Raspberry Pi 周辺機器

BTSTAFF
RaspPiPeripheral
周辺機器
KAMATAKA URABE
チャプタ 1
RaspberryPi
と周辺機器
peripheral
1. 購入品
2. ＬＣＤ
3. デバイス
4. Ｉ2Ｃデバイス
『Raspberry Piで遊ぼう!
改訂第3版』
最新情報お知らせページ
5. ＧＰＩＯ
6. ＬＥＤ接続
7. カメラ
8. スマートフォン
7. Ａｒｄｕｉｎｏ
8. サーボモーター
M
O
DE
L
B+
セクション 1
購入品
PURCHASE
1.
2
１
ブレッドボードＥＩＣ−３０１秋月電子通商
1個￥190（税込）
６
圧電スピーカー（圧電サウンダ）ＳＰＴ０８
（２個入）[PT08-Z185R]
秋月電子通商
1パック￥100（税込）
２ブレッドボード・ジャンパーコード（オス−オス）セット
秋月電子通商
[BBJ-65]
1セット￥220（税込）
３ブレッドボード・ジャンパーワイヤ（オス−メス）
１５ｃｍ（青）[0116-71904-02-015]
秋月電子通商
1パック￥330（税込）
４ＳＯＴ２３変換基板金フラッシュ
秋月電子通商
1枚￥20（税込）
10枚以上 (単価) ￥15（税込）合計￥150（税込）
５
赤外線リモコン受信モジュールＰＬ−ＩＲＭ２
１６１−ＸＤ１（２個入）
秋月電子通商
1パック￥100（税込）
3
７カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）１／４Ｗ２２０Ω
秋月電子通商
（１００本入）
1袋￥100（税込）
千石電商
【数量10本∼】単価 ¥6
【数量1組∼】
100本1組で ¥137
８カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）１／４Ｗ１０KΩ
（１００本入）
1袋￥100（税込）
タクトスイッチ１００個セット
１０
秋月電子通商
１００個セット 1袋￥700（税込）
タクトスイッチ（大）１０個セット秋月電子通商
１１
１０個セット 1袋￥300（税込）
秋月電子通商
９カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）１／４Ｗ４７０Ω
（１００本入）
1袋￥100（税込）
秋月電子通商
５ｍｍ赤色ＬＥＤＯＳＤＲ５１１３Ａ（１００個入）
１２
秋月電子通商
1袋￥400（税込）
１−ｗｉｒｅデバイス
デジタル温度センサ（１ｗｉｒｅ）秋月電子通商
ＤＳ１８Ｂ２０＋
１３
1個￥300（税込）
4
2
ＩＣ( Inter-Integrated Circuit )
高精度１２ビットＩ２Ｃ接続デジタル温度センサ
ＳＴＴＳ７５１
秋月電子通商
１４
M41T62 リアルタイムクロック(RTC)モジュール
ストロベリーリナック
メーカー品番：M41T62
１５
1個 500円 (+プラス消費税)
1個￥100（税込）
DS1307搭載のリアルタイムクロック
・モジュールスイッチサイエンス
１６
1,868 円
I2C低電圧キャラクタ液晶モジュール（１６ｘ２行）
[バックライト付] 型番：SB1602BW ストロベリーリナック
１７
1個800円（税抜）
5
番
号
品名
1
ブレッドボードＥＩＣ−３０１
2
数量
金額
累計
金額
平成２７年
２月２８日
¥190
5個
¥950
¥950
秋月電子通商
ブレッドボード・ジャンパーコード
（オス−オス）セット [BBJ-65] 65個
¥220
2セット
¥440
¥1390
秋月電子通商
3
ブレッドボード・ジャンパーワイヤ
（オス−メス）１５ｃｍ（青）１０本入り
¥330
1パック
¥330
¥1720
秋月電子通商
4
ＳＯＴ２３変換基板金フラッシュ
¥20
10個
¥150
¥1870
秋月電子通商
¥100
2パック
¥200
¥2070
秋月電子通商
¥100
2パック
¥200
¥2270
秋月電子通商
¥100
¥2370
秋月電子通商
5
6
赤外線リモコン受信モジュールＰＬ−ＩＲＭ２１６１−ＸＤ１（２個入）
圧電スピーカー（圧電サウンダ）ＳＰＴ０８
（２個入）[PT08-Z185R]
製品画像
単価
（税込）
7
カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）１／４Ｗ２２０Ω
¥100
1パック
8
カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）１／４Ｗ１０KΩ
¥100
1パック
¥100
¥2470
秋月電子通商
9
カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）１／４Ｗ４７０Ω
¥100
1パック
¥100
¥2570
秋月電子通商
10
タクトスイッチ１００個セット
¥700
1袋
¥700
¥3270
秋月電子通商
11
タクトスイッチ（大）１０個セット
¥300
1袋
¥300
¥3570
秋月電子通商
12
５ｍｍ赤色ＬＥＤＯＳＤＲ５１１３Ａ
¥400
1袋
¥400
¥3970
秋月電子通商
13
高精度１２ビットＩ２Ｃ接続デジタル温度センサ
¥100
3個
¥300
¥4270
秋月電子通商
14
I2C低電圧キャラクタ液晶モジュール（１６ｘ２行）
¥864
3個
¥2592
¥2592
ストロベリーリナック
100本入り
100本入り
6
セクション 2
TechS
h
are株式
ＬＣＤ
会社
LCD
1. Raspberry Pi用 320x240ドット
2.8インチタッチパネル式TFT液晶モニタ
2. 2.2インチ液晶モジュール
（240x320/SPI）[M-TM022-SPI]
¥5,98
0(Prem
ium)
ait
e
¥1
,95
nd
o
0
7
Raspberry Pi用 320x240ドット
2.8インチタッチパネル式TFT液晶モニタ
¥5,98
0(Prem
ium)
Raspberry Pi用 TFTモニタ特別セット
-簡易インストールRaspbianインストール内部から
このスクリプトを起動させましょう。
このコードでダウンロードできます。
wget http://adafru.it/pitftsh
mv pitftsh pitft.sh
chmod +x pitft.sh
Raspberry Pi用
TechShare株式会社通販事業部
〒135-0016
東京都江東区東陽5丁目28-6
TSビル5F
Tel:03-5683-7293
Fax:03-6745-9093
Email:[email protected]
TFTモニタ特別セット
使い方アクセスカード
sudo ./pitft.sh -t 28r -r
テックシェアストア
(TechShareStore)
会員の登録
ユーザID:[email protected]
パスワード:
1. TFTモニタ特別セットを組み立てよう！
2. ボタンスイッチを取り付けよう！
3. 周辺機器と接続しよう！
4. TFTモニタ特別セットをインストールしよう！
5. ボタンを設定しよう！
最後にPiTFT上にテキストコンソールを表示するかの
選択ができます。
ボタンスイッチの左端をLinuxのシャットダウンに設
定するか選択できます。
8
9
2.2インチ液晶モジュール
（240x320/SPI）[M-TM022-SPI]
¥1
,95
0
登録
占部鎌孝 … 名前
[email protected]
パスワード
page60∼67
aitendo＠shopping
●概要 ILI9340C、240x320、SPI http://www.aitendo.com
●仕様・機能
[email protected]
液晶とキャリー基板実装済み2.2インチ液晶モジュール、
5つのI/Oポートで制御できる超簡単液晶、
解像度：240x320
ケーブルは付属されておりません。
対応専用ケーブルのお取り扱いがございませんが、
2.54mmピッチのピンヘッダ接続用ケーブル
http://www.aitendo.com/product-list/351
などが対応
10
I2C低電圧キャラクタ液晶モジュール（１６ｘ２行）
[バックライト付] 型番：SB1602BW
ストロベリーリナック
ストロベリーリナック
■I2C低電圧キャラクタ液晶モジュール
1個800円（税抜）
（１６ｘ２行）メーカー品番：SB1602B
I2C液晶
page209∼214
11
セクション 3
デバイス
1.カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）１／４Ｗ２２０Ω
2. カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）１／４Ｗ１０KΩ
3. タクトスイッチ１００個セット
DEVICE
1. ブレッドボードＥＩＣ−３０１
2. ブレッドボード・ジャンパーコード
4. タクトスイッチ（大）１０個セット
5. デジタル温度センサ（１ｗｉｒｅ）ＤＳ１８Ｂ２０＋
１−ｗｉｒｅデバイス
（オス−オス）セット [BBJ-65]
3. ブレッドボード・ジャンパーワイヤ
（オス−メス）１５ｃｍ（青）
4. ＳＯＴ２３変換基板金フラッシュ
5. 赤外線リモコン受信モジュール
ＰＬ−ＩＲＭ２１６１−ＸＤ１（２個入）
6. 圧電スピーカー（圧電サウンダ）
ＳＰＴ０８（２個入）
12
ブレッドボードＥＩＣ−３０１秋月電子通商
aブレッドボードＥＩＣ−１０２ＢＪ秋月電子通商
page348
1枚￥700
（税込）
1個￥190
（税込）
page171∼172
page205
13
ブレッドボード・ジャンパーコード（オス−オス）セット
[BBJ-65]
秋月電子通商
ブレッドボード・ジャンパーワイヤ（オス−メス）
１５ｃｍ（青）[0116-71904-02-015]
秋月電子通商
page173
1セット￥220
（税込）
1パック￥330
（税込）
page173
14
ＳＯＴ２３変換基板金フラッシュ秋月電子通商
1枚￥20
（税込）
10枚以上 (単価) ￥15（税込）
合計￥150（税込）
page205
15
赤外線リモコン受信モジュールＰＬ−ＩＲＭ２
１６１−ＸＤ１（２個入）
秋月電子通商
1パック￥100
（税込）
page220
16
圧電スピーカー（圧電サウンダ）ＳＰＴ０８
（２個入）[PT08-Z185R]
秋月電子通商
1パック￥100
（税込）
page196
サンプルプログラムのダウンロード
『Raspberry Piで遊ぼう! 改訂第3版』
の最新情報お知らせページ
17
Adafruit Ultimate 66チャンネル10Hz
GPSモジュール Version 3
5,605 円
ＵＳＢ接続のＧＰＳモジュール
GETTING GPS TO WORK ON A RASPBERRY PI
スイッチサイエンス
（税込）
page262
GPSD - 概要
18
カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）１／４Ｗ２２０Ω
カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）１／４Ｗ１０KΩ
秋月電子通商
カラーコード
（１００本入）
1袋￥100（税込）
page183
page177
タクマンＲＤ２５２２０Ω
カーボン抵抗１／４Ｗ２２０Ω±５％
別名：炭素皮膜抵抗誤差：±５％
カラーコード：赤赤茶金
千石電商
【数量10本∼】単価 ¥6
【数量1組∼】
100本1組で ¥137
カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）１／４Ｗ２２０Ω
[CF25J220RB]・誤差：±５％・定格電力：１／４Ｗ
秋月電子通商
秋月電子通商
（１００本入）
1袋￥100（税込）
（１００本入）
1袋￥100（税込）
カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）１／６Ｗ２２０Ω
[RD16S 220E]・誤差：±５％・定格電力：１／６Ｗ
19
カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）１／４Ｗ４７０Ω
（１００本入）
1袋￥100（税込）
秋月電子通商
page188
カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）１／４Ｗ２７０Ω
（１００本入）
1袋￥100（税込）
秋月電子通商
20
５ｍｍ赤色ＬＥＤＯＳＤＲ５１１３Ａ（１００個入）
1袋￥400（税込）
秋月電子通商
21
タクトスイッチ１００個セット
秋月電子通商
１００個セット
1袋￥700（税込）
page184
タクトスイッチ（大）１０個セット秋月電子通商
１０個セット
1袋￥300（税込）
22
１−ｗｉｒｅデバイス
デジタル温度センサ（１ｗｉｒｅ）秋月電子通商
ＤＳ１８Ｂ２０＋
1個￥300
（税込）
page199
23
セクション 4
２
ＩＣデバイス
I NTER - INTEGRATED
CIRCUIT
1. Ｉ2 Ｃｔｏｏｌｓをインストール
2. Ｉ2 Ｃデバイスへのアクセス権限の設定
1. 高精度１２ビットＩ２Ｃ接続デジタル温度センサ
ＳＴＴＳ７５１
2. M41T62 リアルタイムクロック(RTC)モジュール
メーカー品番：M41T62
3. I2C低電圧キャラクタ液晶モジュール（１６ｘ２行）
[バックライト付] 型番：SB1602BW
24
Ｉ2 Ｃ( Inter-Integrated Circuit )はフィリップス社が
開発したシリアルバス(serial bus)で、ＳＤＡとＳＣＬ
という２本の信号線だけでデバイスを制御できると
いう特徴を持っています。
ＲａｓｐｂｅｒｒｙＰｉのＧＰＩＯは
Ｉ2 Ｃに対応しており、さまざまな
デバイスを接続して利用できます。
ＲａｓｐｂｅｒｒｙＰｉでは
ＧＰＩＯ２がＳＤＡ、
page203
ＧＰＩＯ３がＳＣＬとなります。
Ｉ2 Ｃを利用すると、４本の線を接続するだけで
センサーや表示デバイスを手軽に利用できます。
ＰｙｔｈｏｎにはＩＣデバイス制御用の
ライブラリも提供されている。
Ｉ2 Ｃ（アイ・スクエア・シー）の特徴は
データのやりとりを行う
「ＳＤＡ（シリアルデータ）」と、
ＩＣ間でタイミングを合わせるのに利用 page196
する「ＳＣＬ（シリアルクロック）」の２本の線を
繋ぎます。実際には、デバイスを動作させるために、
電源とＧＮＤを接続する必要があるため、それぞれの
デバイスに４本の線を接続します。
Ｉ2 Ｃは、各種デバイスを制覇するマスターと、
マスターからの命令によって制御されるスレーブに
分かれます。マスターはＲａｓｐｂｅｒｒｙＰｉに
あたります。データの送受信を行う「ＳＤＡ」は
端子番号３番、クロックの「ＳＣＬ」は端子番号
５番に接続します。
25
Ｉ2 Ｃｔｏｏｌｓをインストール
$ sudo nano /etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf
blacklist spi-bcm2708
#blacklist 12c-bcm2708
page204∼205
「raspi-blacklist.conf」のファイルは存在しない。
✖
/etc/modules の編集
$ sudo nano /etc/modules
12c-dev
$ sudo apt-get install 12c-tools libi2c-dev
Ｉ2 Ｃデバイスへのアクセス権限の設定
$ sudo gpasswd -a pi 12c
26
Ｉ２Ｃをセットアップする
/etc/modules の編集
$ sudo nano /etc/modules
page158
i2c-bcm2708
i2c-dev
⃝
ＰｙｔｈｏｎＩ２Ｃライブラリのインストール
$ sudo apt-get install python-smbus
27
高精度１２ビットＩ２Ｃ接続デジタル温度センサ
ＳＴＴＳ７５１
秋月電子通商
1個￥100
（税込）
5個以上 (単価) ￥80（税込）
合計￥400（税込）
page205
28
M41T62 リアルタイムクロック(RTC)モジュール
ストロベリーリナック
メーカー品番：M41T62
1個 500円
(+プラス消費税)
page215
29
DS1307搭載のリアルタイムクロック
・モジュールスイッチサイエンス
DS1307 RT Clock ＋Arduino
bildr.blog
1,868 円
page269
DS1307搭載のリアルタイムクロックのモジュールです。
ArduinoからはI2Cで通信できます。I2Cのアドレスが
選べるようになりました。
30
I2C低電圧キャラクタ液晶モジュール（１６ｘ２行）
[バックライト付] 型番：SB1602BW ストロベリーリナック
ストロベリーリナック
■I2C低電圧キャラクタ液晶モジュール
1個800円（税抜）
（１６ｘ２行）メーカー品番：SB1602B
I2C液晶
page209∼214
31
スマートフォンでＩ2Ｃを制御
Ａｐａｃｈｅ／ＰＨＰのインストール
$ sudo apt-get install apache2 php5
Ｉ2Ｃデバイスへのアクセス権限を設定
ＷＷＷサーバーのＡｐａｃｈｅは www-data という
ユーザーで外部のプログラムを実行します。
しかし、Ｉ2Ｃデバイスは一般ユーザーの権限では
アクセスできません。そこで、ユーザー www-data
をＩ2ＣデバイスにアクセスできるグループＩ2Ｃに
追加します。
一般ユーザー「ｐｉ」の権限でコンテンツ
がアップロードできるように、Ｗｅｂ
サーバーのドキュメントルートのオーナー
を変更します。
$ sudo gpasswd -a www-data i2c
$ sudo chown pi -R /var/www
ユーザー www-data がどのグループに属しているか
調べるには、以下のコマンドを実行します。
page246∼250
Ａｐａｃｈｅを起動するには、次のコマンドを実行
$ sudo /etc/init.d/apache2 start
システムの起動時にＡｐａｃｈｅを起動するように
するには、以下のコマンドを実行を実行します。
$ sudo id -Gn www-data
www-data i2c
Ａｐａｃｈｅを再起動します。
$ sudo /etc/init.d/apache2 restart
$ sudo update -rc.d apache2 defaults
32
ＰＨＰからのＩ2Ｃ制御
サンプルプログラムのダウンロード
『Raspberry Piで遊ぼう! 改訂第3版』
の最新情報お知らせページ
33
セクション 5
ＧＰＩＯ
クリックで
リンク先に
GPIO (raspberrypi.org)
ＧＰＩＯ
1.
Rpi Low-level peripherals
General Purpose Input/Output (GPIO)
hardware hacking
Raspberry PiでIO制御
page170
こじ研（小嶋研究所）宮城大学
Raspberry Pi GPIO入出力のサンプル
（Python, C言語, shellスクリプト）
34
ＲＰｉ．ＧＰＩＯをインストールする
$ sudo apt-get install python-dev
$ sudo apt-get install python-rpi.gpio
The GPIO pinout
ＲａｓｐｂｅｒｒｙＰｉはマイクロコントローラとして
設計されているわけではないので、ＧＰＩＯピンの応答は
Ａｒｄｕｉｎｏほど高速ではない。
ＲＰｉ．ＧＰＩＯのライブラリはＰｙｔｈｏｎにラップ
されたネイティブなＣのコードを使って、可能な限り高速
に入出力を行ってくれる。
page157
35
スマートフォンでＧＰＩＯを制御
ＰＨＰ、Ｐｙｔｈｏｎ、Ｒｕｂｙ、ＣＧＩなどのプログラム
からＧＰＩＯを制御できます。
Ｉ2Ｃデバイスと通信するためのi2cset／i2cgetコマンドや、
ＧＰＩＯポートを制御するgpioコマンドをプログラムから
呼び出せば、ブラウザからＷｅｂサーバを経由してＧＰＩＯ
ポートを制御ができます。
page168
page231
page246∼250
36
セクション 6
ＬＥＤ接続
ＬＥＤ C ONNECTION
1.
37
ＬＥＤを接続する
カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）１／４Ｗ４７０Ω
page157
ＲＰｉ．ＧＰＩＯをインストールする
$ sudo apt-get install python-dev
$ sudo apt-get install python-rpi.gpio
page187
ブレッドボードＥＩＣ−３０１
ＲａｓｐｂｅｒｒｙＰｉはマイクロコントローラとして
設計されているわけではないので、ＧＰＩＯピンの応答は
Ａｒｄｕｉｎｏほど高速ではない。
ＲＰｉ．ＧＰＩＯのライブラリはＰｙｔｈｏｎにラップ
されたネイティブなＣのコードを使って、可能な限り高速
に入出力を行ってくれる。
38
これでＧＰＩＯ４の制御ができるようになりました
ＬＥＤの点灯を制御
$ echo 1 > /sys/class/gpio/gpio4/value
$ echo 0 > /sys/class/gpio/gpio4/value
コマンドラインでＬＥＤを制御
page177
Ｒａｓｐｂｉａｎは、/sys/class/gpioディレクトリの中にある
仮想ファイルにアクセスすることで、簡単にＧＰＩＯポート
を制御することができます。
どのＧＰＩＯポートを使用するかを宣言します。
今回はＧＰＩＯ４を使用します。
$ echo 4 > /sys/class/gpio/export
echoの後に指定した値を > の後ろに指定したファイルに
書き込むという意味です。使用開始の宣言は、
/sys/class/gpio/export ファイルに対して行います。
すると /sys/class/gpio/gpio4 という仮想ディレクトリが
現れます。ＧＰＩＯ４の制御はこのディレクトリ内の
ファイルに対して行います。
仮想ファイル /sys/class/gpio/gpio4/valueに oか1を
書き込むと、ＧＰＩＯ４に信号が出力されます。
値の指定は /sys/class/gpio/gpio**/value ファイルに対して
行います。
1 にするとＬＥＤが光り、o にするとＬＥＤが消えます。
足の長い方が＋（ＧＰＩＯ４側）、短い方がー（ＧＮＤ側）
です。
ＧＰＩＯポートの使用が終わったら、使用終了を
宣言(unexport)します。
$ echo 4 > /sys/class/gpio/unexport
使用終了の宣言は、
/sys/class/gpio/unexport ファイルに対して行います。
入出力の方向を設定します。今回は信号を出力して
ＬＥＤを光らせるので、out を指定します。
$ echo out > /sys/class/gpio/gpio4/direction
入出力の方向を設定は、
/sys/class/gpio/gpio**/direction ファイルに対して行います
39
セクション 7
カメラ
CAMERA
1.
Raspberry Pi のカメラを有効化する
2. 静止画の撮影
Raspberry Pi ラズベリー・パイ
超小型パソコン MODEL B (PLUS) &
専用カメラ MMP-RPI-PLUSCAM/A
40
Raspberry Pi のカメラを有効化する
静止画の撮影
$ raspistill -o image.jpg
このコマンドを実行するとディスプレイに５秒間プレビュー映
像が表示され、この５秒の最後の時点の内容が保存されます
$ raspistill -o image.jpg -t 1000
page152∼165
41
セクション 8
スマートフォン
SMARTPHONE
1.
42
43
セクション 9
ＰＣボードとマイコンボードの違い
Ａｒｄｕｉｎｏ
Raspberry Pi(ラズベリーパイ) .. ＰＣボード
Arduino(アルデュイーノ) ........ マイコンボード
ＰＣボード
マイコンボード
スマートフォンやタブレット家電などの組み込み機器用の
で使われているＡＲＭやｘ８「マイコン」を搭載していま
A RDUINO
1. ＰＣボードとマイコンボードの違い
６などのＣＰＵを備え、本格す。マイコンはＣＰＵやメモ
ＯＳのＬｉｎｕｘが動作しまリー、周辺回路などを１つの
す。
チップにまとめたもので、性
Ｗｅｂサーバやアプリケーシ能は低いですが安価です。
2. Ａｒｄｕｉｎｏ開発環境の導入
ョンなど、ＰＣと同様の豊富マイコンは元々組み込み機器
なオープンソースソフトウェ用なので、部品を制御するの
ア(OSS)が使えるのが魅力で
が得意だという特徴がありま
す。
す。部品とやり取りするＩ／
JavaやRubyなど、プログラ
Ｏの種類が豊富で、それだけ
ミングする言語も自由に選べで多様な部品を直接制御でき
ます。
ます。多くのマイコンボード
アプリケーションはＬｉｎｕでは、ＬｉｎｕｘのようなＯ
ｘを介さないとＩ／ＯにアクＳを動かせない代わりに、ア
セスできません。
プリケーションがＣＰＵ上
で”直接”動作します。このた
め、ナノ秒オーダーのタイミ
ングで部品を正確に制御でき
page35
ます。
44
Ａｒｄｕｉｎｏ開発環境の導入
ＡｒｄｕｉｎｏＩＤＥ
page41
45
セクション 10
サーボモーター
サーボモーター
1.
46
サーボモーターをＷｅｂから操作しよう
page59
47

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