Raspberry Pi GPIOマスター：PIRモーションセンサーをB+/Model 2でインターフェース

このステップバイステップガイドでは、Passive Infrared（PIR）モーションセンサーをRaspberry Pi B+/Model 2に接続し、GPIOピンをプログラムして動きを検知、アクションをトリガーする方法を学びます。ホームオートメーション、セキュリティアラート、シンプルなロボットなど、GPIOの習得は必須です。

必要なもの

1. Raspberry Pi B+、B、またはModel 2（microSDカード、電源、キーボード、マウス、ディスプレイ付き）
2. LED（任意の色）と220Ω抵抗
3. PIRモーションセンサー（5V出力）
4. ブレッドボードとジャンパーワイヤー（オス-オス、メス-オス）

PiでのGPIOの仕組み

PiのGPIOピンはRPi.GPIOなどのPythonライブラリでアクセス可能。各ピンは物理ピン番号（BOARD）またはBroadcomチップピン番号（BCM）で番号付けされます。本チュートリアルではわかりやすさのためBOARD番号を使用します。

PIRセンサーについて

PIRセンサーは温かい物体から放出される赤外線を検知。フレネルレンズ、IR検出器、制御回路で構成。赤外線レベルの変化を感知すると、最大1分間5VのロジックHIGHを出力。典型的な検知範囲は6〜7m。

ステップ1：GPIO出力でLEDを点滅

まず出力ピン制御の練習としてLEDを点滅。LEDのアノードを220Ω抵抗経由でピン3に、カソードをグランドピンに接続。

import RPi.GPIO as GPIO
import time
GPIO.setwarnings(False)
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(3, GPIO.OUT)  # ピン3を出力に
while True:
    GPIO.output(3, GPIO.HIGH)
    time.sleep(1)
    GPIO.output(3, GPIO.LOW)
    time.sleep(1)

ledblink.pyとして保存しsudo python3 ledblink.pyで実行。

ステップ2：PIRセンサーを読み取り応答

PIRセンサー配線：VCCを5V、GNDをグランド、OUTをピン7（GPIO 4）に。動き検知時にメッセージを表示するスクリプトを作成。

import RPi.GPIO as GPIO
import time
GPIO.setwarnings(False)
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(7, GPIO.IN)  # PIR出力を入力に
print('Ready – waiting for motion…')
try:
    while True:
        if GPIO.input(7):
            print('Intruder detected!')
            # ここでカスタムアクション追加（LED点灯、アラート送信など）
        time.sleep(0.5)
except KeyboardInterrupt:
    print('Exiting…')
finally:
    GPIO.cleanup()

sudo python3 pir_detect.pyで実行し、コンソールでセンサーの動き検知を確認。

次のステップ

ここからプロジェクトを拡張：動き検知でLED点滅、タイムスタンプをファイルにログ、MQTTで通知送信など。初心者向けにRaspberry PiとArduinoの無料eBookダウンロードを推奨し、ハードウェアスキルをさらに深められます。

参考資料

• 公式Raspberry Piドキュメント - GPIO概要: raspberrypi.org
• PIRセンサーデータシート - 典型仕様: Adafruit