RasberryPi3と戯れる -その２-

久しぶりにRaspberryPiと戯れる

かなり昔にその１をやったきり活動していなかったので再開。

おかげで以前の設定内容をほぼ忘れていてログインするところからできないかと思って焦った。

ログイン

備忘録も兼ねて残しておこう。

ルーターに設定したIPはそれぞれ以下の通り

ssh toriumi0118@192.168.11.10
ssh tsuka@192.168.11.4

これでお互いログイン可能。

3章: Lチカ

タイトルを読む限り多分Lチカをすることになる。

用意するもの

• RaspberryPi 本体
• 330Ωの抵抗
• 赤色LED
• ブレッドボード
• ブレッドボード用ジャンパーワイヤ
• ニッパ

抵抗

今回必要なのは330Ωなので「橙、橙、茶、金」のやつを用意。

LED

パーツセットにあったやつを使う。

ブレッドボード

こんな穴のあいたやつ。

ジャンパーワイヤ

オス-オス、オス-メスのものがあるのでそれぞれ一本ずつ

予備知識

そういや回路図の抵抗ってマーク変わったみたい。昔はギザギザだったのに今は長方形。

電流: 電気の流れ
電圧: 電気の流れを作り出すための力
抵抗: 電気の流れを妨げるもの

抵抗は「電流を適切な値に調整したい時」「大きな電流を流したくない時」とかに使われる。

電圧は電位として捉え直すと、乾電池は1.5Vの電位差があり、基準点（電位がゼロになる点）を GND と呼ぶ。

あとは中学くらいで習ったオームの法則がある

V=RI

LEDの点灯回路を作る

LEDは順方向に電流が流すと発行する。端子の長い方をアノード、短い方をカソードと呼び、アノードを電位の高い方、カソードを電位の低い方に接続する。

RaspberryPiのGPIOポート

RaspberryPiには40本のピンが立っておりこれを GPIOポート と呼ぶ。詳しい説明は使いながら行われるらしいので今回は必要な分だけ解説。

I2C SDA (2) のようにカッコが入ってる場合は GPIO 2 のような別名を持つことになる。

これは手元に置いておくと楽そう。

5Vと3.3V

RaspberryPiにはマイクロUSBから5Vが給電されている。これはキーボード、マウス、USB機器やHDMIディスプレイなどに供給され、GPIOの2,4番へも供給される。

RaspberryPiはSoCの部分は3.3Vなのでレギュレータを挟んで5V=>3.3Vにしている。この降圧した3.3Vが1,17からも利用ができるようになっている。

そのためGPIOの1や17に多くの電流を流すと、SoCへ供給される電流が少なくなりRaspberryPiの動作が不安定になる可能性がある。なので5Vピンから供給できる電流は、電源が供給できる電流からSoCや周辺機器が消費する電流を引いた大きさであり、3.3Vピンに供給できる電流はレギュレータの性能にもよるが、1AからSoCが消費する電流を引いた値となる。

ブレッドボード

内部的にはこんな感じで接続されている。

接続して光らせてみる

嫁version

鳥version

出来た。

外し方の注意

3.3Vのピンに接続したジャンパーワイヤとGNDのピンに接続したジャンパーワイヤの二つの端子部分を接触させないように気をつけること。

LEDの電流制限抵抗について

330Ωを利用した理由。

LEDは両端の電圧をほぼ一定に近い値を取る。赤色LEDの場合はこれが2.1V程度を取ることが多く（詳細な値はデータシートや商品ページを参考のこと）、これより高い電圧がかかるとLEDが破壊されることがある。

それを避けるために抵抗をLEDと直列に接続し電流を制限していた。この抵抗を「電流制限抵抗」と呼ぶ。

この時の抵抗値がいくつにすべきかという点だが、用いたLEDがどれくらいの電流で使用することができるのかを調べると（同様にデータシートや商品ページにて）標準的なLEDだと10mAか20mAであることが多い。10mA = 0.01Aである。

これらの値より 抵抗とLEDの直接接続を3.3Vの電源につないだ時、LEDに0.01Aの電流が流れるような抵抗の値 は、オームの法則より

V = RI
R = V/I
R = (3.3V - 2.1V) / 0.01A = 120Ω

なので120Ωよりも小さい抵抗は用いない。ということになる。120Ωより大きな抵抗を利用する場合であれば、LEDの明るさが暗くなるくらいで問題はない。

以上Lチカまで！次はプログラミングが始まるらしい。RaspberryPiだからpythonかなー。