【Raspberry Pi Pico】ロボット制御入門③～I2C通信と障害物回避～【Python】

from machine import Pin  # machineモジュールからPin機能をインポート
import utime  # 時間を扱うためにutimeモジュールをインポート

# 超音波センサーのトリガー（発信）とエコー（受信）用のピンを設定
trigger = Pin(5, Pin.OUT)  # GPIO 5番ピンをトリガーとして設定
echo = Pin(4, Pin.IN)  # GPIO 4番ピンをエコーとして設定

# 距離を測定する関数を定義
def read_distance():
    trigger.low()  # トリガーをLowにして準備
    utime.sleep_us(2)  # 2マイクロ秒待機
    trigger.high()  # トリガーをHighにして超音波を発信
    utime.sleep(0.00001)  # 10マイクロ秒間超音波を発信
    trigger.low()  # 再度トリガーをLowにする
    
    # エコーが反応を返すまでの時間を計測
    while echo.value() == 0:  # エコー信号が来るのを待つ
        signaloff = utime.ticks_us()  # 反応なしの時間を記録
    
    while echo.value() == 1:  # エコー信号が来るのを待つ
        signalon = utime.ticks_us()  # 反応が返ってきた時間を記録

    # 反応時間を計算し、距離を求める
    timepassed = float(signalon) - float(signaloff)
    distance = (timepassed * 0.0343) / 2  # 距離を計算（音速は約0.0343 cm/μs、片道なので2で割る）
    
    # 測定した距離を表示
    print("Distance: ", distance, "cm")

# メインループで繰り返し距離を測定
while True:
    read_distance()  # 距離を測定
    utime.sleep_ms(50)  # 50ミリ秒待機

trigger = Pin(5, Pin.OUT)  # GPIO 5番ピンをトリガー（出力）として設定
echo = Pin(4, Pin.IN)  # GPIO 4番ピンをエコー（入力）として設定

def read_distance():
    trigger.low()  # トリガーピンをLowに設定して準備
    utime.sleep_us(2)  # 2マイクロ秒待機
    trigger.high()  # トリガーピンをHighにして超音波を発信
    utime.sleep(0.00001)  # 10マイクロ秒間超音波を発信
    trigger.low()  # トリガーピンをLowに戻す

    while echo.value() == 0:  # エコーが0（Low）の間待機
        signaloff = utime.ticks_us()  # エコー信号が来ない間の時間を記録

    while echo.value() == 1:  # エコーが1（High）の間待機
        signalon = utime.ticks_us()  # エコー信号が来た時間を記録

    timepassed = float(signalon) - float(signaloff)  # エコーが届くまでの時間差を計算
    distance = (timepassed * 0.0343) / 2  # 超音波が往復した時間を元に距離を計算（音速: 0.0343 cm/μs）

    print("Distance: ", distance, "cm")

while True:
    read_distance()  # 距離を測定する関数を呼び出す
    utime.sleep_ms(50)  # 50ミリ秒待機してから次の測定を行う

from machine import Pin, I2C
import ssd1306
import time

from machine import Pin, I2C
import ssd1306
import utime

# I2C通信の初期化 (SDA: ピン20, SCL: ピン21, 通信速度: 400kHz)
i2c = I2C(0, sda=Pin(20), scl=Pin(21), freq=400000)

# 接続されているI2Cデバイスをスキャン
addr = i2c.scan()
if not addr:  # I2Cデバイスが見つからなかった場合
    print("I2Cデバイスが見つかりません。接続を確認してください。")
    raise SystemExit()  # プログラムを終了
else:  # 見つかった場合
    print("I2Cデバイスが見つかりました:", [hex(a) for a in addr])

# OLEDディスプレイを黒で塗りつぶす
def clear():
    utime.sleep(1)  # 1秒待機
    oled.fill(0)  # 0で画面全体を黒にする
    oled.show()  # 表示を更新

from machine import Pin, I2C
import ssd1306
import utime

# I2C通信の初期化 (SDA: ピン20, SCL: ピン21, 通信速度: 400kHz)
i2c = I2C(0, sda=Pin(20), scl=Pin(21), freq=400000)

# 接続されているI2Cデバイスをスキャン
addr = i2c.scan()
if not addr:  # I2Cデバイスが見つからなかった場合
    print("I2Cデバイスが見つかりません。接続を確認してください。")
    raise SystemExit()  # プログラムを終了
else:  # 見つかった場合
    print("I2Cデバイスが見つかりました:", [hex(a) for a in addr])

# OLEDディスプレイの初期化
try:
    oled = ssd1306.SSD1306_I2C(128, 64, i2c, addr=0x3C)  # ディスプレイサイズ(128x64)とアドレス(0x3C)を指定
except Exception as e:  # エラーが発生した場合
    print("OLEDの初期化に失敗しました:", e)
    raise  # プログラムを終了

# OLEDディスプレイを黒で塗りつぶす
def clear():
    utime.sleep(1) # 1秒待機
    oled.fill(0)  # 0で画面全体を黒にする
    oled.show()  # 表示を更新

now_time = 0 #開始時から経った時間を格納する変数
try:
    while True:
        clear()
        now_time = now_time + 1
        # OLEDディスプレイに文字列を表示
        oled.text('Hello', 0, 0)  # 文字「Hello」を位置(0, 0)に表示
        oled.text(str(now_time), 0, 16)  # 現在時刻を位置(0, 16)に表示
        oled.text('now time:' + str(now_time), 0, 32)  # 現在時刻を位置(0, 32)に表示
        oled.show() # ディスプレイを更新する関数
finally:
    oled.fill(0)  # 0で画面全体を黒にする
    oled.show()

from machine import Pin
import utime

# トリガーとエコーのピン設定
trigger = Pin(5, Pin.OUT)
echo = Pin(4, Pin.IN)

def read_distance():
    # トリガーを操作して距離を測定するコード
    trigger.low()
    utime.sleep_us(2)
    trigger.high()
    utime.sleep(0.00001)
    trigger.low()

    while echo.value() == 0:
        signaloff = utime.ticks_us()
    while echo.value() == 1:
        signalon = utime.ticks_us()

    timepassed = float(signalon) - float(signaloff)
    distance = (timepassed * 0.0343) / 2  # 距離計算（cm単位）

    print("Distance: ", distance, "cm")
    return distance

# 一定距離のしきい値を設定
const_distance = 20  # 単位はセンチメートル

while True:
    distance = read_distance()  # 距離を測定
    utime.sleep_ms(50)
    # 条件分岐を追加
    if distance < const_distance:
        print("近づきすぎです！")

# 作成したライブラリからRobotクラスをインポート
from motor import Robot
import utime

# Robotクラスのインスタンスを作成
robot = Robot()

# 計測のための時間を初期化
init_time = utime.ticks_us()
now_time = utime.ticks_us()

try:
    while now_time - init_time < 1000000:  # 1秒間（1000000マイクロ秒）だけ動作
        now_time = utime.ticks_us()
        # ロボットを前進させる
        robot.forward()
finally:
    # 動作終了時にロボットを停止
    robot.stop()

# 作成したライブラリからRobotクラスをインポート
from motor import Robot
import utime

# Robotクラスのインスタンスを作成
robot = Robot()

# 時間を初期化
init_time = utime.ticks_us()
now_time = utime.ticks_us()
print(init_time)

try:
    while now_time - init_time < xxxxxxxx:  # xxxxxxxxに計算した時間（マイクロ秒単位）を入れる
        now_time = utime.ticks_us()
        # 右回転にする場合はrobot.right()に変更してもOK
        robot.left()
finally:
    # 停止
    robot.stop()

from machine import Pin  # RPi Picoのピンを制御するためのモジュール
from motor import Robot  # ロボットを制御するための自作ライブラリ
import utime, time  # 時間管理用のモジュール

# 超音波センサーの設定
trigger = Pin(5, Pin.OUT)  # トリガーピン（超音波の発信）
echo = Pin(4, Pin.IN)  # エコーピン（超音波の受信）

# 障害物検知のしきい値（距離：20cm）
const_distance = 20
time.sleep(1)  # 初期化のための1秒待機
print("システム準備完了")

# ロボットのインスタンスを作成
robot = Robot()

# 超音波センサーで距離を測定する関数
def read_distance():
    trigger.low()  # トリガーをLowに設定
    utime.sleep_us(2)  # 2マイクロ秒待機
    trigger.high()  # トリガーをHighに設定して超音波を発信
    utime.sleep(0.00001)  # 10マイクロ秒間超音波を発信
    trigger.low()  # トリガーをLowに戻す

    # 反射した超音波を受け取る時間を記録
    while echo.value() == 0:  # 反射波が来るまで待機
        signaloff = utime.ticks_us()
    while echo.value() == 1:  # 反射波を受け取るまでの時間を記録
        signalon = utime.ticks_us()

    # 距離を計算（音速に基づく）
    timepassed = float(signalon) - float(signaloff)
    distance = (timepassed * 0.0343) / 2  # 距離を計算（単位: cm）
    print("距離: ", distance, "cm")
    return distance

# メインループ
try:
    while True:
        utime.sleep_ms(50)  # 少し待機
        robot.forward()  # ロボットを前進させる
        distance = read_distance()  # 距離を測定する

        # 距離がしきい値より小さい場合（障害物が近い場合）
        if distance < const_distance:
            print("障害物を検知！")
            robot.stop()  # ロボットを停止
            utime.sleep_ms(10)  # 少し待機

            # ロボットを左に90度回転
            init_time = utime.ticks_us()
            now_time = utime.ticks_us()
            while now_time - init_time < 1104000:  # 1.104秒間回転
                now_time = utime.ticks_us()
                robot.left()  # 左回転

finally:
    robot.stop()  # プログラム終了時にロボットを停止