2013/10/20 OSC2013 Tokyo/Fall 2日目にて発表

1. 楽しく使おう・始めよう！
Raspberry Pi入門∼実践編∼
Japanese Raspberry Pi Users Group
あっきぃ
OSC2013 Tokyo/Fall (2013/10/20)

2. 自己紹介
• あっきぃと申します
• Ejectコマンドユーザー会主宰
• わたしとRaspberry Pi
– 2012年8月デビュー
– はじめはEjectサーバーとして使用
– RasPiの本にEjectについて書いた（？？？）
– 電子工作もちょっとやるようになった
– EjectとRasPiのコラボ？か今アツい（？？）

3. ※
Ejectはありません
※
∞
∫
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՞
.
.
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.’
`:.

4. RasPiとEject
• http://www.raspberrypi.org/archives/4824

5. 実践編の内容
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•
•
ハードウェア系中心にご紹介
Raspberry Pi Camera Moduleについて
RasPiとスクリプトでLEDを光らせよう
交通系ICカード残高チェッカーを作ろう
おまけ: CD-ROMドライブでハムスターに
エサをあげよう

6. Raspberry Pi
Camera Moduleについて

7. Raspberry Pi Camera Module
• 2013年5月頃に発売
• Raspberry Piに接続して
使うことができる専用の
カメラモジュール

8. 特徴
• 安価($25/¥2,400)
• 性能がいい
– 5メガピクセル(500万画素)
– フルHD動画を30fpsで出力
• RasPiのGPU性能が良いため
– H.264サポート
– やはり元々はケータイ向けの部品
• 簡単なコマンドで写真や動画の撮影がで
きる

9. 接続したようす
• リボンケーブルをCSIポートに差し込む
– Camera Serial Interfaceの略
• 違う長さのリボンケーブルや、固定用アク
セサリは通販で買える
– shop.pimoroni.com
– modmypi.com

10. アクセサリの例
• オーディオジャックにさせる固定アーム
• Pimoroni製マウントキット(大破済)
←三脚用穴付

11. 使えるようになるまでの手順
• 最新のNOOBS(1.3)でRaspbianを用意
• カメラを接続して起動
• 初回起動時もしくはraspi-configコマンド
でカメラサポートを有効にする
• 再起動する

12. 写真を撮影してみる
• raspistill ‒o test.jpg
• 意外とキレイに写る

13. フィルタオプション
• ホワイトバランスや画像フィルタが充実
• sketchフィルタの例
$
raspis5ll
–o
test.jpg
-­‐t
3
-­‐w
400
-­‐h
300
-­‐q
90
-­‐ifx
sketch

14. 動画を撮影してみる
• raspivid ‒o test.x264 ‒t 15000
– -tは撮影時間（上記は15秒）
– 指定しない場合は5秒
– デフォルトではフルHD(1920x1080)で出力
されるので、適宜-x,-yでサイズ変更可能
• mp4に変換するには、MP4Boxコマンド
を使用(gpacパッケージをインストール)
– MP4Box -fps 30 -add test.h264 test.mp4

15. ストリーミング
• VLCを使った例
• vlcパッケージをインストールして、以下
のコマンドを実行
$
raspivid
-­‐o
-­‐
-­‐t
9999999
-­‐w
320
-­‐h
240
|
cvlc
-­‐vvv
stream:///dev/stdin
-­‐-­‐sout
'#standard{access=hMp,mux=ts,dst=:8080}'
:demux=h264
• リモートのマシンの
VLCからネットワーク
接続

16. 他になにができる？
• マクロレンズをつけてマクロ撮影
• OpenCVと組み合わせて顔認識など
– http://youtu.be/CxFW7X_d9IM
• 気球につけて飛ばして空を撮る
(先日Eben氏らがやっていた^^;)
– http://www.raspberrypi.org/archives/
4733

17. カメラを活用する
• RaPiRo: RasPiを搭載して操作できるロ
ボット。カメラも搭載できる
• Pi-Pan: カメラをケースに固定して、
RasPiからアングルを操作するツール

18. RasPiとカメラを始めるなら今
• RSコンポーネンツにて、RasPi ModelA
とカメラモジュールのセットが$42少々で
購入できるキャンペーン中
• ネットワークは無線LANにすればいいの
でModelAでも問題なし
• いますぐポチってRasPiをはじめよう
• http://raspberrypi.rsdelivers.com/
product/rs/picamera-1/type-a-sbcwith-camera/7902704.aspx

19. RasPiとスクリプトで
LEDを光らせよう

20. Raspberry Piと電子工作
• Raspberry PiにはGPIOやI2Cと呼ばれる
IO入出力機能が付いている
• これを利用して電子工作が学習できる
• OSとの連携もLinuxなのでかんたん
– 専用のOSやアセンブラは不要
– シェルスクリプトやLightweight Language
で開発できる
• 入門にはうってつけ

21. 用意するといいもの
• ブレッドボード
– 電子部品をボードに差して接続できるボード
• ジャンパーピン
– Raspberry Piとブレッドボードと部品とを
つなぐ線
• 購入場所
– 近くの電子工作屋さん
– 通販
– dx.com(海外の通販。2週間かかるけど送料無料)

22. LEDチカチカをしてみる
• LEDをLinuxから点灯させてみよう
– 通称Lチカ……某コンビニのフライドチキン
みたいな呼び方だな（？）
• 使うもの
– LED(3.3Vのもの)
– 270Ω∼330Ωくらいの抵抗(ない時はもう少
し値が大きくても良い。470Ωとか)
※値が小さいとLEDが壊れるけれど、
それもまた学習(?)

23. 回路図
• 今回はGPIO4に接続(ピン番号では7)
※GNDはPin6が正しい
(FritzingのRaspberry Piのデータが間違っている模様)

24. 接続してみたようす

25. チカチカさせる
• Rubyでチカチカさせてみよう
light.rb
• wiringpiを使用する
require
'wiringpi'
$ sudo gem install
wiringpi
gpio
=
7
• GPIOは7(ピン番号)を io
=
WiringPi::GPIO.new
io.mode(gpio,
OUTPUT)
指定
io.write(gpio,
1)
• ルート権限で実行
sleep
3
$ sudo ruby light.rb io.write(gpio,
0)

26. 光った！！

27. ね？簡単でしょ？
• 簡単なサンプルでした
• しかし、この動作に実用性を見いだせら
れれば、立派な作品になる、かも？
– もう何個かLEDを並べてcronジョブで点灯さ
せて、常夜灯代わりにする(電力量には注意)
– Webでオン・オフできるようにしてみるとか
– 別のサーバーを死活監視して、障害を検知し
たら点滅させる

28. 交通系ICカード
残高チェッカーを作ろう

29. 概要
• 家電屋で購入できるPaSoRiと、有志が開
発するオープンソースのライブラリとサン
プルを利用して交通系ICカードの残高
チェッカーを作る
• 「Raspberry Pi [実用] 入門」
で紹介されているLCDディス
プレイモジュールを利用して
残高を表示する

30. 用意するもの
• PaSoRi(RC-S320/330/370)
– 最新モデルのRC-S380は非対応なので注意
– 3000円前後
• LCDモジュール
– SB1602BW (http://strawberry-linux.com/
catalog/items?code=27021)
– 800円少々

31. LCDモジュールを使ってみる
• 書籍11章11-3を参考に組み立てる
（ハンダ付けを10ヶ所ほどする）
• 書籍11章11-4を参考に接続して、
Raspberry Pi側の設定を行う
• 書籍を参考にサンプルのシェルスクリプト
を書いて動かしてみる
• 宣伝乙(◞‸◟).oO(説明も長く
なるしね)

32. ライブラリの用意
• PaSoRi用にlibpafeライブラリを使用
– http://homepage3.nifty.com/slokar/
pasori/libpafe.html
– ソースをDLしてコンパイルする
• libpafe-rubyをベースにスクリプトを作る
– http://homepage3.nifty.com/slokar/
pasori/libpafe-ruby.html
– DLしておく

33. スクリプトを組む
• libpafe-rubyのサンプルから必要なコード
だけ抜粋
• LCDの制御は書籍の11章11-5にあるシェ
ルスクリプトを移植してクラス化
– ここでもwiringpiを使用する
• lcd.rbができた
– https://gist.github.com/Akkiesoft/
6971348

34. 動かす
• $ sudo ruby lcd.rb

35. スタンドを作る
• ブレッドボードのままでは見栄えがよく
ない
• スタンドをつくってみた
• 使ったもの
– 近いサイズの基板
– 丸ピンソケット(LCDパネルのピンが細い)
– ケーブル
– ハンズで買ったスタンド

36. レッツ工作
• ブレッドボードでつないでいたものを
基板で表現するだけの簡単なお仕事
• 線はなるべく束ねて接続しやすくした

37. 完成
• 紅の豚を見ながら
作ったらかなり配線
間違えた
• ちゃんと集中して
作ろう！！！１
• 先に図を書こう！！
• ブースで展示中です

38. まとめ
• まずは、わかんないなりに、公開されてい
る手順を見て真似ればなんとかできる
• そこから自分で応用をきかせて新しいも
のを作っていくことで楽しみも増す
• まずはやってみよう！
• カメラボード安いのでとりあえず買おう