techno_memo

個人用の技術メモ。python・ROS・AI系のソフトウェア・ツールなどの情報を記載

Raspberry pi 開発環境について(ハードウェア)

この記事の目的

 Raspberry pi の電子工作の開発環境について必要なハードウェアに関する情報を忘備録として整理する。

必須ハード

Raspberry pi 本体

カメラを使った画像認識などをすることを考慮すると、なるべく高スペックなものが望ましい。

2019年6月現在、下記のRaspberry pi 3 model B+が、最新かつ高スペックなRaspberry piである。


Raspberry Pi3 Model B+ ボード&ケースセット

ただし、1つ前のモデルであるRaspberry pi 3 model Bとのスペック差はさほどない。(CPUクロック数のわずかな上昇と通信速度の上昇程度)のと、Pi3の方が発売されてからの期間が長く各種開発環境の動作報告も多いので 以降の記事ではRaspberry pi 3の利用を前提として記載する。


Raspberry Pi3 Model B ボード&ケースセット

AC電源アダプタ

Raspberry Pi 3は micro USB type B端子での電力供給が必要となる。ただし、消費電流が2.5Aとなることからスマホ等のACアダプタでは対応できない可能性が高いため動作確認できているACアダプタを利用することを推奨する。 また、電源ボタンがなくケーブルからの電力供給の有無で起動を判定するため、頻繁な起動/終了の繰り返しで本体の端子が痛む可能性がある。スイッチボタンによる電力の遮断ができる下記のようなACアダプタを使うと便利である。


Raspberry Pi用電源セット(5V 3.0A)-Pi3フル負荷検証済

micro SDカード

Raspberry PiではOS等のソフトウェアをmicroSDカードに保存する必要がある。OSイメージ+基本的なツールを導入するための最低限の必要容量は4GB程度以上だが、今回の用途ではROS環境一式やカメラでの計測データを保存する必要 があるため32GBのものを利用する。 (なお、32GBを上回る容量の場合、SDカードをFAT32でフォーマットする使うツールに気を付ける必要がある。別途記載予定)


東芝 Toshiba microSDHC 32GB + SD アダプター + 保管用クリアケース [バルク品]

また、インストール手順でPCからmicro SDカードへの書き込みをする必要がある。PCにmicro SDを読み込む手段がない場合にはUSBのSDカードリーダーが必要となる。 (速度にこだわらなければ、最近は100均などでも購入可能)


Transcend USB 3.0 Super Speed カードリーダー (SD/SDHC UHS-I/SDXC UHS-I/microSDXC UHS-I 対応) ブラック 2年保証 TS-RDF5K

マウス/キーボード/HDMIケーブル

Raspberry pi の操作に利用する。マウス/キーボードはUSB接続のものであればよほど問題はないが、無線接続したい場合は動作実績があるものを利用する方が無難。

初期設定を済ませると、デスクトップPCからリモート接続して利用することも可能となるためあまりこだわらなくてもよい。

モバイルバッテリ

前述したように、Raspberry pi 3 は micro USB type Bによる給電が可能なのでモバイルバッテリからの電源供給ができる。ただし、最近のモバイルバッテリは消費電流が低い場合に省電力モードになってしまったり、 Raspberry pi のピーク時の2.5Aを出力できないなどの場合があるため、動作実績があるものを選んだほうが良い。下記サイトで実機での確認がされている。実際に私が試したところAnker PowerCore 10000、 cheero Power Plus 10050mAhともに問題はなかった。

消費電力が大きなRaspberry Pi3に最適のモバイルバッテリーは? - 猿まね電子工作

カメラ

Raspberry pi では専用のカメラモジュールによる画像取得とPC等で使われるUSB Webカメラによる画像取得が可能である。

カメラモジュールは小型・軽量で省電力ではあるが、取り付けなどに苦労する。下記のような台座とセットになっているものの方が良い。


For raspberry pi カメラモジュール 5MP Raspberry Pi 3 b+ / Pi Zero Camera とケース500W画素 感光チップOV5647センサー

Webカメラは、台座が安定してHD撮影可能なものとして下記などが良い。


LOGICOOL HDウェブカム フルHD動画対応 C615

ブレッドボード/ジャンパハーネス

Raspberry pi のGPIOに各種の電子部品を接続する際に必要となる。ジャンパハーネスは端子にオス-メスの組み合わせがあるので一定数まとめ買いしておいた方が良い。


ELEGOO 120pcs多色デュポンワイヤー、arduino用ワイヤ—ゲ—ジ28AWG オス-メス オス-オス メス –メス ブレッドボードジャンパーワイヤー

ブレッドボードはいろいろな場所への取り付けに対応できるよう小型/横長タイプで複数用意しておいた方が良い。


ELEGOO 400タイポイント ブレッドボード3PCS 、Arduino用ジャンパーワイヤ 4電源レール

次回はRaspberry pi の環境構築 (OS設定/ROSの導入/開発ツール類の設定)について記述する。