Raspberry Piで始める電子工作入門 byラズパイマガジン

手のひらに納まるほど小型かつ、低価格で入手できることから2012年の販売開始以来、世界中で人気を博し、今や1,100万台を超える販売台数を誇るRaspberry Pi(ラズベリーパイ)。

小型PCとしてもサーバーとしても活用できるほか、電子部品を接続して電子工作ができるなど、大きな可能性があります。教育現場でプログラミング学習用教材として活用されるだけでなく、従来ではハードルが高いとされていたIoT関連の開発も手軽に行えるようになるなど、その存在感を強めています。

今回の授業のテーマはRaspberry Piを使った電子工作。日経BP社刊「ラズパイマガジン」の編集長安東先生をお迎えし、レクチャーしていただきます。実際に手を動かしながら、Raspberry Piの魅力を体感していきましょう。

【今回の電子工作テーマ】


■スイッチ付きのLED点滅装置で、ラズパイ電子工作の基礎を学ぶ(上記、画像が完成予想図)
■プロペラ付きモーターで、強さを変えられる扇風機を作る

ラズパイマガジン2017年4月号の特集「ラズパイ工作超入門ステップ36」とラズパイマガジン2017年6月号の特集「ラズパイ工作トラブル解決12」から電子工作の基本を学びます。

ラズパイマガジンの特設サイトで、Raspberry Pi 3とラズパイマガジンのセット、必要な周辺機器(スターターキット)を販売しています。


【必要な道具】

Raspberry Pi 3 Model B(Pi ZeroやPi 2、Pi 1 B+でも構いません)
・必要な周辺機器(USB・ACアダプター、キーボード、マウス、HDMIケーブル/ディスプレイなど) 
・公式OS「Raspbian」を導入・初期設定したmicroSDカード(8Gバイト以上)Rasbianのインストールはこちらから
赤色LED OSDR5113A(直径5mm)    I-11655    20円
タクトスイッチ    P-03647    10円
DCモーター(線付き)FA-130RA    P-09169    120円
パワーMOSFET 2SK4017    I-07597    30円
ダイオード 1N4007    I-08332    10円
DIPロータリースイッチ10ステップ    P-06574    50円
積層セラミックコンデンサー 0.1μF(10個入り)    P-02211    100円
抵抗100Ω(100個入り)    R-25101    100円
抵抗4.7kΩ(100個入り)    R-25472    100円
抵抗20kΩ(100個入り) R-03940   100円
ブレッドボード大 BB-102    P-09257    300円
ジャンパー線(オス-オス)セット(60本以上)    C-05159    220円
・ジャンパー線(オス-メス)(赤/黒/青)10本セット    C-08933、 C-08932、 C-08934    各220円
ガード付きプロペラ 2mm軸用 HK-MP3H    朝日電器    390円
・調味料瓶(プロペラを固定できる重さがある瓶なら何でも)    100円ショップなど    100円
(Raspberry Piを持っていなくても受講できます)
・先端の小さなマイナスドライバー(DIPロータリースイッチを回すため)

※モーターの動作を確認するだけなら、ガード付きプロペラと調味料の瓶はなくても構いません。

※今回の授業で扱った内容以外にも、ラズパイマガジン4月号、6月号ではより広範な内容がご覧いただけます。

 

【必要な準備】

■公式OS「Raspbian」のインストール
RaspbianはOSインストーラー「NOOBS」を使ってインストールします。

■授業内で使用するファイルのダウンロード及びRaspberry Pi上での展開(このページ右上の「授業で使用するファイル」を参照)

詳細を開く
Raspberry Piで始める電子工作入門 byラズパイマガジン
2017年4月17日公開
01:00:00
  • オープニング
  • 00:39
  • 自己紹介
  • 06:17
  • 本日の授業
  • 01:53
  • 1.まずは電子工作用ライブラリを入れておこう
  • 03:41
  • 2.電子部品はパーツショップで購入
  • 00:42
  • 3.用意する部品
  • 00:27
  • ・汎用入出力端子・ジャンパー線とは
  • 01:52
  • ・Lチカで使う端子
  • 00:26
  • ・ブレッドボードとは
  • 02:25
  • ・豆電球とLEDの比較
  • 01:36
  • 4.Lチカの回路作成を組んでみよう
  • 04:38
  • 5.プログラムを書く
  • 01:38
  • ・Pythonプログラムの中身
  • 01:32
  • ・プログラムを実行
  • 01:50
  • ・2行の追加で繰り返し点灯
  • 02:06
  • ・for文で10回実行
  • 00:42
  • ・「PWM」でLEDの明るさを変えよう
  • 01:03
  •  ー1秒ごとに暗くする
  • 01:53
  • ・スイッチの回路を組む
  • 01:39
  •  ースイッチを読み取るプログラム
  • 01:03
  •  ープログラムを実行
  • 01:11
  • ・スイッチを押すとLチカするプログラム
  • 00:52
  •  ープログラムを実行
  • 01:23
  • ・皆さんからのコメント
  • 02:41
  • ・スイッチオンをカウントする
  • 01:39
  •  ー余分なカウントが入る
  • 00:21
  •  ー「チャタリング」の様子
  • 00:51
  •  ー「チャタリング」を防止するプログラム
  • 00:46
  • 6.扇風機を作ろう
  • 00:30
  • ・扇風機を作る手順と部品
  • 00:07
  • ・トランジスタ(MOSFET)でモーターを回す
  • 02:18
  • ・モーターを回す回路
  • 01:27
  • ・コンデンサーでノイズを低減
  • 00:40
  • ・モーターを回すプログラム
  • 02:31
  •  ーモーターの速度を段階的に変える
  • 00:53
  • ・ロータリースイッチとは
  • 00:54
  •  ーロータリースイッチの配線図
  • 00:14
  •  ーロータリースイッチの出力
  • 00:14
  •  ーロータリースイッチを読む
  • 01:28
  •  ー実行結果
  • 01:03
  • ・ロータリースイッチとモーターを組み合わせた配線図
  • 00:40
  • ・スイッチでモーターを制御するプログラム
  • 00:41
  • ・実行結果
  • 03:19
  • 質疑応答
  • 09:39
  • 先生からの告知
  • 00:49
  • 先生からのメッセージ
  • 01:06
  • エンディング
  • Q.スイッチを使う事でショートしないのでしょうか?
  • 00:56
  • Q.ショートさせてしまった時の安全装置はラズパイの中に含まれているのでしょうか?
  • 01:00
  • Q.抵抗はカソード側につけるべきですか?それともアノード、カソードどちら側に付けても大丈夫ですか?
  • 22:03
  • Q.こんなIOT機器は作れるが、こんなIOT機器は作れないなどありますか?
  • 01:43
  • Q.これから始めるならラズベリーパイ3とラズベリーパイゼロどちらがいいでしょうか?
  • 01:35
  • Q.for文だと無限回繰り返しは出来ないのですか?
  • 00:27
  • Q.ラズベリーパイにPCのOSを入れられますか?
  • 01:22
  • Q.ブラウザはラズベリーパイ専用のブラウザなのですか?
  • 01:44
  • Q.ラズベリーパイは動く言語はPythonのみでしょうか?言語の種類はどのくらいありますか?
  • 01:25
  • Q.電子工作の基礎知識を学ぶにはどの様な書籍を探したら良いでしょうか?
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こんな人にオススメ
全般

電子工作やIoTに興味がある人

スライド資料
授業で使用するファイル

※授業以外での利用は禁止します。

担当の先生
受講生代表
  • 徳田 葵

    徳田 葵

    スクー放送部

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