1. Raspberry Piに
何かつないで遊ぼう
オープンソースカンファレンス関西@京都 2013
Yasuhiro ISHII

2. 自己紹介
•石井 康寛(Yasuhiro ISHII)
•組み込み業界でソフト開発してます
•出身 : 三重県度会郡度会町
•趣味 : 電子工作、ソフト開発、海外旅
行、などなど
•Twitter : yishii
•Facebook :
•http://facebook.com/ishiiyasu
•ブログ : 日曜エレクトロニクス(日エレ)
•http://projectc3.seesaa.net/

3. RPiと外部機器を繋ぐ
•USBポートに接続する
•ピンヘッダに接続する
RPiと外部機器とを接続方法の内、お手軽
なものとして、以下の2つが考えられます。

4. USBでの接続
・USB-WiFi/3Gでネット接続
・USB-BTアダプタでBT機器接続
・USB WebCamでライブ配信
・USB センサー機器でセンシング
等
既製or自作USB機器(Arduinoや
PICマイコン等で作成出来る)との
接続は簡単です。

5. ピンヘッダでの接続
ピンヘッダとは?

6. RPiのピンヘッダ
R2.0のみ

7. ピンヘッダのピン機能アサイン
I2C-1
I2C-0
SPI
UART
GPIO_GENxはGPIO。
赤枠ピンもGPIOとして
使用可。
PWM
I2S
電源専用ピン
(制御に使用できない)

8. GPIO
•GPIO = General Purpose Input/
Output(汎用入出力)
•LEDの点灯をしたり、スイッチの入力
を読み取ったり出来る

9. UART
• Universal Asynchronous Receiver Transmitter
• 通常1対1の機器間通信に使用
• いわゆるRS-232C。
• USBシリアル変換チップ経由でPCからコンソール操作
• Arduinoと接続して連携
• UART接続タイプのGPSモジュールを接続
• シリアルサーボを接続

10. SPI
• Serial Peripheral Interface
• MISO、MOSI、SCLKに加え、接続対象デバイス数分のSSで接続
• 1対多で通信可能(通信相手数分、SS信号が必要)
RPi
有機EL
EEPROM
NFCデバイス
接続例

11. I2C
• Inter-Integrated Circuit
• 2本の信号線(SCL、SDA)で複数の機器と接続可能
• 1対多接続可能(I2Cバス上で、個々のデバイス毎がユニークな番号(ス
レーブアドレス)を持つ。
モータードライバ
モジュール
電流・電圧測定
モジュール
LCD
RTC EEPROM
RPi
LCD
モーター
ドライバ RTC
スレーブ
アドレス
0x10
スレーブ
アドレス
0x11
スレーブ
アドレス
0x12
I2C
マスターI2C対応デバイスの例

12. 実際にRPiを使用して
何か機器を作ってみよう!
▶ Raspberry Piでラジコンを作ってあそぼう

13. ラジコンの構成
I2Cモータードライバ 2
I2Cバス
USB
無線
ワイヤレスキーボード
モーター 2

14. 準備物
タミヤ 楽しい工作シリーズ No.168
ダブルギヤボックス （左右独立4速タイプ）
882円 @Amazon
ストロベリー・リナックス
I2Cモータードライバ・モジュール DRV8830
@567円 2個
http://strawberry-linux.com/catalog/items?
code=12030

15. 準備物
タミヤ 楽しい工作シリーズ No.101
トラックタイヤセット（36㎜径）
TRUCK TIRE SET (36mm DIA.)
Item No：70101 組立キット
378円（本体価格360円）
タミヤ 楽しい工作シリーズ No.98
ユニバーサルプレートセット
UNIVERSAL PLATE SET
Item No：70098 組立キット
378円（本体価格360円）

16. 準備物
線材少し
USBモバイル
バッテリー
タミヤ 楽しい工作シリーズ No.144
ボールキャスター（2セット入）
BALL CASTER (2pcs.)
Item No：70144 組立キット
378円（本体価格360円）

17. モータードライバ
DRV8830(TI)
I2C制御 電源 2.75∼6.8V 連続1A出力
秋月電子通商
170円
ストロベリーリナックス
567円
→今回はストロベリーリナックスのものを使用します

18. 接続概略図
RPi
モータ
ドライバ
モータ
ドライバ
I2C1-SCL
I2C1-SDA

19. ・
・
USBコネクタ
経由でバッテリーへ
USBケーブル
経由でバッテリーへ
接続 実体配線図
VCC
SCL
SDA
GND
VCC
SCL
SDA
GND

20. 車体の作成
ハードは完成です

21. ソフトの構成
Linux input
subsystem
(/dev/input/event0等)
ラジコン
メインプログラム
キーイベント
I2Cデバドラ
(/dev/i2c-1等)
モータードライバ
制御コマンド

22. I2Cを使用する準備
•/etc/modules
•i2c-dev を記載
•/etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf
•blacklist i2c-bcm2708 をコメントアウ
ト

23. I2Cデバイスドライバのオープン
int
fd;
//
RPi
Rev1.0使用時は
/dev/i2c-­‐0
fd
=
open("/dev/i2c-­‐1",O_RDWR);
if(fd
<
0){
printf("i2c
open
errorn");
return(-­‐1);
}

24. メイン処理
(キーイベント取得+モーターへの指令)
while(1){
//
標準入力からイベント取り込み
read(0,&event,sizeof(event));
if(event.type
==
EV_KEY
&&
event.value
!=
0){
switch(event.code){
case
KEY_UP:
//
左右モーターの前転
motor_l.control(MOTOR_POWER,DRV8830::MOTOR_FORWARD);
motor_r.control(MOTOR_POWER,DRV8830::MOTOR_FORWARD);
break;
case
KEY_DOWN:
//
左右モーターの後転
motor_l.control(MOTOR_POWER,DRV8830::MOTOR_REVERSE);
motor_r.control(MOTOR_POWER,DRV8830::MOTOR_REVERSE);
break;
《中略》
}
}

25. モータードライバ制御処理
int
DRV8830::control(int
power,int
type)
{
unsigned
char
buff[2];
//
制御対象デバイスのスレーブアドレスをセット
ioctl(i2c_fd,I2C_SLAVE,i2c_slaveaddr);
//
コマンドを組み立ててデータ送出
buff[0]
=
0x00;
buff[1]
=
(unsigned
char)(power
<<
2)
|
(unsigned
char)(type
&
0x03);
write(i2c_fd,buff,2);

26. https://github.com/yishii/RaspberryPi_Radicon/
ソースコード(github)
RPiでのビルド方法
$ g++ drv8840.cpp radicon.cpp -o radicon
実行方法
$ sudo ./radicon < /dev/input/event0
(event0がキーボードの場合)
実演

27. 太陽電池の充電状態をネットにアップする装置
I2C
USB3Gドングル
その他製作例1

28. その他製作例2
現在地の
GoogleMapsや
StreetViewを表示す
る装置
UART
地
図
デ
ー
タ

29. ハードウェア制御用の
ライブラリの使用 1
•bcm2835ライブラリを使用する
•http://www.airspayce.com/mikem/
bcm2835/
•Cや各種スクリプト言語(Ruby等)から
呼び出し、容易に制御構築可能。

30. •Arduino APIスタイルに慣れている方
には、WiringPiもオススメ
• https://projects.drogon.net/raspberry-pi/wiringpi/download-and-install/
pinMode (0, OUTPUT);
for (;;)
{
digitalWrite (0, 1);
delay (500);
digitalWrite (0, 0);
delay (500);
}
ハードウェア制御用の
ライブラリの使用 2

31. ありがとうございました
ブログ : 日曜エレクトロニクス(日エレ)
http://projectc3.seesaa.net/