当サイトの情報によって生じたいかなる損失について一切の責任を負わないものとします. © Copyright 2020 WATLAB -Python, 信号処理, AI-. cm (6 V) 動作電圧 4.8 ~ 7.2 V. 動作電流 500 ~ 900 mA (6Vの時) 過負荷電流 2.5A (6V) PWM信号：周期 50ms. PythonでRaspberry PiのGPIOを制御するには、最初に説明しましたが「RPi.GPIO」というパッケージを使用します。使用するには、Pythonのプログラムの先頭で、このパッケージを使用します、っていう宣言をすればOKです。以下のようなコードです。 ")」と書いて「ファイル」から「名前を付けて保存」を行います。, 今回は「¥home¥pi¥Documents」直下に「helloworld.py」という名前で保存します。, ファイルが保存できたら、次はデスクトップの左上にある「LXTerminal」を起動します。, LXTerminalではWindowsのコマンドプロンプト、MacのTerminalと同様にまず.pyファイルのあるディレクトリをカレントディレクトリにして実行します。, 以下のcdコマンドで先ほどファイルを保存したDocumentsフォルダをカレントディレクトリに設定します。, 本記事ではラズパイ4を購入したことをきっかけに、ラズパイ4の概要に続き、OSのインストールや各種接続、Wi-Fi設定を始めとした初期セットアップ方法を紹介しました。, また、ラズパイ4における最も簡単なPythonプログラムの実行方法を紹介しました。いつも通り、最初はHello World!コードを実行し、プリセットされているPythonの存在を確認しました。, ラズパイ初記事としてセットアップが完了しました！Twitterでも関連情報をつぶやいているので、wat(@watlablog)のフォローお待ちしています！, 機械工学を専攻し大学院を修了後、 あらかじめご了承ください。, 【キャッシュレス】アップルペイでスイカまとめ 反応しない？C110エラーの場合は？. 【ラズパイ電子工作】超音波センサで距離を読み取る方法(HC-SR04) ... 超音波センサで距離を測定して、PWM出力でサーボモータの角度を制御するプログラム(Python)は以下のようになります。 ソースコード #必要なモジュールをインポート import RPi.GPIO as GPIO #GPIO用のモジュールをインポート … ラズパイ(ラスベリーパイ、Raspberry Pi）は1式１～２万円でそろえられる教育用の安価なコンピュータです。, プログラミング言語のPythonもすぐ利用できるので、プログラミングを試すにもちょうどいいです。, メニューにない場合、「設定＞MainMenuEditor」を開き、Pythonにチェックを入れます。, すると以下のようなコンソール画面が開きますので「help」などのコマンドを実行してみましょう。, ここではThonnyPythonIDEを使ってみます。IDEとは「統合開発環境」で、プログラムを作るうえで必要なコンソールやデバッガなどがひとまとめになっている開発環境のことです。, メニューから「プログラミング＞Thonny Python IDE」へアクセスします。, まずは適当に？Pythonでプログラミングを書き、「Save」でファイルを保存します。, Pythonの場合は、拡張子「ｐｙ」のファイルになります。例えば「test.py」などのファイル名で保存します。, picameraというライブラリが必要なので、動かない場合は入っているか確認しておきましょう。, with piccamera.PiCamera() as camera: camera.resolution = (360,240) camera.start_preview() time.sleep(2) camera.capture('test.jpg'), 利用しているモジュールで用意されている命令に該当するものが見つからなかった場合におきます。, 書き間違いがないか、あるいは利用しているモジュールのマニュアルをチェックしてみましょう。, 特にモジュールではバージョンが変更されるとともに命令の書き方自体も変更している場合があります。, 「import」で必要なライブラリを利用可能にしていないとこのエラーになる場合もあります。, モジュールがあるかどうかは、例えばラズパイのコンソールで「pip list」のコマンドで一覧を確認したりするといいと思います。, こういうことのないように、割る数字が０でないかチェックをいれておくのがマナーです。. xfer2(list of values[, speed_hz, delay_usec, bits_per_word])Performs an SPI transaction. Performs an SPI transaction. © Indoor Corgi Elec. Chip-select should be held active between blocks. PythonでRaspberry PiのGPIO、LED、スイッチ制御. Chip-select should be held active between blocks. 技術系の職に就き日々実験やシミュレーションを使う仕事をしています。 Raspberry pi（通称ラズパイ）も4が発売され、一層スペックが上がっているようです。今回はラズパイ4を購入したのでその目的やセットアップの方法、Pythonプログラムを走らせるまでの備忘録を書いてみます。, こんにちは。wat(@watlablog)です。ラズパイ4を購入しました！ここではラズパイ4の簡単な説明とセットアップ、Pythonを使う方法を備忘録として残します！, ※セットアップ方法は記事の後半です。概要を飛ばしたい方は目次をクリックして下さい！, これまで当WATLABブログではPythonで信号処理や画像処理、工学計算、シミュレーション、Webスクレイピング…といったプログラミングをかじってきました。, 170記事以上書いたので、十分役に立つプログラムを沢山覚えましたが、これらは全てソフト上で完結しています。, Raspberry pi(ラズベリーパイ)はプログラミングで操作可能な様々な入出力機能を持ち、モータを回したりカメラを操作したりといった事が可能です。 ハードウェアを使ったソリューションを得たい方にとって大人気のデバイスですね。, 似たような事を実現するデバイスにはArduinoというものもありますが、僕の場合はPythonを使ってハードを操りたかったのでラズパイを選択しました。, ラズパイの操作に慣れたら、まずは天体観測でもしてみたいと思いました。ラズパイはカメラ機能の使用とモータ制御を考えています。, カメラの露光時間を長くすると天の川等は綺麗に撮れるらしいのですが、地球は回るので通常は赤道儀で日周と同速度でカメラを地球と逆回転で動かすそうです。, ただ、これらの機器はとても高い！（しっかりしたやつだと数十万円とか普通に超える）…できるかどうかはわかりませんが、ラズパイで赤道儀の代わりができないかを試したいと思いました。, 記事化するのは、学習した内容をアウトプットすることで、知識が深く定着するからです。これまでの記事と同様に覚えた事を書いていきます。, ちなみに、ラズパイは2012年2月に初代が発売されてから、2020年までに色々な種類が出ています。以下の僕のフォロワーさんの記事でわかりやすく比較していますので、是非ご覧下さい。, 僕はハイスペックにカメラを操作したりモータを回したりしたかったのでラズパイ4を選択しました。, 以下は僕が購入したRaspberry pi 4 ModelBの写真です。特にオプション品を追加する事無くWi-fiやBluetooth、2つのHDMIポート、カメラ入力ポートが付いているのは嬉しいですね。, ラズパイ4はCPU1.5GHz、4コア、メモリ最大で8GB（選択式）、GPUも積んでいる高性能ミニPCですが、アマゾンレビューや他の方のブログ（以下外部リンク）を見ると、どうやら発熱の問題があるようです。, そのため、僕は冷却ファンやヒートシンクが付いた以下のスターターキット（最初はお試しのつもりで安価な4GB）をAmazonで購入しました（効くのかどうかはわかりませんが…）。, さらに、キットにしておけば、MicroHDMIケーブルやMicroSDカードも付いてくるし、初心者にはこっちの方が優しいと思いました。, 以下の写真はAmazonの方で買ったスターターキットです。とりあえず動作させるのに必要なものは揃っているので、思考停止でセットアップできそうです。（届いてから「アレが無い！」となると使い始めるまでに時間がかかりそうなので、初心者はキットが良いかも？？）, ラズパイを操作するのにキーボードとマウスが必要ですが、上記キットにはそこまで付いていません。別途キーボードとマウスは揃えておく必要があるでしょう。, ただ、キーボードとマウスでUSB端子を2つ占有してしまうようだともったいないので、できれば一つで済むものが良いと思います。, Bluetoothも付いているので、USB端子を使わない事も可能ですが、初期セットアップで正しくペアリングできる自信がなかったので、僕はまず部屋にあった以下のUSBレシーバー付のミニキーボード＋タッチパッドを使いました。, セットアップ後の本使いにはもっと大きなしっかりしたキーボードがあった方が良いと思います。以外と家に余分なキーボードとかなかったので、この後吟味しよう。, 普段使いといっても、せっかく携帯性の良いラズパイです。タッチパッド付きのキーボードでマウスを持たない方がスマートでしょう。, 僕は以下の写真のキーボードを選定しました。このキーボードは右側にタッチパッドがあり、さらにFn+F12キーを押すとタッチパッドがテンキーに変わります。感度と大きさも良好なのでラズパイにはオススメです。, ラズパイをセットアップする時、OSは自分で入れます。というのも、ラズパイは複数のOSに対応しており、自分の目的に合わせてOSレベルから選択できます。, 僕は初心者向きのRaspberry Pi OSを選択しました。UbuntuとかもTwitterのフォロワーさんが使っていた気がするのですが、慣れるまでは公式OSで行きます。, ラズパイ4のハードウェアやソフトウェアについてもっと詳しく知りたい方は、是非Interfaceという雑誌の2020年9月号を読んでみて下さい！GPU活用方法や色々な事例が載っていて面白いです。, Twitterで「ポチった（意訳：ラズパイ購入した）」とツイートしたら、フォロワーさんがraspberry pi zeroのセットアップ例を紹介して下さいました。, https://t.co/tk8BcYDn8n私なりのセットアップメモを書いてますので、ご参考までに。, 外部リンク：Qiita：「raspberry pi zero wh セットアップメモ」, 今回僕はRaspberry pi 4でそのまますんなりとはいかないと思うので、以下にラズパイ4のセットアップ方法を書きますが、今後zeroを買った時のために上記やりとりをメモっておきます（ブログの便利な所ですね）。, 先ほど紹介したスターターキットにはOSのインストールに必要なインストーラであるNOOBS(New Out-Of-Box Software)が入ったMicroSDカードが付属していますが、2020年3月からは公式が推奨しているRaspberry Pi Imagerを使う方法がスタンダードになったそうです。, 2020年3月に「Raspberry Pi Imager」という新しいツールが公開され、今後はこれを使ってOSをインストールすることが推奨されるようになりました。, そのため、当WATLABブログでもスタンダードな方法でOSをインストールしたいと思います。, せっかくなので付属のMicroSDはドライブとして活用します。キットに初期的に入っている以下の画像に示すファイルは、バックアップをとって消去してしまいます。 （上記引用記事にWindows版の説明があるので、当ブログではMacで作業してみます。）, OS書き込み時にフォーマットはされますが、この時点でFAT32のフォーマットをしておいた方が良いと思いました。, 公式：https://www.raspberrypi.org/downloads/, Macの場合、ダウンロードが終了したら以下の画面でApplicationsにRaspberry Pi Imagerをインストールします。, Macの場合はLaunchpadからインストールしたRaspberry Pi Imagerを起動します（MicroSDカードはPCにマウントさせておきます）。, ソフトが起動したら、以下の図のように「CHOOSE OS」をクリックし、OSを選択します（ここでは初心者向けのRaspberry Pi OSを選びました）。, 次に「CHOOSE SD CARD」からPCにマウントされているMicroSDカードを選択します。, この時、PCのパスワードを聞かれたり、SDカードをフォーマットして良いかを聞かれたりする場合がありますので、対処します。, OSの書き込みは数分で完了するという記事もありましたが、僕の場合はかなり時間がかかりました。その際、PCのスリープが入って一度Errorが出たので、スリープは切っておいた方が良いでしょう。, OSのインストールが終了したので、以下の写真のように、・MicroSDカードの挿入・MicroHDMIケーブルでモニタと接続・キーボードとマウスの接続を行います。, 電源を投入すると、Welcome to Raspberry Piのウィンドウが表示されます。, 次は地域の設定です。国と言語、タイムゾーンを設定して「Next」をクリックします。, ラズパイのデフォルトユーザ「pi」の初期パスワードは「raspberry」です。ここでは新しいコンピュータのパスワードを設定し、「Next」をクリックします。, モニタの4隅に黒いボーダーがある…、つまり背景画像が画面に合っていない時は以下のチェックを付け、「Next」をクリックします。こうする事で、次回起動時に画面サイズが最適化されます。, 次にWi-Fiの設定です。ラズパイは自動的に付近のWi-Fiスポットを検索します。自分のWi-Fiルータを選択し「Next」をクリックします。, 選択したWi-Fiルータのパスワード（おそらくルータの裏に記載）を入力して「Next」をクリックします。, ソフトウェアのアップデートを促されますが、僕の場合は先ほどOSをダウンロードし、インストールしたばかりなので今回は「Skip」をクリックして飛ばしました。, これで完了です。先ほどまでの設定を反映させるためには「Restart」をクリックしてコンピュータを再起動させましょう。, ラズパイは初期設定だとキーボードがUS配列です。日本語のキーボード配列であるJIS配列に設定しておきましょう。, ※この設定はBluetoothキーボードでは出来なく、有線のキーボードをラズパイに繋げておく必要があります。, 有線のキーボードを繋げたら、ラズパイデスクトップから「LXTerminal」を起動します。, キーボードの方向キーで「Localisation Options」を選択し、Enterを押します。, これで設定は終了です。最後はキーボードのタブキーで「Finish」を選択してEnterで設定画面を閉じます。, ちなみに、上記はTerminalのCUI、つまりコマンドベースで設定を行っていましたが、ラズパイ4は以下の「キーボードとマウス」からも設定可能です。, ラズパイは他のPCからリモート接続して操作することが出来ます。この内容は必ずしも必要なセットアップではありませんが、便利なので備忘録としておきます。, PCからラズパイにリモート接続すれば、ラズパイをモニタやキーボードやマウスに繋げる必要はありません。僕は以下の2つの記事（外部リンク）を参考にVNC接続できましたので、今回は紹介するに留めます。, 外部リンク：「Macからラズパイにリモート接続」外部リンク：「Raspberry Piの設定【VNCサーバ（tightVNC）の設定】」, Windowsはまだトライしていませんが、TeraTermやWinSCPを使う方法が一般的のようです。以下の記事が参考になると思います（Windows機でいじる事があったらやってみよう）。, ラズパイはできるだけ正式なシャットダウンプロセスを経て終了させた方が良いでしょう。, デスクトップの左上にあるラズパイマークから「ログアウト」を選択し、「Shutdown」を選択することで安全に終了させることができるため、終了する際はこの操作を行いましょう。, これでRaspberry Pi 4の初期セットアップは完了です！次はPythonを使ってみましょう！, ここではIDEを用いない最も基礎的な方法でPythonコードを実行する方法として、テキストファイルで.pyスクリプトを書いてコマンド実行する方法を紹介します（その他の方法は別記事で）。, ラズパイのデスクトップ左上から「Raspberry Piのマーク」をクリックし、「アクセサリ」→「Text Editor」をクリックします。, テキストエディタが開きますので、「print("Hello World!
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