Raspberry Pi Model Bが壊れてしまったので新しくRaspberry Pi 2を購入しました。T-Cobblerを間違えて配線してしまったら電源が入らなくなりました。最近不安定だったのでそろそろ買い換え時期だったかも知れません。Model Bで作業していた環境を最初から設定していきます。
USB-TTLシリアル変換ケーブル PL2303HX内蔵USB-Serial変換ケーブル を使ってOSXとRaspberry Pi 2を接続します。Software Installation (Mac) を参考にしてGPIOピンにつなぎます。
VCC 赤 (USB-TTL) -> 5V P2 (Raspberry Pi)
GND 黒 (USB-TTL) -> GND P6 (Raspberry Pi)
RXD 白 (USB-TTL) -> TXD GPIO14 P8 (Raspberry Pi)
TXD 緑 (USB-TTL) -> RXD GPIO15 P10 (Raspberry Pi)
OSXからScreenでターミナル接続します。
$ screen /dev/cu.usbserial 115200
無線LAN 無線LANのUSBドングルはBUFFALO WLI-UC-GNM を使います。SSIDステルスモードの環境なのでscan_ssid=1が必要です。
$ sudo sh -c 'wpa_passphrase {ssid} {passphrase} >> /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf' $ sudo vi /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev update_config=1 network={ scan_ssid=1 ssid="xxx" proto=WPA2 key_mgmt=WPA-PSK psk=xxxx }
/etc/network/interfacesを編集します。ローミングは不要なのでwpa-roamの箇所はwpa-confにする必要があります。
/etc/network/interfaces auto lo iface lo inet loopback iface eth0 inet dhcp auto wlan0 allow-hotplug wlan0 iface wlan0 inet dhcp wpa-conf /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf iface default inet dhcp
wlan0を再起動します。
$ sudo ifdown wlan0 $ sudo ifup wlan0
IPアドレスの確認をして、pingで名前解決もできるようになりました。
$ ip addr show wlan0 $ ping -c 1 www.yahoo .co .jp PING www.g .yahoo .co .jp (183.79 .197.250 ) 56 (84 ) bytes of data. 64 bytes from 183.79 .197.250 : icmp_req=1 ttl=51 time=15.7 ms--- www.g .yahoo .co .jp ping statistics --- 1 packets transmitted, 1 received, 0% packet loss, time 0ms rtt min/avg/max/mdev = 15.718 /15.718 /15.718 /0.000 ms
raspi-configの初期設定 raspi-configをroot権限で実行して、Raspberry Pi 2の初期設定をしていきます。
以下の箇所だけ最低限変更しておきます。
Expand Filesystem > Select
Internationalisation Options > Change Locale > ja_JP.UTF-8 > Default
Internationalisation Options > Change Timezone > Asia > Tokyo
再起動します。
再起動後にファイルシステムがリサイズされました。ようやくパッケージをインストールする準備ができました。
$ df -h ファイルシス サイズ 使用 残り 使用% マウント位置 rootfs 15G 2.4G 12G 18% / /dev/root 15G 2.4G 12G 18% / devtmpfs 460M 0 460M 0% /dev tmpfs 93M 228K 93M 1% /run tmpfs 5.0M 0 5.0M 0% /run/lock tmpfs 186M 0 186M 0% /run/shm /dev/mmcblk0p1 56M 15M 42M 26% /boot
ファームウェアの更新 最初にカーネルの初期状態を確認します。
$ cat /proc /version Linux version 3.18.7-v7+ (dc4@dc4-XPS13-9333) (gcc version 4.8.3 20140303 (prerelease) (crosstool-NG linaro-1.13.1+bzr2650 - Linaro GCC 2014.03) ) #755 SMP PREEMPT Thu Feb 12 17:20:48 GMT 2015
パッケージの更新とアップグレードをします。
$ sudo apt-get update $ sudo apt-get upgrade
apt-getではカーネルは変わらないのでファームウェアの更新をします。
$ sudo rpi-update ... *** A reboot is needed to activate the new firmware
再起動します。
ファームウェアを更新してカーネルのバージョンが3.18.13-v7+にあがりました。
$ cat /proc/version Linux version 3.18.13-v7+ (dc4@dc4-XPS13-9333) (gcc version 4.8.3 20140303 (prerelease) (crosstool-NG linaro-1.13.1+bzr2650 - Linaro GCC 2014.03) )
その他設定 vim エディタはvimを使います。
$ sudo apt-get install vim $ mkdir ~/tmp
バックアップを作らない設定だけします。
~/.vimrc 時間合わせ NTPサーバーを日本のサーバーに設定します。
/etc/ntp.conf ntpdの再起動をして時間あわせをします。
$ sudo /etc/init.d/ntp restart
Python Raspberry Pi 2でセンサーデータを取得する場合はPythonを使うことが多いです。Pythonの開発環境をインストールします。
$ sudo apt-get update $ sudo apt-get install python-dev $ curl https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py -o - | sudo python $ pip -V pip 6.1.1 from /usr/local /lib/python2.7/dist-packages (python 2.7)
I2Cをつかう I2C のバスを有効にします。最初に必要なパッケージをインストールします。
$ sudo apt-get install python-smbus i2c-tools
raspi-configを実行してI2Cサポートを有効にします。
再起動します。
piユーザーでもi2cデバイスを操作できるようにi2cグループを追加します。
カーネルが3.18 以上の場合は/boot/config.txtに以下の設定が入ります。
/boot/config.txt /etc/modulesにI2Cを有効にする設定を追記します。
/etc/modules snd-bcm2835 i2c-bcm2708 i2c-dev
lsmodでi2c_devとi2c_bcm2708が表示されるとI2Cが有効になっています。
$ lsmod Module Size Used by ctr 3709 2 ccm 7771 2 i2c_dev 6027 0 snd_bcm2835 18365 0 snd_pcm 73475 1 snd_bcm2835 snd_seq 53078 0 snd_seq_device 5628 1 snd_seq snd_timer 17784 2 snd_pcm,snd_seq snd 51038 5 snd_bcm2835,snd_timer,snd_pcm,snd_seq,snd_seq_device ...
DHT11で温度を計測する I2Cの温度湿度センサーモジュールはDHT11 の完成品を使います。PythonのパッケージはAdafruit_Python_DHT をインストールします。Adafruit-Raspberry-Pi-Python-CodeのAdafruit_DHT_Driver_Python はDEPRECATEDになっています。
$ mkdir -p ~/python_apps $ cd $_ $ git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_DHT.git $ cd Adafruit_Python_DHT $ sudo python setup.py install
ブレッドボード配線をします。DHT11は完成品なので3pinになっています。
DATA (DHT11) -> GPIO4 P7 (Raspberry Pi)
VCC (DHT11) -> 3.3v P1 (Raspberry Pi)
GND (DHT11) -> GND P9 (Raspberry Pi)
Adafruit_Python_DHTのサンプルプログラムを実行して温度を計測します。
$ cd ~/python_apps/Adafruit_Python_DHT/examples $ sudo ./AdafruitDHT.py 11 4 Temp=28.0*C Humidity=34.0%
1-Wireをつかう 1-Wire のバスを有効にするために/boot/config.txtに以下を追記します。
/boot/config.txt dtparam=i2c_arm=on dtoverlay=w1-gpio-pullup,gpiopin=4
再起動します。
再起動後にw1-gpioとw1-thermのカーネルモジュールをロードします。
$ sudo modprobe w1-gpio $ sudo modprobe w1-therm
DS18B20で温度を計測する 1-Wire用のセンサーは完成品の1820-3PL を使います。
カーネルモジュールをロードすると/sys/bus/w1/devicesディレクトリが作成されます。
$ cd /sys/bus/w1/devices $ ls 00-800000000000 w1_bus_master1
ブレッドボード配線をします。完成品なので3pinになっています。
+ (DS18B20) -> 3.3V P1 (Raspberry Pi)S (DS18B20) -> GPIO4 P7 (Raspberry Pi)- (DS18B20) -> GND P9 (Raspberry Pi)
配線後に28-で始まる値は温度センサーのデバイスIDのディレクトリができます。
$ cd /sys/bus/w1/devices $ ls 00-200000000000 28-0314626a2cff w1_bus_master1
28-のディレクトリに移動してw1_slaveを読み込み温度を計測します。
$ cd 28-0314626a2cff $ cat w1_slave c4 01 55 00 7f ff 0c 10 06 : crc=06 YES c4 01 55 00 7f ff 0c 10 06 t=28250 $ cat w1_slave c5 01 55 00 7f ff 0c 10 45 : crc=45 YES c5 01 55 00 7f ff 0c 10 45 t=28312
GPIOでLチカする WiringPi とRPi.GPIO のパッケージをそれぞれインストールしてGPIOを使い定番のLチカをしてみます。
WiringPi GPIOを使うためC言語のモジュールのWiringPi をビルドします。
$ cd $ git clone git://git.drogon.net/wiringPi $ cd wiringPi $ ./build
gpioコマンドを実行してGPIOの番号確認します。ピンアサインはよく忘れるので一覧で表示されて便利です。
$ gpio readall +-----+-----+---------+------+---+---Pi 2---+---+------+---------+-----+-----+ | BCM | wPi | Name | Mode | V | Physical | V | Mode | Name | wPi | BCM | +-----+-----+---------+------+---+----++----+---+------+---------+-----+-----+ | | | 3.3v | | | 1 || 2 | | | 5v | | | | 2 | 8 | SDA.1 | ALT0 | 1 | 3 || 4 | | | 5V | | | | 3 | 9 | SCL.1 | ALT0 | 1 | 5 || 6 | | | 0v | | | | 4 | 7 | GPIO. 7 | IN | 1 | 7 || 8 | 0 | ALT0 | TxD | 15 | 14 | | | | 0v | | | 9 || 10 | 1 | ALT0 | RxD | 16 | 15 | | 17 | 0 | GPIO. 0 | IN | 0 | 11 || 12 | 0 | IN | GPIO. 1 | 1 | 18 | | 27 | 2 | GPIO. 2 | IN | 0 | 13 || 14 | | | 0v | | | | 22 | 3 | GPIO. 3 | IN | 0 | 15 || 16 | 0 | IN | GPIO. 4 | 4 | 23 | | | | 3.3v | | | 17 || 18 | 0 | IN | GPIO. 5 | 5 | 24 | | 10 | 12 | MOSI | IN | 0 | 19 || 20 | | | 0v | | | | 9 | 13 | MISO | IN | 0 | 21 || 22 | 0 | IN | GPIO. 6 | 6 | 25 | | 11 | 14 | SCLK | IN | 0 | 23 || 24 | 1 | IN | CE0 | 10 | 8 | | | | 0v | | | 25 || 26 | 1 | IN | CE1 | 11 | 7 | | 0 | 30 | SDA.0 | IN | 1 | 27 || 28 | 1 | IN | SCL.0 | 31 | 1 | | 5 | 21 | GPIO.21 | OUT | 1 | 29 || 30 | | | 0v | | | | 6 | 22 | GPIO.22 | IN | 1 | 31 || 32 | 0 | IN | GPIO.26 | 26 | 12 | | 13 | 23 | GPIO.23 | IN | 0 | 33 || 34 | | | 0v | | | | 19 | 24 | GPIO.24 | IN | 0 | 35 || 36 | 0 | IN | GPIO.27 | 27 | 16 | | 26 | 25 | GPIO.25 | IN | 0 | 37 || 38 | 0 | IN | GPIO.28 | 28 | 20 | | | | 0v | | | 39 || 40 | 0 | IN | GPIO.29 | 29 | 21 | +-----+-----+---------+------+---+----++----+---+------+---------+-----+-----+ | BCM | wPi | Name | Mode | V | Physical | V | Mode | Name | wPi | BCM | +-----+-----+---------+------+---+---Pi 2---+---+------+---------+-----+-----+
ブレッドボード配線をします。LEDのアノードはGPIO 17につなぎます。
アノード (LED) -> GPIO17 P11 (Raspberry Pi)
カソード (LED) -> 抵抗器1K(茶黒赤) -> GND P14 (Raspberry Pi)
GPIO-17を出力にします。
LEDを点灯します。
LEDを消灯します。
RPi.GPIO RPi.GPIO のdebパッケージのpython-rpi.gpioはRaspberry Pi 2にインストール済みでした。
$ sudo apt-get install python-rpi.gpio パッケージリストを読み込んでいます... 完了 依存関係ツリーを作成しています 状態情報を読み取っています... 完了 python-rpi.gpio はすでに最新バージョンです。 アップグレード: 0 個、新規インストール: 0 個、削除: 0 個、保留: 4 個。
LチカをするPythonのプログラムを書きます。ブレッドボード配線はWiringPiのときと同じでGPIO 17を使います。
~/python_apps/led_blink.py import RPi.GPIO as GPIOimport timeCOUNT = 3 PIN = 11 GPIO.setmode(GPIO.BOARD) GPIO.setup(PIN,GPIO.OUT) for _ in xrange(COUNT): GPIO.output(PIN,True ) time.sleep(1.0 ) GPIO.output(PIN,False ) time.sleep(1.0 ) GPIO.cleanup()
GPIOの制御はroot権限で実行します。LEDを3回点滅してプログラムは終了します。
$ chmod u+x led_blink.py $ sudo ./led_blink.py