目次

第1章　電子工作の高機能化

1-0　リアルタイム制御と高機能性の両立

1-1　Raspberry Piとは

1-2　Raspberry Piで何ができるか

1-3　ラズパイを高機能部品として使う

第2章　ラズパイの準備

2-1　ハードウェアとソフトウェアの準備

• 2-1-1　ハードウェアの準備
• 2-1-2　必須ソフトウェアの準備

2-2　OSのインストール

• 2-2-1　Rasbianのインストール
• 2-2-2　Wi-Fi の接続

2-3　OSインストール後の追加作業

• 2-3-1　OSの更新作業
• 2-3-2　日本語化の作業
• 2-3-3　リモートデスクトップ化

2-4　必須のシェルコマンドと使い方

• 2-4-1　ターミナルの起動とプロンプト
• 2-4-2　ディレクトリを扱うコマンド
• 2-4-3　システム制御コマンド
• 2-4-4　アプリケーションインストール関連コマンド

コラム　コマンド入力の便利技

第3章　汎用テストボードの製作

3-1　汎用テストボードの概要

3-2　汎用テストボードのハードウェアの製作

• 3-2-1　液晶表示器の使い方
• 3-2-2　回路設計と組み立て

3-3　汎用テストボードのプログラムの製作

• 3-3-1　全体の構成
• 3-3-2　MCCによるプログラム自動生成
• 3-3-3　液晶表示器ライブラリの使い方
• 3-3-4　プログラム詳細
• 3-3-5　動作確認

コラム　MPLAB Code Configurator（MCC）とは

第4章　ラズパイのGPIOの使い方

4-1　ラズパイのGPIOの使い方の種類

4-2　RPi.GPIOモジュールの使い方

• 4-2-1　初期設定と使い方
• 4-2-2　実際の使用例

4-3　Wiring Piライブラリの使い方

• 4-3-1　WiringPi の入手とインストール
• 4-3-2　WiringPi の使い方
• 4-3-3　WiringPi を使ったC言語プログラム例
• 4-3-4　GPIOコマンドユーティリティ

4-4　WebIOPiアプリケーションの使い方

• 4-4-1　WebIOPiの概要
• 4-4-2　WebIOPiのインストール
• 4-4-3　WebIOPiの基本の使い方
• 4-4-4　WebIOPiからGPIOを自由に使う
• 4-4-5　JavaScript ライブラリ
• 4-4-6　基本のボタンの例題
• 4-4-7　マクロ関数呼び出し付きボタンの例題
• 4-4-8　スライダを使った例題

4-5　ラズパイのシリアル通信の使い方

• 4-5-1　ラズパイのシリアル通信を有効化する
• 4-5-2　PySerial モジュールの使い方
• 4-5-3　USBでシリアル通信をする方法

コラム　USBメモリの使い方

第5章　おしゃべり時計の製作

5-1　おしゃべり時計の概要

• 5-1-1　全体構成
• 5-1-2　インターフェース

5-2　ラズパイのプログラム製作

• 5-2-1　全体構成
• 5-2-2　テキスト読み上げアプリ「AquesTalkPi」の使い方
• 5-2-3　おしゃべり時計のPythonスクリプト製作
• 5-2-4　自動起動

5-3　時計制御ボードのハードウェアの製作

• 5-3-1　全体構成
• 5-3-2　ドップラセンサの使い方
• 5-3-3　7セグメントLEDの使い方
• 5-3-4　回路設計と組み立て
• 5-3-5　パネルの組み立て

5-4　時計制御ボードのプログラムの製作

• 5-4-1　プログラム全体構成と全体フロー
• 5-4-2　プログラム詳細

5-5　動作確認と調整方法

5-6　グレードアップ天気予報を追加する

コラム　Pythonのsubprocessの使い方

第6章　赤外線リモコン付きインターネットラジオの製作

6-1　インターネットラジオの概要

• 6-1-1　全体構成と機能概要

6-2　ラズパイのプログラム製作

• 6-2-1　MPDとMPC
• 6-2-2　MPDとMPCの使い方
• 6-2-3　リモコン対応のPythonプログラム製作
• 6-2-4　自動起動させる

6-3　ラジオ局の登録方法

• 6-3-1　局リストの作り方

6-4　ラジオ制御ボードのハードウェアの製作

• 6-4-1　ラジオ制御ボードの全体構成
• 6-4-2　液晶表示器の使い方
• 6-4-3　赤外線通信の使い方
• 6-4-4　回路設計と組み立て
• 6-4-5　パネルの組み立て

6-5　ラジオ制御ボードのプログラムの製作

• 6-5-1　プログラム全体構成とフロー
• 6-5-2　液晶表示器の使い方
• 6-5-3　プログラム詳細

6-6　動作確認

第7章　データロガーの製作

7-1　データロガーの概要

• 7-1-1　データロガーの概要と機能仕様

7-2　ラズパイのプログラム製作

• 7-2-1　プログラム全体構成
• 7-2-2　matplotlib とは
• 7-2-3　基本的なグラフの描画方法
• 7-2-4　時間軸でグラフを作成する方法
• 7-2-5　データロガーのグラフを作成する
• 7-2-6　一定間隔でデータを収集する

7-3　超簡単ウェブサーバ構築 SimpleHTTPServer

• 7-3-1　SimpleHTTPServerの使い方
• 7-3-2　データロガーシステムとして構成する

7-4　データ収集ボードのハードウェアの製作

• 7-4-1　全体構成
• 7-4-2　デルタシグマA/Dコンバータの使い方
• 7-4-3　複合センサ　BME280の使い方
• 7-4-4　回路図作成と組み立て
• 7-4-5　パネルの組み立て

7-5　データ収集ボードのプログラムの製作

• 7-5-1　プログラム全体構成
• 7-5-2　プログラム詳細

7-6　動作確認とデータ収集例

• 7-6-1　基本動作の確認
• 7-6-2　ログデータ例

7-7　グレードアップ

• 7-7-1　外部ネットワークからアクセスできるようにする
• 7-7-2　シャットダウン機能の追加

コラム　crontabコマンドの使い方

第8章　リモコンカメラの製作

8-1　リモコンカメラの概要

• 8-1-1　システム構成

8-2　ラズパイのプログラムの製作

• 8-2-1　プログラム全体構成
• 8-2-2　カメラの使い方
• 8-2-3　ストリーミングアプリの使い方
• 8-2-4　リモコンカメラのページの製作

8-3　サーボ制御ボードのハードウェアの製作

• 8-3-1　全体構成
• 8-3-2　RCサーボの使い方
• 8-3-3　回路設計と組み立て

8-4　サーボ制御ボードのプログラムの製作

• 8-4-1　プログラムの全体構成とフロー
• 8-4-2　MCCを使ったプログラム開発手順
• 8-4-3　プログラム詳細

8-5　動作確認

8-6　グレードアップ

• 8-6-1　外部ネットワークからアクセスできるようにする
• 8-6-2　シャットダウン機能の追加

第9章　リモコンカーの製作

9-1　リモコンカーの概要と全体構成

• 9-1-1　リモコンカーの全体構成と機能概要

9-2　ラズパイのプログラム製作

• 9-2-1　プログラム全体構成
• 9-2-2　リモコンカーの操縦用画面の製作

9-3　リモコンカーのハードウェアの製作

• 9-3-1　リモコンカーの車体の製作
• 9-3-2　モータ制御ボードの製作
• 9-3-3　DCモータの使い方
• 9-3-4　回路設計と組み立て

9-4　モータ制御ボードのプログラムの製作

• 9-4-1　プログラム全体構成
• 9-4-2　プログラムの詳細

9-5　動作確認

付録A　Linux超入門

A-1　Linuxとは

• A-1-1　Linuxとは何者？
• A-1-2　ラズパイ用Linux

A-2　Linuxの全体構成と機能

• A-2-1　Linux の全体構成
• A-2-2　Linux の起動時の動作
• A-2-3　カーネルの機能

A-3　Linuxのディレクトリ

• A-3-1　動かし方の種類
• A-3-2　Linux のディレクトリ構造とパスの概念
• A-3-3　Linux の管理者権限
• A-3-4　ディレクトリの詳細

A-4　シェルスクリプト

付録B　Python超入門

B-1　Pythonに関する常識

B-2　Pythonの基本文法

B-3　データ構造　リストとディクショナリ

B-4　制御文の使い方

付録C　MPLAB X IDEの使い方

• C-1-1　MPLAB X IDEのインストール
• C-1-2　MPLAB X IDEの起動
• C-1-3　プロジェクトの作成
• C-1-4　コンパイルと書き込み