第1回 はじめに

Raspberry Piを小さなコンピュータとして使うのも楽しいですが、電子工作を組み合わせるともっといろいろなことができるようになります。このシリーズでは具体的に手を動かしながらRaspberry Piの使い方を身につけていきたいと思います。

説明の進め方

このシリーズでは、Raspberry Piを使って、簡単なガジェットを作ろうと思います。

このガジェットは複雑なものではないので、部品のつなぎ方を説明して、完成したプログラムをコピペして、、というだけであれば、完成させるのに2〜3回の記事、作業時間も2〜3時間ぐらいで済んでしまうと思います。

しかし! ただ電子部品を言われた通りに接続して、、、プログラムをコピペして、、、というだけでは、知識がなかなか身につかなかったりします。

このサイトでは、作る過程で多くの「ツール」を身につけていただこう、ということを目的としています。今回のシリーズも長くなるかもしれませんが、いろいろな知識が身につくように説明を進めていきたいと思います。

 

このシリーズで作るもの

このシリーズで作るものを説明します。

ただLEDを光らせるだけですと、100円程度のマイコンがあればできてしまいますので、「100円程度のマイコンで実現するにはかなり大変だけど、Raspberry Piだったら簡単にできるよ」って感じのものを考えてみました。ネットから天気予報と鉄道の運行状況の情報を取ってきて、LEDの点滅で表現する、というものです。

朝とか出かける前って慌ただしいですよね。そういう時は、傘が必要か、電車は遅延してないか、とか気になっても、スマホでサッと調べればわかることでもちょっと面倒だったり。そういう時に限って傘持ってないのに雨が降ってきたり、駅に着いたら電車が遅れていたり、とかあったりします。

ということで、こんなものを作ろうと思います。

Raspberry Pi Information Panel

ネットから取得した天気予報の情報を左側の4個のLEDを点滅させて表現します。天気予報は「晴れ」などのひとつの天候以外にも「晴れのち曇り」とか「晴れ時々曇り」とかありますので、それらを点滅で表現したいと思います。また鉄道運行状況もネットから取得して「通常運行」は青色、「遅延発生中」は黄、「運転見合わせ中」は赤色、という感じで表示しようと考えています。

言葉では分かりづらいので、動画にしてみました。これはサンプルで仮製作したものですので、実際の完成品は仕様が異なるかもしれません。(書きながら考えるので)

朝忙しいときに、このガジェットでサクッと情報を確認できればいいですよね。

 

前提となる知識

電子工作に関する知識は必要ありません。途中オームの法則も出てくる予定ですが、基本から説明しようと思います。ハードウエアに関しては、PCのスペックがわかる程度で大丈夫です。

ソフトウエアですが、プログラミング言語は何か1つぐらい触れたことがあることを前提にしています。プログラムはPHPで作成する予定です。使用するPHPの文法は多くありませんので、出てくるPHPについてはその都度説明を予定しています。ただ、変数とは何か、関数とは何か、などのプログラミングの基本的な説明はしませんので、ご了承ください。また、Linuxを操作することになりますが、使用するコマンドなどは説明する予定です。

 

説明の順序

説明は、大きくわけて以下の順序を予定しています。

  • Raspberry Pi本体の概要
  • Raspberry Piのセットアップ概要
  • Raspberry Pi上での開発方法
  • 揃えるものと予算
  • Raspberry Piをセットアップして開発環境を作る
  • 電子回路と電子部品の基礎
  • LEDを光らせてみる
  • 回路を設計する
  • 回路を組み立てる
  • Raspberry PiでLEDを光らせてみる
  • Raspberry Piでスイッチの状態を読み取ってみる
  • プログラムを完成させる
  • チャレンジ課題

こんな感じで、最初はRaspberry Piのプログラミングなしで、電子部品を組み合わせてLEDを光らせ、回路に慣れることにします。LEDの光らせ方がわかったら、Raspberry Piでプログラムを組んでLEDを点滅制御してみます。光らせることができたらスイッチをつけてスイッチの状態を読み取ってみます。

なお、このシリーズで完成したものは、まだ仕様的に足りないところがあります。それらについてはチャレンジ課題、ということで最後にまとめたいと思います。

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