1. Raspberry Piでラズベリーパイを
おいしいプログラム開発 テキスト
DELiveWorkshop
秘密結社オープンフォース

2. 今日の予定
●
ログイン
●
動作モニター
●
カチカチしてみる
●
アナログを測ってみる
●
室温を測る
●
内部温度を測る
●
プログラム作る
●
クッキング！
●
食べる！！

3. DELive
●
珪藻土などの高断熱素材を使った石窯
●
イベントに運び入れて組み立てて使用
● ピザが500℃で90秒
● パイが300℃で180秒

4. ログイン
● 石窯DELiveに
● sshで！
● コントローラにRaspberry Piを使っている
● ユーザ名 pi
● パスワード raspberry

5. GPIO
● ON/OFFすると
●
ランプが点滅
●
ヒーターも点滅
●
ヒーターをチカチカしてみよう
● sudo gpio write 0 1 で上側ヒータON
● sudo gpio write 1 1 で下側ヒータON
● sudo gpio write 0 0 で上側ヒータOFF
● sudo gpio write 1 0 で下側ヒータOFF

6. 温度を測る
●
アナログは扱えないため
● MCP3008
●
通信
● SPI

7. サーミスタ
●
温度によって抵抗値が変わる
●
あまり高温は測れない
– ここで使用しているのは最大125℃
●
計算式
R=Ro×e^(B(1/T)-(1/To))
– Ro ：基準温度 To における抵抗値
● ここでは10kΩ (25℃ ・・・298K)
– R : 測りたい温度 T における抵抗値
– B ： サーミスタの種類による定数
● ここでは3380 (25〜50 )℃

8. 抵抗を求めるには？
● 5Vの値をRとTH
の抵抗の割合で分圧
R 10kΩ
5V
ここの電圧がいくらか？
TH(サーミスタ)
25℃のときに10kΩ
温度が高くなると抵抗が下がる

9. 電圧を測るには？
● MCP3008で電圧の
値を測ることができる
● 0~5Vを0~1024の値で
表現する
● MCP3008とRaspberry Pi
とはSPIで接続する
R 10kΩ
5V
ここの電圧がいくらか？
サーミスタ
25℃のときに10kΩ
温度が高くなると抵抗が下がる

10. 熱電対
●
異なる２種の金属を接すると温度差で発電する
● クロメル・アルメルという合金を使ったのがK型熱
電対
● 最高1250℃
● 約40.7μＶ／℃
●
非常に微弱
●
温度差しかわからない

11. 熱電対で温度を測るには
●
非常に微弱
● オペアンプで100倍に増幅
● 約40.7μＶ／℃→ ???
● 500℃差だと ???
●
温度差しかわからないので
●
？？？

12. いろんな言語
● C
● bash
● Python
● java
● JavaScript
● Scratch

13. WiringPi

14. bash
● WiringPiを使う
●
下準備
● spiはラッパーを使う
ポートを読み込みモードに
gpio mode 0 read
ポートを書き込みモードに
gpio mode 0 write
ポート全部の確認
gpio readall
ポートの読み込み
gpio read 0
ポートに書き込み
gpio write 0
spi使う 256KBバッファ確保
gpio load spi 256

15. C
● WiringPiを使う
下準備
#include <wiringPi.h>
ポートを読み込みモードに
pinMode(0,INPUT);
ポートを書き込みモードに
pinMode(0,OUTPUT);
ポートの読み込み
hogehoge = digitalRead(0);
ポートに書き込み
digitalWrite(0,HIGH);
spi使う 256KBバッファ確保
#include <wiringPiSPI.h>
wiringPiSetup();
if ( -1 == wiringPiSPISetup(0,1000000) )
{
printf("SPI setup error!");
exit(1);
}

16. Python
● cf.,
● 「Raspberry Pi 電子工作レシピ」

17. php
●
準備
wiringPiSetup();
ポートを読み込みモードに
pinMode(0,INPUT);
ポートを書き込みモードに
pinMode(0,OUTPUT);
ポートの読み込み
hogehoge = digitalRead(0);
ポートに書き込み
digitalWrite(0,HIGH);
spi使う 256KBバッファ確保
if ( -1 == wiringPiSPISetup(0,1000000) )
{
printf("SPI setup error!");
exit(1);
}
●
インストール
apache2, php5, php5-dev などをインストールしておき適切に設定しておく
git clone --recursive https://github.com/WiringPi/WiringPi-PHP.git
cd WiringPi-PHP
./build.sh
sudo ./install.sh

18. java
● pi4j
● http://pi4j.com/
● sudo apt-get install oracle-java8-jdk
● curl -s get.pi4j.com | sudo bash
● lircを無効にしておく
● sudo /etc/init.d/lirc stop
● sudo rmmod lirc_rpi
● sudo rmmod lirc_dev
●
コンパイル
● javac -classpath .:classes:/opt/pi4j/lib/'*' -d . ControlGpioExample.java
●
実行
● sudo java -classpath .:classes:/opt/pi4j/lib/'*' ControlGpioExample

19. JavaScript
● Node.js + WiringPiを使う
● wget http://node-arm.herokuapp.com/node_latest_armhf.deb
● とすると、v0.11.12が入手できるが
● WiringPiがまだ対応出来ていない
設定方法
nodebrewからインストールはうまくいかなかった。
http://node-arm.herokuapp.com よりダウンロード
wget http://node-arm.herokuapp.com/node_0.10.36_armhf.deb
sudo dpkg -i node_0.10.36_armhf.deb
sudo npm install -g node-gyp
sudo npm install -g wiring-pi
動作確認
$ node -v
v0.12.1
$ npm -v
2.5.1

20. Scratch
● cf.,
Raspberry Piではじめるどきどきプログラミング

21. SPI
● MCP3008の通信方法は、データシートを見て
プログラムします。
● Cのプログラムは以下の通り
● MCP3008.c（./MCP3008）というプログラムを呼び
出してもOK
int MCP3008Read( int channel ){
int spireturn,data;
spidata[0]= 1;
spidata[1]= ( 0x80 | channel << 4 ) ;
spidata[2]= 0;
spireturn = wiringPiSPIDataRW( 0, spidata , SPIBUFFSIZE );
data = ((spidata[1]&3) << 8) + spidata[2];
return(data);
}

22. 電圧
● MCP3008
● チャンネル0 サーミスタ
● チャンネル1〜3 空き
● チャンネル4 ヒータ上側の熱電対の電圧 x 100倍
● チャンネル5 ヒータ下側の熱電対の電圧 x 100倍
● チャンネル6 予備の熱電対の電圧 x 100倍
● チャンネル7 空き

23. 食べよう！！