【初心者向け】まずは「ボタンでLEDを光らせる」だけで回路の基礎を理解しよう

組み込み開発の勉強を始めると、最初のステップとして「ボタン操作でLEDを光らせる」という学習をすることが多いと思います。

これはGPIO入力を学ぶための典型的な題材ですが、いきなりマイコンを使う前に、まずは電源・抵抗・LED・スイッチ・GNDだけを使ったシンプルな回路で動作を確認してみるのがおすすめです。

この記事では、基本的な回路のつなぎ方や、よくある間違いを実際の動作とともに解説します。

基本の回路構成

まずは以下のような構成を作ります。

スイッチを押すとLEDが光る、という非常にシンプルな回路です。

タクトスイッチには4つの足がありますが、これは

という構造になっています。

この構造を理解していないと、スイッチの向きを間違えて意図しない動作になりがちです。

試しに、スイッチからGNDにつながる線を抜いてみます。

この状態でボタンを押しても LEDは光りません。

理由はシンプルで、

と電流が流れようとしても、その先（GND）が存在しないため電流が流れないからです。

つまり、電圧がかからずLEDは点灯しません。

次に、スイッチのGND側の接続位置を変えてみます。

スイッチの左側にGNDをつなぐと、LEDが常に光りっぱなしになります。

理由は、

という経路ができてしまい、ボタンを押す・押さないに関係なく電流が流れ続けるためです。

これもタクトスイッチの内部構造を理解していないと起こりがちなミスです。

このように、実際に配線を変えながら

を試してみると、回路の理解が一気に深まります。

GPIO入力を学ぶ前に、まずはこうした基本的な電気の流れを体感しておくと、後の学習がとてもスムーズになります。