ラズパイまとめ！(2) ラズパイ電子工作編入門から応用まで

※この記事は2017年4月14日に公開した記事を再編集し、2022年3月14日に再度公開しました。

第1回：ラズベリーパイで何かしたい！と思った人のためのまとめ！(1) ラズベリーパイ初級編

ラズパイで何かしたい！と思った人のためのまとめ、2回目は電子工作編です。
今回は、せっかくラズパイを使うなら、本格的な電子工作にも挑戦してみたい！という方のためのまとめをお送りします。失敗したところも包み隠さず公開中！電子工作初心者の奮闘ぶりも合わせてお楽しみください。

1. 電子工作の基礎

電子工作といえば、小さな電子部品を組み合わせて、配線して、はんだ付けをして……と、ちょっと複雑なイメージがありますが、ラズパイには「GPIOピン」が搭載されているので、むずかしい部分は省略できます！
部品を線で繋ぐだけなら、簡単にできちゃいそうな気がしませんか？

第9回「ラズベリーパイで電子工作！Lチカ…の前にLピカ！」
LEDのプラスマイナスは？抵抗器ってなに？GPIOピンはどうやって扱うの？電子工作の基礎の基礎をお届けします。いきなりプログラムを扱うのはハードルが高かったので、この記事ではScratchを使ってLEDを制御してみました。

第18回「ラズベリーパイで手作り温度計！」
少しレベルアップして、温度センサ(DS18B20)を使った工作です。LEDを光らせるという「出力」とは逆に、センサの値をラズパイで受け取る「入力」を行います。取得値をGoogleチャートでグラフ表示させるところまでやってみました。
また、cronを使って自動実行させる方法もご紹介しています。

第39回「ラズベリーパイで温度・湿度・気圧をまとめて取得！AE-BME280でIC2通信」
温度・湿度・気圧を一度に取得できるセンサモジュール(AE-BME280)を使った本格的な工作にも挑戦しました！
はんだで電子部品を仕上げて、コマンド入力で値を取り出して……ちょっと上級者向けの内容です。

第30回「WebIOPiでIoT！(1)導入＆Lチカ編～ブラウザからGPIOを操作しよう」
第31回「WebIOPiでIoT！(2)プログラミング基礎編～Lチカボタンを作ろう」
第32回「WebIOPiでIoT！(3)プログラミング基礎編～値の入出力～」
第33回「WebIOPiでIoT！(4)プログラミング応用編～フルカラーLEDの制御」
第34回「WebIOPiでIoT！(5)プログラミング応用編～デジタルデバイスとの連携～」
第35回「WebIOPiでIoT！(6)プログラミング応用編～アナログ入力編」
むずかしい電子工作を簡単にしてくれる便利なツールもあります！オススメは「WebIOPi」というソフトウェアです。ブラウザと連携しているので、視覚的にもわかりやすく、ツール化することも容易になります。この連載では6回に分けて詳しく解説しています。

2. 電子工作で便利ツールを作る

電子工作を学びつつ、日常を便利にしてくれる「ツール」作りにも挑戦しました。一見難しそうに見えても、ひとつひとつの機能に着目していけば、それほど複雑なものでもなかったり……？アイディア次第で意外となんとかなってしまうのが電子工作！また、思いつくままに機能追加していけるのも魅力です。

第19回「ラズベリーパイで手作り目覚まし時計！(1)ストップボタン編」
第20回「ラズベリーパイで手作り目覚まし時計！(2)音声アラーム編」
第21回「ラズベリーパイで手作り目覚まし時計！(3)天気予報編」
第22回「ラズベリーパイで手作り目覚まし時計！(4)スヌーズ機能編」
タクタイルスイッチを扱うところからはじまりました。ボタンがあるなら目覚まし時計にしてみよう、せっかくなので天気予報を喋らせてみよう、スヌーズ機能があったらうれしい！そんな風に少しずつ進化を遂げて、最終的には多機能目覚まし時計が完成しました！

第23回「ラズベリーパイからTwitterへ情報発信！(1) Twitter API編」
第24回「ラズベリーパイからTwitterへ情報発信！(2) RSS取得編」
第25回「ラズベリーパイからTwitterへ情報発信！(3)自動投稿編」
TwitterのAPIと連携させて、Device PlusのRSSを自動投稿するようなツールを作りました。既存のものを使えば簡単にできることでも、あえてラズパイで手作りすることで、自由に作りこめる面白さがあります。過去に何度か解説しているcronについても、ここでもう少し詳しく掘り下げています。

3. ラズパイ専用モジュールで遊ぼう！

ラズパイ専用のモジュールも、いくつかリリースされています。専用だけあって、ドキュメント類が充実しているので、比較的導入しやすいのがうれしいポイントです。

第43回「Raspberry Pi Zero V1.3＋カメラモジュールでミニ定点カメラを作ろう！」
ラズパイ専用のカメラモジュールを使った工作。こちらの記事では「Raspberry Pi Zero V1.3」を使っていますが、カメラモジュール接続用のリボンケーブルのコネクタが付いた機種（「Raspberry Pi Zero」以外）で実装可能です。
「DevicePlus 電子工作マニュアル Vol.3 ～ラズベリーパイを活用してみよう（初級編）～」
カメラモジュールを使った工作は、こちらのダウンロード資料でも紹介しています。
Raspberry Piで作るダンボールデジカメの作り方
もっともっと本格的なカメラを作ってみたい！という方には、久原さんの記事がオススメです。

第44回「ラズベリーパイ専用アドオンボード Sense HATで遊ぼう(1)LEDディスプレイの操作」
第45回「ラズベリーパイ専用アドオンボード Sense HATで遊ぼう(2)6種類のセンサ編」
第46回「ラズベリーパイ専用アドオンボード Sense HATで遊ぼう(3)ジョイスティック編」
宇宙対応！の、ラズパイ専用アドオンボード「Sense HAT」です。GPIOピンに差し込むだけで簡単に使用できます。
宇宙での利用を想定して、LEDディスプレイやジョイスティック、そして6種類ものセンサが1つに搭載されています。

第47回「ラズベリーパイとSense HATを持っていなくても遊べる!?Sense HAT emulator」
実は「Sense HAT」は、本体を持っていなくても遊べるようになりました！ブラウザ版の「Sense HAT emulator」と、ラズパイにインストールして使用する「Desktop Sense HAT emulator」の2種類があります。ちょっとした動作確認や、プログラミングの練習にも便利です。