Category Archives: Raspberry Pi Lesson

Raspberry Pi (12) OLED status

Raspberry Pi ZeroにOLED をつけて、statusを表示する。

Raspberry Pi Zeroは、ネットワークi/fがないため、入手して大分時間がたちまして、棚上げ状態が続く。

USB WiFiを追加し、さらにOLEDでipアドレスなどのstatusが表示できれば、使い道が増えると考えた。

試行錯誤の末、下記のものができた。

  1. オスのUSB追加で、PCに直挿入
    (2は共存できないため、不要!)
  2. USB WiFiでネットワークに接続
  3. シリアル接続ための端子を用意
  4. OLEDでstatusの表示
  5. BMP280で環境温度と気圧を収集

開発環境構築

まず、オスのUSB追加で、PCに直挿入できるように。

PCに直挿入、sshで操作らくらくと調子がいいだけと、

しかしここで、MicroUSBにWiFiドングリをさして見たら、認識しない!共存できないと発見した。

仕方なくシリアル接続ための端子を追加した。

OLEDでstatusの表示

(TBD)

BMP280で環境温度と気圧を収集

(TBD)

Raspberry Pi (11) LAMP setup

Raspberry PiにLAMP環境を作る

install

念のため、updateしておく。

pi@raspberrypi:~ $ sudo apt-get update

AMPを一気にinstallする

pi@raspberrypi:~ $ sudo apt-get install -y apache2 php5 mysql-server

Apache2 Debian Default Page をみる

http://192.168.11.139/

PHP動作確認

Document Rootsは、/var/www/html の下。そこにinfo.php ファイルを作って、PHP動作確認する。

pi@raspberrypi:~ $ cd /var/www/html

管理者権限で、ファイルを新規作成。

root@raspberrypi:/var/www/html$ sudo nano info.php

またはrootユーザーになって

root@raspberrypi:/var/www/html#  nano info.php

ファイルの中身を確認

root@raspberrypi:/var/www/html# cat info.php
<?php
phpinfo();
?>

ブラウザーから、PHPの設定情報が見れる。

http://192.168.11.139/info.php

 

Raspberry Pi (10) Nokia 5110 LCD

Nokia 5110 LCD表示するための設定

最初の参考文献で、下記のコマンドを実行

cd /home
sudo apt-get update
sudo apt-get install python-pip python-dev build-essential
sudo pip install RPi.GPIO
sudo apt-get install python-imaging
sudo apt-get install git
sudo git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Nokia_LCD.git
cd Adafruit_Nokia_LCD
sudo python setup.py install
Adafruit examples programsを実行:
pi@raspberrypi:~/Adafruit_Nokia_LCD $ cd examples/
pi@raspberrypi:~/Adafruit_Nokia_LCD/examples $ python shapes.py
Traceback (most recent call last):
  File "shapes.py", line 60, in <module>
    disp = LCD.PCD8544(DC, RST, spi=SPI.SpiDev(SPI_PORT, SPI_DEVICE, max_speed_hz=4000000))
  File "build/bdist.linux-armv7l/egg/Adafruit_GPIO/SPI.py", line 42, in __init__
IOError: [Errno 2] No such file or directory

困りました!

もしかしてと、昨日のRaspberry Pi (9) Red LED Matrix Moduleを見直し、spi->> Onが必要と気づいた。

  • spi ->> On

これて、Adafruit examples programsを実行に問題なく表示できた。

参考文献

  1. http://projects.privateeyepi.com/home/home-alarm-system-project/nokia-5110-lcd-project

Raspberry Pi (9) Red LED Matrix Module

Raspberry Pi用赤いLED Matrix Moduleを購入したので、まずためす!

セットアップ

このように、GPIOに差し込むタイプ。何かできるかと思うと、流れ文字、テトリスゲームはいいかもしれません。

ちょっと初期のPiで試したが、OSが古いため、パッケージインストールエラーなど、問題発生する。仕方なく、別SDに最新版のOSを導入して進む。

起動したら、下記の3点設定する。

pi@raspberrypi-256M:~ $ sudo raspi-config
  • Video Momory 64M ->> 16M
  • ssh ->> On
  • spi ->> On

ドライバーインストール

ドライバーの C library for Broadcom BCM 2835 インストール.

wget http://www.airspayce.com/mikem/bcm2835/bcm2835-1.49.tar.gz
tar xf bcm2835-1.49.tar.gz
cd bcm2835-1.49
./configure
make
sudo make check
sudo make install

サンプルコード

サンプルコードの取得

cd ~
git clone https://github.com/leon-anavi/raspberrypi-matrix-led-max7219.git

C言語サンプルコードのビルド

cd ~/raspberrypi-matrix-led-max7219/c
make

実行する

sudo ./led-max7219-text hello

参考ビデオ

Raspberry Pi (7) Setup Relay

人感センサーでLED点灯と、猫をなくことができたが、今度リレーをコントロールして、電源ONなどでもする。

購入したArduino センサーキットに、リレーが含まれている。

接続は簡単。GronudとVcc接続し、SignalはLED点灯ためのGPIOに繋げればOK。

特にトラブルはなく、猫のなき声とともに、リレーの動作音が聞こえて、リレーについてるLEDも点灯した。

リレーは、なにをコントロールか、まずLED電球のような高出力ものを試したいと思う。

この10WのLEDを点灯すると考えている。LEDにはヒートシンクが必要だが、短時間点灯なら、小さなものはいいかも。

上は100VからLEDを駆動するモジュール。

 

Raspberry Pi (6) Motion Sensor

モーションセンサー(人感センサー)を使って、人が近づくと、LED点灯、猫がなくのような動作をする。

モーションセンサーはHC-SR501を利用する。繋げは簡単な3本結線のみ。電源2本と、真ん中データ一本はGPIO26に接続する。

点灯LEDはGPIO6に接続する。

猫の音声は、AppInventor のHalloPurrから流用。ファイルは ./Music/meow.mp3 に置く。

Raspberry Piのpythonパッケージにはpygameというモジュールがデフォルトでインストールされているそうです。それを利用して、猫の音声を再生する。

動作プログラム

#!/usr/local/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
import time
import RPi.GPIO as GPIO
import pygame.mixer

# LEDのGPIOピンの番号、センサーのGPIOピンの番号
let_pin = 6
pir_pin = 26

sleeptime = 100000
led_light_up_time = 1

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(pir_pin, GPIO.IN)
GPIO.setup(let_pin, GPIO.OUT)
GPIO.output(let_pin, GPIO.LOW)

pygame.mixer.init()
pygame.mixer.music.load("./Music/meow.mp3")

def motion_detected(pir_pin):
  print "検知"

  # 点灯
  GPIO.output(let_pin, GPIO.HIGH)
  pygame.mixer.music.play(1)

  # 待機
  time.sleep(led_light_up_time)

  # 消灯
  GPIO.output(let_pin, GPIO.LOW)


# コールバック登録
GPIO.add_event_detect(pir_pin, GPIO.RISING, callback=motion_detected)

try:
  while True:
    print "App Start"
    print "ctrl+c  :  if you want to stop app"
    time.sleep(sleeptime)
except KeyboardInterrupt:
  print "Quit"
finally:
  print "clean up"
  GPIO.cleanup()
  pygame.mixer.music.stop()

出来上がったシステムの外観

 

参考

  • http://qiita.com/Nyanpy/items/cb4ea8dc4dc01fe56918 – Raspberry Piでwav/mp3ファイルを再生する方法(python編)
  • http://raspi.seesaa.net/article/417437441.html – Raspberry Piに赤外線センサーを付けて、動きを検知してみた

Raspberry Pi (5) Temperature Sensor

今回は、温度と湿度センサー DHT22を利用して、温度と湿度を測定する。

 

githubからソースコードを取得し、インストールする

$ git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_DHT.git
$ cd Adafruit_Python_DHT
$ sudo apt-get install build-essential python-dev
$ sudo python setup.py install

実行例

chen@pi-top:~ $ cd Adafruit_Python_DHT/examples/
chen@pi-top:~/Adafruit_Python_DHT/examples $ sudo python ./AdafruitDHT.py 2302 22
Temp=21.6* Humidity=31.3%
chen@pi-top:~/Adafruit_Python_DHT/examples $ sudo python ./AdafruitDHT.py 2302 22
Temp=21.9* Humidity=26.2%

 

参考:

  • https://wiki.pieper.eu/luchtvochtigheid-sensor-raspberry-pi

Raspberry pi (4) Led blink

いよいよIoT の内容へ

下の図は、LED点滅、温度と湿度のセンサー、人感センサーを付けた状態です。

まずLED点滅から、GPIO4にLEDと抵抗を付けて、下記のプログラムを実行

#!/usr/bin/env python

import RPi.GPIO as GPIO
import time

GPIO.cleanup()

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(4, GPIO.OUT)

while True:

        GPIO.output(4, GPIO.HIGH)
        time.sleep(1)

        GPIO.output(4, GPIO.LOW)
        time.sleep(1)
~

$ sudo python led_blink4.py

下記のは、プログラムでLED点滅を示すビデオです。

Raspberry Pi (3) Remote login

Raspberry Pi はIoT研究によく使われる機材。

Raspberry Pi の内部はLinux 動く、遠隔管理するため、LinuxのCUIで管理を行う。

ネットワーク接続した状態で、下記の作業へ進む。

ユーザー操作

ユーザuser1を対象とする。

ログイン、ログアウト、パスワード変更の他に、テキストファイルの作成、変更もよくあるので、テキストエディタviの基本操作を是非覚えてください。

ログイン

user1をipのサーバにログインとする。

$ ssh user1@ip

サーバの中身が入れ替わり、ログインできない場合、~.ssh/know_hostに該当する項目を削除してください。

ログアウト

$ logout

パスワード変更

$ passed user1

アドミン作業

SSHサーバーの有効化

  1. ターミナルで、設定ツールを起動
    $sudo raspi-config
  2. 8 Advanced Optionsを選択
  3. A4 SSHを選択
  4. [Enable]を選択
  5. 再起動を促されるので、再起動する

2016-11-25以降のISOイメージは、SSHはデフォルト無効にされた。SSH接続しようとしたがエラーとなる。

raspi-configで有効化するか、ブートパーテーションにsshという名のファイルを作るだけでもOK。

$ cd /boot
$ sudo touch ssh
$ sudo reboot

Terminal for Beginners Glossary

One of the great things about Linux is the terminal application. While it may look unfriendly and terse, if you want to really extend the capabilities of CHIP, you’ll often find yourself in the terminal. If you’re a beginner, here’s a quick reference of some really important and common commands. You can simply add -h to get some hints on how to use a command, such as cp -h or you can read a manual page using man cp. Most unix commands have a variety of options that can be executed in the command with flags, such as ls -l -a. Even better, search the internet! This primer is simply here to help you understand what a command might be doing, not to help you use it to its full ability.

  • cd change directory. open a folder. ex: cd ~/Pictures changes your current directory to the home Pictures folder, so you can easily access the files within.
  • mkdir make directory. create a folder. ex: mkdir Vacation makes a folder named Vacation in the current directory. mkdir ~/Pictures/Vacationmakes a Vacation folder in the home Pictures directory.
  • ls list files in the current directory so you know what is in it. Some options are ls -l to list in long format to provide information about permissions, size, and date. ls -a to show hidden files that start with the . character.
  • mv move a file from one directory to another, or to give it a new name. Ex: mv this.one that.one renames a file. mv this.one ~/Pictures/Vacation/ puts the file this.one into the Vacation directory.
  • cp copy a file from one place to another. Ex: cp this.one this_01.one will copy this.one to another file this_01.one. Add directories for more fun: cp ~/Pictures/Vacation/saturn.jpg /Users/otherone/Pictures/Vacation/saturn.jpg.
  • rm remove a file. delete it, and beware!. Use the -r to make it recursive to delete a directory. Ex: rm this.one deletes that file. rm -r ~/Pictures/Vacation to forget the good times.
  • sudo super user do. many commands need administrator-like privileges, otherwise they won’t work. apt-get is a command that needs to be run with sudo to allow files to be written to protected directories. You’ll see sudo as the first word in a lot of commands – all it is doing is giving the command the necessary access. You’ll be asked for a password the first time you use sudo. The default password and user is “chip”.
  • apt-get the command used for installing, removing, and finding software for Debian Linux systems, such as the CHIP Operating System. sudo apt-get install puredata installs the Pure Data program and any dependencies. sudo apt-get remove puredata will remove the program. sudo apt-cache search image will search apt repositories for the keyword search. And so on.
  • pwd present working directory. In case you forget where you are. Not much to it: pwd will output the directory name, such as /Users/home/chip/Pictures/Vacation/
  • grep a tool used for searching through files. It’s quite deep and can be complicated, but if you see the word grep in some command, you know it’s searching for a match.
  • | (pipe) a command used to redirect data into an application.
  • < (redirect) a command use to redirect data into a file.
  • cat and echo concactenate. append data to a file. Ex: echo "Last line of text" >> sometext.txt. Merge files: cat append.txt >> main.txtwill put all the text in append.txt into main.txt. Overwrite: echo "New contents of text file" > whatevs.txt will replace all text in the file with the text in quotes. Display text in file: cat showit.txt will print the contents in the terminal window. Create: cat > new.txt will let you create a new text file in the terminal by typing lines (ctl-c to exit).
  • less makes it so you can paginate and read a text tile. Ex: less longtext.txt will fill the screen with the first part of the longtext.txt file. Use the space bar to view the next page. Type q to exit.
  • nano a text editor. You’ll often see commands that call nano so you can edit a configuration. Ex: nano /etc/avahi/services/afpd.service to edit the avahi Apple file service file.
  • find look for files in the filesystem. Ex: find ~/Documents -name particular.txt -type f will look for the file with the name particular.txtin the Documents directory.
  • chmod change mode. Used for file permissions, which can be important when sharing things on the network, scripting actions, and many more reasons.
  • htop display the processes currently alive on the CPU. If things seem slow, or you want to see how much CPU or memory a program is using, just type htop to see a table of all running processes, then type q when you want to exit.
  • scp secure copy. copy a file from one computer to another over a network. Ex: scp Pictures/Vacation/motel.jpg Pictures/Vacation/accident.jpg chip@otherchip.local:~/Pictures copies a couple jpegs to another computer on the network.
  • ssh secure shell. access another computer on the network and use the terminal commands to make changes and control it. Ex: ssh chip@chip.local to access your CHIP on a local network.
  • CTRL C if you can’t use the terminal because a process is taking too long, type CTRL-C on your keyboard to cancel the most recent command.

参考:

  • http://net-newbie.com/linux/commands/vi.html – viエディタの使い方

Raspberry Pi (2) Network Config

Raspberry Piホスト名変更

Raspberry Piのホスト名は、初期raspberrypiになり、一台以上のRaspberry Piを立ち上がると、Network上識別しつらい。

早速ホスト名変更しましょう。下記のコマンドで関連ファイルを開き、raspberrypiを好みの名前(例えばweatherstation)に変更しましょう。

$ sudo vi /etc/hosts

$ sudo vi /etc/hostname

有線LANをRaspberry Piに接続

有線LANある環境で行う。

LANケーブルを用意し、有線LANをRaspberry Piに接続する

無線LAN子機をRaspberry Piに接続

無線LAN親機ある環境で行う。

Raspberry Pi3から、無線LAN内蔵になった。