人感センサーでLED点灯と、猫をなくことができたが、今度リレーをコントロールして、電源ONなどでもする。

購入したArduino センサーキットに、リレーが含まれている。

接続は簡単。GronudとVcc接続し、SignalはLED点灯ためのGPIOに繋げればOK。

特にトラブルはなく、猫のなき声とともに、リレーの動作音が聞こえて、リレーについてるLEDも点灯した。

リレーは、なにをコントロールか、まずLED電球のような高出力ものを試したいと思う。

この１０WのLEDを点灯すると考えている。LEDにはヒートシンクが必要だが、短時間点灯なら、小さなものはいいかも。

上は100VからLEDを駆動するモジュール。

モーションセンサー（人感センサー）を使って、人が近づくと、LED点灯、猫がなくのような動作をする。

モーションセンサーはHC-SR501を利用する。繋げは簡単な3本結線のみ。電源2本と、真ん中データ一本はGPIO26に接続する。

点灯LEDはGPIO6に接続する。

猫の音声は、AppInventor のHalloPurrから流用。ファイルは ./Music/meow.mp3 に置く。

Raspberry Piのpythonパッケージにはpygameというモジュールがデフォルトでインストールされているそうです。それを利用して、猫の音声を再生する。

動作プログラム

#!/usr/local/bin/python
# -*- coding: utf-8 -*-
import time
import RPi.GPIO as GPIO
import pygame.mixer

# LEDのGPIOピンの番号、センサーのGPIOピンの番号
let_pin = 6
pir_pin = 26

sleeptime = 100000
led_light_up_time = 1

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(pir_pin, GPIO.IN)
GPIO.setup(let_pin, GPIO.OUT)
GPIO.output(let_pin, GPIO.LOW)

pygame.mixer.init()
pygame.mixer.music.load("./Music/meow.mp3")

def motion_detected(pir_pin):
  print "検知"

  # 点灯
  GPIO.output(let_pin, GPIO.HIGH)
  pygame.mixer.music.play(1)

  # 待機
  time.sleep(led_light_up_time)

  # 消灯
  GPIO.output(let_pin, GPIO.LOW)


# コールバック登録
GPIO.add_event_detect(pir_pin, GPIO.RISING, callback=motion_detected)

try:
  while True:
    print "App Start"
    print "ctrl+c  :  if you want to stop app"
    time.sleep(sleeptime)
except KeyboardInterrupt:
  print "Quit"
finally:
  print "clean up"
  GPIO.cleanup()
  pygame.mixer.music.stop()

出来上がったシステムの外観

参考

• http://qiita.com/Nyanpy/items/cb4ea8dc4dc01fe56918 – Raspberry Piでwav/mp3ファイルを再生する方法(python編)
• http://raspi.seesaa.net/article/417437441.html – Raspberry Piに赤外線センサーを付けて、動きを検知してみた

今回は、温度と湿度センサー　DHT22を利用して、温度と湿度を測定する。

githubからソースコードを取得し、インストールする

$ git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_DHT.git
$ cd Adafruit_Python_DHT
$ sudo apt-get install build-essential python-dev
$ sudo python setup.py install

実行例

chen@pi-top:~ $ cd Adafruit_Python_DHT/examples/
chen@pi-top:~/Adafruit_Python_DHT/examples $ sudo python ./AdafruitDHT.py 2302 22
Temp=21.6* Humidity=31.3%
chen@pi-top:~/Adafruit_Python_DHT/examples $ sudo python ./AdafruitDHT.py 2302 22
Temp=21.9* Humidity=26.2%

参考：

• https://wiki.pieper.eu/luchtvochtigheid-sensor-raspberry-pi

いよいよIoT の内容へ

下の図は、LED点滅、温度と湿度のセンサー、人感センサーを付けた状態です。

まずLED点滅から、GPIO４にLEDと抵抗を付けて、下記のプログラムを実行

#!/usr/bin/env python

import RPi.GPIO as GPIO
import time

GPIO.cleanup()

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(4, GPIO.OUT)

while True:

        GPIO.output(4, GPIO.HIGH)
        time.sleep(1)

        GPIO.output(4, GPIO.LOW)
        time.sleep(1)
~

$ sudo python led_blink4.py

下記のは、プログラムでLED点滅を示すビデオです。

Raspberry Pi はIoT研究によく使われる機材。

Raspberry Pi の内部はLinux 動く、遠隔管理するため、LinuxのCUIで管理を行う。

ネットワーク接続した状態で、下記の作業へ進む。

ユーザー操作

ユーザuser1を対象とする。

ログイン、ログアウト、パスワード変更の他に、テキストファイルの作成、変更もよくあるので、テキストエディタviの基本操作を是非覚えてください。

ログイン

user1をipのサーバにログインとする。

$ ssh user1@ip

サーバの中身が入れ替わり、ログインできない場合、~.ssh/know_hostに該当する項目を削除してください。

ログアウト

$ logout

パスワード変更

$ passed user1

アドミン作業

SSHサーバーの有効化

1. ターミナルで、設定ツールを起動
   $sudo raspi-config
2. 8 Advanced Optionsを選択
3. A4 SSHを選択
4. [Enable]を選択
5. 再起動を促されるので、再起動する

参考：

• http://net-newbie.com/linux/commands/vi.html – ｖｉエディタの使い方

有線LANをRaspberry Piに接続

有線LANある環境で行う。

LANケーブルを用意し、有線LANをRaspberry Piに接続する

無線LAN子機をRaspberry Piに接続

無線LAN親機ある環境で行う。

Raspberry Pi３から、無線LAN内蔵になった。

用意するもの

購入する場合、https://chenlab.net/amazon/ も参照してください。

• Raspberry Pi 3 Model B
• microSDカード（16G, Class10）
• マイクロタイプのUSBケーブル + 電源アダプタ

初期設定時に使用したもの

• ディスプレイ（HDMI対応するもの)
• HDMIケーブル
• USB接続のキーボード
• USB接続のマウス
• Windows PC(microSDカードにインストーラをコピーする)

OS の起動ディスクの作成

OSはDebianをベースにした「Raspbian」をインストールすることにする。
インストーラのダウンロードは、こちら から行う。

NOOBS

ダウンロードしたzipファイルを展開し、ファイルをすべてSDカードにコピーする。

機器の接続

Raspberry Piにディスプレイなどを接続する。
接続するものは以下の通り
1. USBキーボード
2. USBマウス
3. HDMIケーブル(ディスプレイに接続)
4. microSDカード
5. LANケーブル（なくても良い）
6. マイクロタイプのUSBケーブル+電源アダプタ
（マイクロタイプのUSBケーブル+電源アダプタは最後につける）

Raspberry Pi起動 〜 OSインストール

1. 電源ケーブルを接続すると、Raspberry Piが起動する。
2. Raspbianにチェックを入れる。
3. 下の方に言語と、キーボードを設定する箇所があるので日本語にしておく。
4. Installをクリックする。
5. 「本当にイメージを書き込んでもよいですか？この操作で既存の全てのデータは削除されます！」と確認がでるので
6. 「はい」をクリックする
7. Installが始まる
8. Installが完了するまで少し待つ

Installが完了するとOSが起動する

ログイン

以下の初期ユーザ名：パスワードを入力し、ログインします。

アドミン作業

アドミンの作業はユーザの追加と停止。

また機材の提案と購入作業もあるので、お薦め部品もリストする。

複数使う機材、またはインターネット上サービスを行う場合、ユーザの追加と、デフォルトユーザpiの停止が必要。

ユーザの追加

# adduser user1
# adduser user1 sudo

ユーザの停止

#

機材の購入

機材を購入する場合、https://chenlab.net/amazon/ にお薦め部品も参照してください。

小型タッチパネルつきLCDを装着する様子

ディスプレイ付きPi-Top

参考書

サポートページ（正誤表・ダウンロード）：

http://www.sotechsha.co.jp/sp/1138/