまなマシンまたはプロセスの状態を制御するメカニズムを備えた単純なボタンです。押しボタンは、プラスチックや金属などの硬い素材でできており、通常は上面が平らで、ユーザーが押すことができます。
ESP32 プロジェクトでは、ピンの入出力状態を制御するためにプッシュ ボタンが広く使用されています。トグル スイッチとプッシュ ボタンは、わずかに異なる原理で動作します。従来のスイッチまたはトグル スイッチは、一度押すと静止しますが、プッシュ ボタンは通常、離すと静止する 2 ポジション デバイスです。
プッシュボタンの動作原理を詳しく見ていきましょう:
2: 押しボタンの働き
通常、押しボタンには 4 つのピンがあります。これらの 4 つのピンはペアの形で接続されており、上の 2 つのピンは内部で接続され、他の 2 つのピンも内部で接続されています。
どの 2 つのピンが接続されているかを知るには、マルチメーター (DMM) を使用して、 導通試験 、今度はプラスのプローブをボタンのいずれかの脚に取り付けてから、マルチメーターのマイナスのプローブを他の脚に1つずつ取り付けます。両端の接続が完了すると、マルチメーターからビープ音が聞こえます。内部で接続されている 2 つの脚が回路を完成させます。
2.1: 押しボタンの動作モード
回路で押しボタンを使用するには、内部で接続された各ペアから 1 つのピンが必要です。内部で接続されている同じペアからプッシュ ボタンのピンを使用すると、これらが既に接続されているため、短絡が発生し、プッシュ ボタン メカニズムがバイパスされます。
このメカニズムに基づいて、プッシュ ボタンは次の 2 つのモードで動作します。
下の画像に示すモードの例を見てみましょう。ボタンが押されていないときは内部接続が開いており、ボタンが押されると内部A端子とB端子が接続され、回路が完成することがわかります.
これで、押しボタンの動作の背後にある基本原理が完成しました。次に、シンプルなプッシュ ボタンを ESP32 に接続し、それを使用して LED を制御します。
3: 押しボタンと ESP32 のインターフェース
プッシュ ボタンを ESP32 と接続する前に、入力として使用できる GPIO ピンを知っておく必要があります。ここで、ESP32 のデジタル入出力ピンについて説明します。
3.1: ESP32 のデジタル入出力ピン
ESP32 の合計は 48 それぞれが特定の機能に固有のピンであり、48 個のピンの中には物理的に露出していないものもあります。つまり、それらを外部目的に使用することはできません。これらのピンは、さまざまな機能のために ESP32 内に統合されています。
ESP32 ボードには 2 つの異なるバリアントがあります。 36 ピンと 30 ピン。ここで、両方のボード間の 6 つのピンの違いは、ボード上の SPI 通信に使用できる 6 つの統合 SPI フラッシュ ピンがあるためです。 36 ESP32 ボードのピンバリアント。ただし、これらの 6 本の SPI ピンは、入出力などの他の目的には使用できません。
以下のピン配列は 30ピン ESP32 ボード:
すべての GPIO の中で 4 つのピンのみ ( 34、35、36、39 ) は入力専用ですが、他のすべてのピンは入力と出力の両方に使用できます。前述のように、6 つの SPI ピンは入力または出力に使用できません。
3.2: ESP32 でデジタル入力を読み取る方法
プッシュ ボタン入力は、機能が定義された GPIO ピンで読み取ることができます。 pinMode() Arduinoコード内で最初に定義する必要があります。この関数は、GPIO ピンを入力として設定します。 pinMode() 関数の構文は次のとおりです。
pinMode ( GPIO、入力 ) ;
定義された GPIO ピンからデータを読み取るには デジタル読み取り() 関数が呼び出されます。以下は、GPIO ピンのプッシュ ボタンからデータを取得するために使用できるコマンドです。
3.3: デジタル読み取り機能を使用した ESP32 とのプッシュ ボタンのインターフェイス
次に、ESP32 をプッシュボタンとインターフェースします。 デジタル読み取り どの GPIO ピンでも機能します。プッシュボタンからの入力を受け取ると、LED がオンまたはオフになります。
3.4: 必要なハードウェア
以下は、必要なコンポーネントのリストです。
-
- ESP32 ボード
- LED
- 220オームの抵抗器
- 4ピンプッシュボタン
- ブレッドボード
- ジャンパー線の接続
3.5: 回路図
下の画像は、ESP32 を使用した押しボタンの概略図です。ここでは、入力は GPIO ピン 15 のプッシュ ボタンから読み取られ、LED は GPIO ピン 14 に接続されています。
3.6: プッシュ ボタンと ESP32 をインターフェイスするためのコード
コードを ESP32 にアップロードするには、Arduino IDE エディタを使用します。 IDE を開き、ESP32 ボードを接続した後、ツール セクションから COM ポートを選択します。 ESP32 ボードの準備ができたら、コードを IDE に貼り付けて [アップロード] をクリックします。
const int Push_Button = 15 ; /* デジタルピン 15 定義済み 為に ボタンを押す */const int LED_Pin = 14 ; /* デジタルピン 14 定義済み 為に 導いた */
int Button_State = 0 ;
ボイド設定 ( ) {
Serial.begin ( 115200 ) ;
pinMode ( Push_Button、入力 ) ; /* GPIO 15 設定 なので 入力 */
pinMode ( LED_ピン、出力 ) ; /* GPIO 14 設定 なので 出力 */
}
ボイドループ ( ) {
Button_State = digitalRead ( ボタンを押す ) ; /* 押しボタンの状態をチェックする */
Serial.println ( ボタンの状態 ) ;
もしも ( Button_State == HIGH ) { /* もしも ボタンの状態を確認する条件 */
デジタル書き込み ( LED_ピン、HIGH ) ; /* HIGH 状態 LED オン */
} そうしないと {
デジタル書き込み ( LED_ピン、LOW ) ; /* そうでなければ LED オフ */
}
}
LED とプッシュボタンの GPIO ピンを定義することから始まるコード。その後、LED GPIO は出力として宣言され、押しボタン GPIO は入力として設定されます。
最後に、if 条件を使用してプッシュ ボタンの状態をチェックします。プッシュ ボタンの状態は、次を使用してシリアル モニタにも出力されます。 Serial.println(Button_State) .
押しボタン入力が HIGH LED の場合はオンになり、それ以外の場合はオフのままになります。
3.7: 出力
まず、LED がオフになっていることがわかります。
ここでプッシュボタンを押すと、HIGH 信号が ESP32 GPIO 15 に送信され、LED が点灯します。
同じ出力が Arduino シリアル モニターにも表示されます。
結論
ESP32 には複数の GPIO ピンがあり、プッシュ ボタンなどのセンサーからデジタル データを読み取ることができます。デジタル読み取り機能のプッシュ ボタンを使用すると、ESP32 と簡単にインターフェイスしてさまざまなデバイスを制御できます。この記事を使用すると、プッシュ ボタンを ESP32 の任意の GPIO ピンに接続できます。