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» 2020年11月23日 07時00分 公開

ラズパイの拡張ボード「Sense HAT」に搭載された加速度計、磁力計、ジャイロスコープでサイコロを作る名刺サイズの超小型PC「ラズパイ」で遊ぶ(第31回)(1/2 ページ)

ラズパイ向け拡張ボード「HAT」には加速度計と磁力計、ジャイロスコープの機能も搭載されています。今回はサイコロを作ってみましょう。

[岩泉茂,ITmedia]

 ラズパイの拡張ボード「Sense HAT」は、これまで紹介した湿度センサー、気圧センサーの他、加速度計と磁力計、ジャイロスコープの機能を備える「IMU」(Inertial Measurement Unit)を搭載しています。測定できる値は以下の通りです。

  • 加速度計:加速力を測定してSense HATがどちらに動いているのかを測定
  • 磁力計:コンパスのように地球の磁場を測定
  • ジャイロスコープ:Sense HATの運動量と回転を測定

 Sense HATは、IMUのセンサーでピッチ、ロール、ヨーのxyz軸3方向の動きを検出できます。

Sense HAT ピッチ、ロール、ヨーの3方向(ラズベリーパイ財団のWebページから抜粋)

 以下のプログラムを記述して「3jiku.py」のように名前を付けて保存し、実行させてみましょう。ラズパイを傾けて±1G以上の加速度を検知したときに、x、y、zの値が変化します。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
from sense_hat import SenseHat
sense = SenseHat()
try:
    while True:
	    acceleration = sense.get_accelerometer_raw()
	    x = acceleration['x']
	    y = acceleration['y']
	    z = acceleration['z']
	    x=round(x, 0)
	    y=round(y, 0)
	    z=round(z, 0)
	    print("x={0}, y={1}, z={2}".format(x, y, z))
except KeyboardInterrupt:
	sense.clear()

 続いてはSense HATに流れている文字の向きが、Sense HATを傾ける方向によって変わるというプログラムを紹介します。ここではx軸が-1Gを検知すると180度向きを変え、y軸が1Gを検知すると90度、y軸が-1GWork270度というように変わっていきます。以下のプログラムを記述して「letter.py」などと保存し、実行してみましょう。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
from sense_hat import SenseHat
sense = SenseHat()
# "J"の文字を表示
sense.show_letter("J")
try:
	while True:
		acceleration = sense.get_accelerometer_raw()
		x = acceleration['x']
		y = acceleration['y']
		z = acceleration['z']
		x=round(x, 0)
		y=round(y, 0)
		z=round(z, 0)
	
		print("x={0}, y={1}, z={2}".format(x, y, z))
# 傾けた方向に応じて流れる向きを変える
		if x  == -1:
			sense.set_rotation(180)
		elif y == 1:
			sense.set_rotation(90)
		elif y == -1:
			sense.set_rotation(270)
		else:
			sense.set_rotation(0)
except KeyboardInterrupt:
	sense.clear()

 Sense HATの傾きに応じて、白い「J」という文字がくるくると変わったでしょうか。

Sense HAT 「J」の文字がくるくると変わる

 続いてご紹介するのは、x、y、z軸のいずれかの方向に強い加速度が加わると「!」が表示されるというプログラムです。

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
from sense_hat import SenseHat
sense = SenseHat()
red = (255, 0, 0)
try:
	while True:
		acceleration = sense.get_accelerometer_raw()
		x = acceleration['x']
		y = acceleration['y']
		z = acceleration['z']
		x = abs(x)
		y = abs(y)
		z = abs(z)
		if x > 1 or y > 1 or z > 1:
			sense.show_letter("!", red)
		else:
			sense.clear()
except KeyboardInterrupt:
	sense.clear()

 Sense HATを上下左右に振ってみると「!」という赤い文字が表示されたでしょうか。

Sense HATを使ったサイコロを作ってみよう

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