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2013年9月25日水曜日

Raspberry Pi 入門 6:MCU Gear を試してみる

RSコンポーネンツさん等で市販されている Raspberry Pi がMCU Gearと接続できるのかを検証してみようと思います。
(MCU Gear のモジュールが対応済みになりました)
MCU Gear で AD変換、DA変換できました

MCU Gear と Raspberry Pi を配線やブレッドボードを使って接続してみます。

最も基本的なLED点灯とボタン入力をMCU Gear、C言語は wiringpiを使ってテストしてみます。

I2Cの設定は1MHzで動かそうと思います。
sudo gpio load i2c 1000

これを~ディーノで使ったプログラムのI2C部分を改造しました。
試作なので配線がたくさんついていますが、基本動作は出来ました。
Raspberry PiにはI2Cのプルアップ抵抗がついていますので、MCU Gearのプルアップ抵抗を外せば直結できます。
しかし、基板の面実装部品を動かしたくないので、I2Cを分離するためI2C用のICを使って分離します。
実際に今回のテストで動かした動画です。
このままでも安定して動かせますが、専用基板を作る予定です。
テスト用のプログラムも基板の販売前に検証してから公開しようと思います。






2013年9月16日月曜日

Raspberry Pi 入門 4:I2C通信をC言語で動かす

最新情報の目次はこれで、最終的に動画のような物も作れます。
Raspberry Pi Noobsで簡単リモートデスクトップ
WiringPiのセットアップ・・・C言語でGPIOを動かしてみる
Pythonのセットアップ・・・人気のPythonで動かしてみる

WebからPHPで簡単アクセス・・・PHP、Pythonで遠隔GPIO


                                        

以下、昔の記事です。

前回はC言語でLEDの点滅テストをしてみました。

※ラズベリーパイ側に I2C通信用のプルアップ抵抗が入っているため、MCU Gearを使う場合はI2Cの抵抗をMCU Gearのベースボードから半田で取り外す必要があります。しかし、ボードの回路自体を改造するとベースボードがサポート対象外になってしまうので、I2Cをバッファを介して使う方が無難かもしれません。そのためのボードも考えてみます。

まず、ラズベリーパイ単体でI2Cを動かしてみましょう。

(I2C通信はもう知ってるから、一気に飛ばしてAD変換、DA変換を知りたい方はこちらへ)


準備です。I2Cのバスが使えるようにします。
このサイトを参考にします。

ターミナルを開いて
sudo apt-get install libi2c-dev

次にカーネルにロードします。
sudo gpio load i2c

この時デフォルトでは100kbpsのI2Cなので1Mbpsなどにするときは

sudo gpio load i2c 1000とするそうです。ここでは一旦デフォルトの100kbpsにしておきます

プログラムはblink.cの適当な所に

#include <wiringPiI2C.h>

int main(void){
  int fd;
  int ID = 0x78;

  fd = wiringPiI2Csetup(ID>>1);  //1bit 動かしてみる。

  if((wiringPiI2CWrite(fd,0x13))<0){
    printf("error");
  }

  return 1;

}

ロジックアナライザに直接つなぐと図のような波形が出ます。




0x78 を 1bit 右にずらした値 (ID >> 1) が 0x3c なので問題なく動いています。
この wiringPi のC言語は~ディーノ系とよく似ているので、プログラムを流用して、実際に信号が出る部分を書き換えれば動きそうです。

次回はC++ と AD DA が使えうるMCU Gearをつなぐ準備をしてみようと思います
RSコンポーネンツさん等で市販されている Raspberry Pi がMCU Gearと接続できるのかを検証してみようと思います。

Raspberry Pi 入門 3:C言語でLED点滅編

最新情報の目次はこれで、最終的に動画のような物も作れます。
Raspberry Pi Noobsで簡単リモートデスクトップ
WiringPiのセットアップ・・・C言語でGPIOを動かしてみる
Pythonのセットアップ・・・人気のPythonで動かしてみる

WebからPHPで簡単アクセス・・・PHP、Pythonで遠隔GPIO


                                        

以下、昔の記事です。

前回は普通のC言語の使い方を試してみました。

今回はLEDを点滅させるプログラムを作ってみたいと思います。Rasberry Pi はマイコンのように端子が出ています。その端子をC言語で制御してみたいと思います。

LEDの点滅は知ってるから、一気に飛ばしてAD変換、DA変換を知りたい方はこちら

Raspberry Pi の端子(GPIO)を動かすには、いくつか方法があります。
Python
shellスクリプト

C言語だと
bcm2835 ・・・初心者にはちょっとややこしいかもしれませんが、中上級者には良さそうです。(参考:http://www.airspayce.com/mikem/bcm2835/

wiringPi・・・初心者向けに簡単な記述で動かせるようにした物のようです。
(参考:https://projects.drogon.net/raspberry-pi/wiringpi/

今回はwiringPiを使います。これはRasberry Pi を簡単なC言語で動かすというコンセプトの物のようです。

IOの番号はそれぞれ使うものによって違います。詳しくはこちらに掲載されている写真からwiringpi の IOの位置を確認してみてください。

まずはgitをインストールして、
sudo apt-get install git

wiringPiのコピーをビルドします。
git clone git://git.drogon.net/wiringPi
cd wiringPi
 ./build

次に前回helloworld.cを作ったように、blink.cを作ります。
中身をこのサイトにあるサンプルのようにします。

ピンアサインはターミナルでwiringpi readall と打ち込むと、ピン配置とプログラムの番号との対応が分かります。




最後に前回のようにターミナルから/Desktop/C_test/にls cdコマンドを使って移動し、
gcc -Wall -o blink blink.c -lwiringPi
sudo ./blink

とやれば動画のように動きます。動画は見やすいように、動きを1秒おきに改造しました。
止める時は [ctrl] + [c] をキーボードで押せば止まります。





最後にこのサイトのmakefileを使い、Geany側にwiringPiのリンクを貼ります。
Geanyの「ビルドコマンドの設定」をします。




クリックして「ビルド」と「実行」の部分に以下の青い文字を書き加えます。

ビルド gcc -Wall -o "%e" "%f"  -lwiringPi
実行   sudo "./%e"

ワンクリックでビルド、実行ができるようになります。

次回はI2C通信設定をします。





2013年9月15日日曜日

Raspberry Pi 入門 1:起動とVNC編

最新情報の目次はこれで、最終的に動画のような物も作れます。
Raspberry Pi Noobsで簡単リモートデスクトップ
WiringPiのセットアップ・・・C言語でGPIOを動かしてみる
Pythonのセットアップ・・・人気のPythonで動かしてみる

WebからPHPで簡単アクセス・・・PHP、Pythonで遠隔GPIO



                                        
以下古い記事です。

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1、Windows PCでの作業で説明します。

まずLinuxイメージをダウンロードして、2GB以上のSDカードに保存するところから始めます。
今回は4GBを使いました。

ページから色々なOSがダウンロードできるようになっています。
ここで、Raspberry Piに最適化されているという「RaspbianというLinuxで作ってみましょう。
今回は図の2013-02-09-wheezy-rasbian.zipを使ってみます。



そして次に、同じページにあるWin32DiskImagerというリンクをクリックしてダウンロードます。これを使ってWindows上でLinuxSDカードを作るとか、良くわかりませんがそういうソフトらしいです。

ダウンロードした二つのZipファイルを解凍して、Win32DiskImagerを使って先ほどのRaspbianをSDカードに展開します。


SDカードはG:ドライブとして認識されています。青いフォルダボタンで解凍したRaspbianの.imgファイルを選択してください。Writeボタンを押すと書き込んでくれます。
これでWindows PCでの作業は終わりです。

SDカードは数十MBと表示されるが、問題は無いようです。 ※もしも、SDカードを元に戻したいときはSDフォーマッター4.0を使うと直る。
・USBキーボード

・USBキーボード

起動すると画面に色々メニューが出ますので、以下のように設定してください。
起動すると画面に色々メニューが出ますので、以下のように設定してください。
起動すると画面に色々メニューが出ますので、以下のように設定してください。
(この設定はあとでraspi-configすれば開きます。)
最後に日本語化が必要な方には色々と方法がありますが、個人的に組込に関しては日本語化しない方が海外の情報を利用しやすくなるので英語もお勧めです。
最後に日本語化が必要な方には色々と方法がありますが、個人的に組込に関しては日本語化しない方が海外の情報を利用しやすくなるので英語もお勧めです。
再起動してiBusを左下のメニューボタンから設定します。
※Linuxターミナルの使い方は各種書籍が出ているので利用してみてください。


https://www.sdcard.org/jp/downloads/formatter_4/eula_windows/
参考
http://blog2.k05.biz/2012/01/blog-post_31.html

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Raspberry Pi での作業
まず各種機器を接続
・USBマウス
・5V 700mAのスマフォ用電源

・LANケーブルを接続しておく
・HDMIケーブル、HDMI端子があるデジタルテレビに接続してみる。
HDMIケーブルには方向があるので注意してほしい、TVと書いてある方をTVにつながないと全く動かないです。

最初にずらずら―っと色々でてきますがじっくり待ちます。






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expand_rootfs
    rootfs を SD カードいっぱいに拡張してくれます。
overscan 
    画面いっぱいに表示してくれるのでEnableにしました
configure_keyboard
  Generic 105-key (Intl) PC
    Keyboard layout
      Other 
        Japanese
          [Japanese]
           [The default for the keyboard layout]
                      [No compose key]
                      Use Control+Alt+Backspace to terminate the X server?  [No]
change_pass
      パスワードを設定できます。
change_locale
    ja_JP.EUC-JP EUC-JP
    ja_JP.UTF-8 UTF-8
   Default locale for the system environment
     ja_JP.UTF-8
change_timezone
      Asia
         Tokyo
memory_split
    何もいじらないでOK
overclock
    何もいじらないでOK
ssh
    [YES]
boot_behaviour
        [YES]
update
    何もいじらないでOK

Finish で終了し再起動してください。


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LXTerminal で最新のアップグレード情報を更新
$sudo apt-get update
各種プログラム等を更新
$sudo apt-get upgrade

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必要な人は日本語化もできます。
日本語漢字フォントなどを手に入れる
$sudo apt-get install ttf-kochi-gothic xfonts-intl-japanese xfonts-intl-japanese-big xfonts-kaname
日本語入力ibus-anthyを手に入れる
$sudo apt-get install ibus-anthy

[設定]->[IBusの設定]をクリック
[インプットメソッドタブ]->[インプットメソッド選択]->[日本語-Anthy]->追加ボタンクリック

参考
http://www.designspark.com/jpn/nodes/view/type:knowledge-item/slug:JPN-raspberry-pi-Japanese-version
http://juncoffee.jp/?p=4095
http://ameblo.jp/mijyu-sakura/entry-11329029030.html
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次に遠隔操作出来るようにしましょう。

せっかく小さいRaspberry Piにモニター等をつなぐのでは面倒です。最悪ポータブルのアナログTVで見れれば良いかと思います。しかし、それでずっと作業するのは苦痛なのでLANを通して遠隔操作をしたいと思います。



VNCサーバーを使った遠隔操作についての説明です。
要するにノートPC等でRaspberry Piにリモートアクセス出来ると開発環境が非常にコンパクトになるというわけです。
まずは前回の構成で通常に起動してください。もちろんLANはつないでおいてください。
ターミナルで
 $sudo apt-get update
次に
 $sudo apt-get install tightvncserver と入力しましょう。
実行しますかと聞かれるのでYを入力します。
これでVNCが入ったので、次はRaspberry PiのIPアドレスを調べます。
ターミナルで
 $ifconfig
を入れます。たぶん、inetアドレス:192.168.0.9 などと表示されていると思います。
それをメモしておいてください。
次にVNCサーバーの起動をします。ターミナルで
 $tightvncserver 
と入力してください。パスワードを求められるので、VNCで遠隔ログインするときのパスワードを入力してください。
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次にノートPCなどに遠隔ログインして操作できるクライアントソフトを入れます。
Windows用のソフトもあればJavaもあります。好きな方を使用してください。
個人的にはViewerだけダウンロードする方が安全かなと考えています。
今回はJavaで見てみようと思います。
tvnjviewer-2.6.2-bin.zip
をダウンロードして解凍
tightvnc-jviewer.jar
を実行します。Java1.6がインストールされてないと使えないので注意してください。普通は動くと思います。
ポート番号は5901を指定します。
[Connect] を押すと先ほどのパスワードが聞かれますので、同じものを入力。
以下のようにログインできれば完成です。
毎回VNCを立ち上げるのが面倒な場合-------------------
penguintutorというページにアクセスして、設定を簡単にインストールできる。
ターミナルから以下のコマンドを入れていく
まず、chkconfigをインストール
sudo apt-get install chkconfig
次に以下のコマンドを入れていく
wget http://www.penguintutor.com/otherfiles/tightvncserver-init.txt
sudo mv tightvncserver-init.txt /etc/init.d/tightvncserver
sudo chmod 755 /etc/init.d/tightvncserver
sudo chkconfig tightvncserver on
最後にスタート->アクセサリ->ファイルマネージャー でpiフォルダが表示されるので、右クリックで「隠しフォルダを表示」を押すと
.vncというフォルダが出る。
中にxstartupという歯車マークの付いたファイルがあるのでleafpadで開く
テキストの最後に
/etc/X11/Xsession -s LXDE &
と編集する。
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VNCで起動しているとターミナルからシャットダウンするか、TVをつないてマウスで操作するしか方法が無いようです。
遠隔でシャットダウンするにはターミナルで
sudo shutdown -h now
とコマンドを入れれば終了できます。
最後に無線化などする場合は以下の方法がある。
現在公開されている Raspberry Pi だと以下のドングルがUSBポートに挿し込むだけで使えるようです。
他には小型ルーターを使って無線経由の有線接続もできる。
例えば、PLANEXポータブルWi-Fiポケットルータ MZK-RP150Nのコンバータモードを使う事もできる。
Raspberry Pi のUSBポートに負荷を与えたくない時に良いかもしれない。
参考サイト