コマンドラインからGPIOを操作する - IT父さんのロボブログ

GPIOについて
Raspberry Piで何かを動かしたり、センサーからデータを取り込んだりする場合、基板上に並んだ40本（旧モデルでは26本）のピンに信号を送ったり、信号を読み取ったりすることでできるようになります。
つまり現実世界とのインターフェースで、言うところのIoT的なことができるようになります。
このピンには番号が振られており、Raspberry Piに付属のカードにも記載されております。

このうち、GPIO xx と記載されているピンが実際にデータの入出力に使用できるピンになります。GPIOというのは"General-Purpose Input/Output"の略で、入力にも出力にも使用することができます。
なかでも後ろに()がついているピンはさらに特殊用途に使えるものですが、とりあえずは何もついていないピンから使いましょう。
ちなみに番号は「GPIO xx」のxxにあたるGPIO番号と、基板上の物理的な位置に対応した番号（上の図の緑の部分）の両方で指定することができます。
gpioコマンド
ではまず、コマンドラインから現在のGPIOの状態を見てみましょう。
コマンドラインからは、"gpio"コマンドでGPIOを操作することが可能で、
```
$ gpio readall
```
と入力すると、現在のピンの状態が一覧表示されます。ここで真ん中の"Physical"という部分が物理的な番号で、両端の"BCM"がGPIO番号になります。
さらに"Mode"の部分に現在のピンのモード（IN/OUT）が、"V"の部分にピンの値（1ならON、0ならOFF）が表示されます。
GPIOからの入力
個々のGPIOの値（先の"V"の部分）を読み取る場合は以下のようにコマンドを入力します。
```
$ gpio -g read 3
1
```
ここで"-g"は番号種別、"read"は操作種別、"3"はピン番号になります。
つまり、このコマンドの意味は「GPIO番号3のピンの値を読む」ということになります。
ピン番号を物理番号で指定したい場合は、オプションが"-1"（数字の1）になります。つまり、以下でも同じ結果が得られます。
```
$ gpio -1 read 5
1
```
GPIOへの出力
GPIOに信号を出力する場合は以下のようになります。
```
$ gpio -g write 17 1
```
"17"がピン番号、"1"が値（1がONで0がOFF）、つまりこのコマンドの意味は「GPIO番号17のピンを1(ON)にする」ということです。
```
$ gpio -g read 17
1
```
とすれば、実際に値が"1"に変わっていることが確認できます。
GPIOのモード変更
次にピンのモード変更について説明します。
最初の"gpio readall"コマンドの出力より、GPIO番号3のモードは"IN"、GPIO番号17のモードは"OUT"であることがわかります。
"IN"になっているピンは入力モード、つまり各種センサーなどから値を取得するためのピンで、"OUT"は出力モード、つまりLEDやモーターなどに信号を送信するためのピンということになります。
この「モード」も、gpioコマンドによって変更することができます。
```
$ gpio -g mode 3 out
```
とすると、GPIO番号3のピンのモードが"OUT"に変わります。
もとに戻す場合には、
```
$ gpio -g mode 3 in
```
とすればOKです。