ラズパイ教室|マンツーマン


手のひらサイズ!プログラミングを実現
格安小型のコンピュータ!IoTデバイスに最適
「RaspberryPi」(ラズベリー パイ)は手軽にプログラミングに取り組めるように開発された製品です。 しかし、「手軽にできる」とは言っても実際にプログラミングを始めるにはソフトウエア基礎知識が必要となってきます プログラミング学習最大の敵は『飽きと挫折』です。この『飽きと挫折』を避ける工夫が『小さな感動の積み重ね』です。 こちらのラズパイ教室はマンツーマンレッスンのみ『小さな感動の積み重ね』Raspberry Piを使ってレッスンします、基礎入門編から創造応用まで楽しめる感動学習を提供します。

Raspberry Pi OS 最新版は『Bookworm』 2024年7月4日版です!

Bookworm Raspberry Pi OS 最新版は2024年7月4日『Bookworm』(右図デフォルト壁紙)これまでのbullseyeはLegacy OSとなります
デフォルトのPythonのバージョンが3.xとなり、Python 2.x系のサポートがなくなりました。bullseyeで作成したプログラムはそのまま動作します。
ただし、最新『ラズパイ5』ではGPIO制御系が大きく変更されたためIOポートに関するプログラムは変更が必要です。 『ラズパイ教室』では新しいRaspberry Pi OS『Bookworm』に対応レッスン内容も追加していきます


『ラズパイ5』国内発売され入手できるようになりました

Raspberry Piは英国Raspberry Pi財団の登録商標です。
・2013年6月初代Raspberry Pi「Model B」が発売、その後性能アップを重ねて
・2019年12月Raspberry Pi 4 Model B
そして、2024年2月に Raspberry Pi 5 の国内販売開始、価格はメモリ8GBモデルで15,000円前後のようです


ロボットアーム制御が楽しいです

ロボットアームと呼ばれる装置を使ってプログラミングを楽しく実践的に習得することができます。ネット通販でも数多くロボットアームの種類があります。 ラズパイ教室でのご希望がありましたので2機種のロボットアーム用Pythonプログラミングをレッスンで作成しました。 操作コントローラはロジクール製ゲームパッドF310


【Baccioの例】

Baccio はArduinoと専用ドライバ基板で制御するロボットアームです。 付属専用ドライバ基板は使用せず市販の汎用PWMドライバ基板(PCA9685使用16チャンネPWMサーボドライバ)使っての制御、 ただし、PWM制御3本ピン配置が異なっていますので入れ替えが必要 Pythonプログラムはラズパイで動作しています。6個サーボモータ制御PWMワイヤーがそれぞれ個別にあるのでプログラムは基本お手本通りにコード可能です



【Dofbotの例】

Dofbot は専用制御ボードにラズパイを組み込んだ装置です。装置はこのまま使ってラズパイSDカードだけを自作Pythonプログラムと入れ替えます。 ただし、既に組み込まれているimportモジュールはそのま流用することが必要です、これは6個の各サーボモータ制御PWM信号がシリアル転送で送出されているためです アーム先端にWebカメラがあります、USBをそのままラズパイに接続しモニター画面で画像認識しながらアーム制御することができます



ラズパイ習得は小さな感動の積み重ねから

【感動 例1】

【基礎から順序よく学ぶ】

OSソフトのインストールから日本語化、Wi-Fi接続、WindowsPCとファイル共有、スピーカ音声、Webカメラ映像、サーボモータ、温度センサと測定データロガーCSV、スマホと接続、その他

【標準14回コース】

raspberryPi5

【感動 例2】

【スマホ・クラウド連携】

スマホとはWi-Fi接続、ラズパイは温度センサーの値を取得しスマホ画面に表示。スマホやPCからモーター制御など

【WiFiルーター接続】

ラズパイ遠隔

【感動 例3】

【PicoW  IoT 電子工作】

『ラズパイ Pico W』はOSがないので起動スクリプトや起動コマンドなどは不要、機器に組み込んで電池など接続すればすぐに動作。 Wi-FiやBluetooth機能搭載でサーバー接続による温度センサーなどデータ収集ロガーができます

【ラズパイ Pico W】

ラズパイpicoW

【感動 例4】

【インターネット経由操作】

ベータ版ながら『RaspberryPi Connectサービス』が提供されています (2024年5月)

これまでVPN接続でリモート画面操作はWi-fi接続のみでしたが、『RaspberryPi Connectサービス』ではインターネット経由で遠隔地からの画面操作が可能です。


ラズパイ教室こんな方にオススメです

・RaspberryPiは買ったが今は休眠中


Raspberry Pi は買ったが全く使っていない方どうやって使ったらいいかわからない、設定ができないので動かない・・・ ラズパイPico(ピコ)は開発環境構築が難しくて使い方がわからない

・Raspberry Piの活用志向


これから買ってみたいがどうやって購入したらいいかわからない方、購入前に『Raspberry Pi教室』で実際に機材を使って試してみてはどうでしょう? マンツーマンレッスンなので納得のいくまで練習ができます、わからないことはその場で解決!

・人工知能(AI)に興味がある


人工知能(AI)には興味あるが具体的に何から始めてたらいいのかわからない、ラズパイを使って人物判定をしてみたい、 パソコンPCでの学習結果を使ってラズパイで画像など判定してロボットなど装置デバイスを動かしてみたい、 理論的なことは理解しなくていいけどTesorFlowなどAIエンジンを使いたい

・電子工作に興味


雑誌やネット記事からサンプルプログラムは入手しセンサー測定などは動作できるがディスプレイ表示やモーター駆動などとの複合動作となるとかなり難しい!  電子工作をやってみたいが電子部品の購入方法がわからない、抵抗やLCDディスプレイなど電子部品を秋葉原まで行って買うには遠すぎるし、 電子部品型名もよくわからない、ネット通販で買うにしても仕様がわからない・・・などなどが解決!

・IoTやWebサービス活用したい


GoogleAPIサービスを使って測定データをインターネット送信してスプレッドシート(エクセル風に)にデータ蓄積したい。 『Google Dive』活用が最適です、ログインは二段階認証対応のプログラムが必要となります
においセンサー、人感センサーなど各種センサーを活用してデータ収集ロガーをインターネットで作成できます

【感動1】基礎からラズパイ基本動作

最初からコツコツ順序よく学ぶ

授業方針

目標『ラズパイを楽しむ』に向けて最短到達!

・完全マンツーマン、個人レッスン
・時間配分は自分の進捗にカスタマイズ
・最初からプログラミングスキルは不要
実習をやりながら徐々に上達します

特徴

全14回のカリキュラムで基礎習得!

・14回基礎から順に項目を習得
・ソフトとハード両方の基礎を学ぶ
・各回は単発レッスンもOK


【好評!集中コース企画】

・ラズパイ基本集中コース(14時限)21,000円

このコースは14回の学習項目を14時限で集中習得できるようにしたものです。1日7時限を2日間合計14回をレッスンするコースです。 日程時間割を分割して受講OK。
(例えば2日間を2回の離れた土曜日などに分ける等)これまで多くに方に受講いただいております

【ラズパイ基本動作集中コースの概要】

 (前半・1日目) 1回目~8回目
OSのインストールからセットアップまでを行いRaspberry Pi初期セットアップ、PCからのリモート接続、スピーカ駆動、Webカメラなど。次にプログラミング (PythonまたはC/C++)により実際にLED繰返し点灯など、さらにサーボモータ角度制御のプログラミング

 (後半・2日目)9回目~14回目
I2C シリアル通信の使い方、室温センサーで温度を測定し一定時間毎に画面表示、ブラウザでPCやスマホに温度表示(html画面)、 CSV形式データ保存、LCD(8文字2行キャラクタディスプレイ)に温度と時刻を表示


【特典】お手本教材としてソースコード、書込み済みSDカード(16GB)が含まれています。


教材は全てオリジナルのテキストを使用します、最新情報を反映した内容となっています。 プログラムはPython言語、ソースコードはテキストに記載されています。ご自分でレッスンに使用したSDカードは書込み済としてお持ち帰りください。

【14回講座の詳細内容】

<1回目>ラズパイを使うための環境整備


MicroSDカード
「Rasberry Pi」本体、電源アダプター、ディスプレイモニタ/HDMI-DVI変換ケーブル、キーボード、マウス、MicroSDカードなどの準備。 教室にて受講操作する時には準備する必要はありませんが、自宅でも実験する場合には必要となります。

<2回目>起動ディスク作成~ヤフー表示


buster画面
起動ディスク(普通のMicroSDでOK)にOS(Raspberry Pi OS 最新版『Bookworm』)を書込み、初期設定、インターネット接続。 キーボード、マウスはワイヤレス接続も可能

<3回目>ネットワーク~パソコンからリモート接続


teraterm
有線LAN、無線Wi-Fi接続、ブラウザでヤフー画面を表示/ネット検索、SSHリモート接続、WindowsではSSH接続のためにPC側には無料アプリ『TeraTerm』が必要。 また、LAN接続している機器のIPアドレス探索には『Advanced IP Scanner』が便利。

<4回目>Windowsパソコンと接続


wifi接続
WindowsPCからラズパイにログインしてPC画面から直接ラズパイを操作、コンソール画面からコマンドラインを打ち込むことができる
Win10/Win11とファイル共有できる定番ソフト『Samba(サンバ)』のインストール。SMBプロトコルとPC側設定画面でのファイル共有の設定など

<5回目> (1)Linuxとコマンドライン


wifi接続
Linux コマンドラインの使い方(最小限18コマンド)、パッケージソフトのインストール(aptコマンド)、ディレクトリ移動、リスト表示他 テキストエディタの使い方など(nanoエディタ)コマンドラインによるポート制御(LED点灯と消灯)

  (2)マルチメディアを楽しむ


webカメラ
音楽再生(WAV形式)『ラズパイ5』ではスピーカ接続イヤホンジャックが廃止されましたのでUSBスピーカ接続となります。
Webカメラ動画配信、写真や動画の撮影・・・

<6回目> 電子工作〜(その1)

Lチカ
プログラムによる入出力ポートの制御
実験用ブレッドボードの使い方
定番の電子工作 Lチカ(LEDを点滅させる)、ライブラリ『RPi.GPIO』の活用方法

<7回目> プログラム制御、遠隔スマホからの操作

wifi接続
コンパイル、実行ファイル作成、プログラムの実行
フレームワークFLASKを活用しスマホからのコントロール
(LED点灯など)

<8回目> 電子工作〜(その2) 

サーボ回転
プログラムによる電子部品の制御
≪『RPi.GPIO』ライブラリの活用≫
PWMポートによるLED調光、サーボモータの角度制御

<9回目> センサーデバイス使い方(i2c)

ADT7410
温度センサーによる室温度表示(i2cシリアル転送)一定時間ごとに測定値を表示、スマホからの閲覧

<10回目> 繰返しループ制御


温度センサーによる室温度表示(i2c転送・シリアルデータ処理)一定時間ごとに測定値を表示、遠隔操作スマホからも閲覧可能

<11回目> 現在時刻取得


温度センサーによる室温度表示(i2c転送・シリアルデータ処理)
一定時間ごとに測定値を表示、遠隔操作スマホからも閲覧可能

<12回目> 測定温度Wi-Fiスマホ表示

遠隔スマホ表示
温度センサーによる室温度表示(i2c転送・シリアルデータ処理) 一定時間ごとに測定値を表示、遠隔操作スマホからも閲覧可能

<13回目> データ記録ロガー


温度センサーによる室温度表示(i2c転送・シリアルデータ処理)
一定時間ごとに測定値を表示、遠隔操作スマホからも閲覧可能

<14回目> 液晶キャラクタ(LCD)表示

lcd温度表示
温度センサーによる室温度表示(i2c転送・シリアルデータ処理)
一定時間ごとに測定値を表示、遠隔操作スマホからも閲覧可能


【目標】コース概要PDFは→こちら
無料体験やラズパイ2日間集中コースお申込 → 申し込み

メールでのお問い合わせは → mail@shonan21.net



【感動2】スマホ・クラウドとの連携


(その1)Google Drive API 操作
 ファイルをアップロードすることができます!


ラズパイから定期的にCSVファイルをアップロードできます

Google Drive ラズパイ 【例1】GoogleDrive API経由
 順序としては以下
 ・Pythonを使ったGoogle API Clientの利用
 ・GoogleDrive APIとScope
 ・認証および認可、OAuth 2.0でログイン認証
 ・ディレクトリ情報の取得とアップロード

Google Drive ラズパイ 【例2】ライブラリ経由
『rclone』(https://rclone.org)はGoogleDriveやAmazon S3 など多数のクラウドストレージにアクセスできるコマンドライン/APIです、Linux、Windows、Mac上で動作可能。 ラズパイで作成した、ファイルや画像などをクラウドストレージにアップロードします
Googleアカウントが必要となりますがパソコン教室練習用アカウントを使ってレッスンができます。
無料体験や予約など→ 申し込み

メールお問い合わせは mail@shonan21.net


【感動3】ラズパイ Pico/PicoW 講座


・ラズパイ Pico/PicoW 講座 10時間程度を目安


このコースではラズパイPico/PicoWを使う電子工作の基礎を習得します。 ラズパイPico/PicoWは一度プログラムを書き込んだ後は単体マイコンボードとして電池など電源供給だけで動作します。



51 x 21mm マイコンボード

ラズパイpico
【CPU, メモリ】
 ARM CortexM0+
 最大周波数は133MHz
 SRAMは256KB、メモリは2MB
【プログラム言語】
 マイコン用MicroPythonなど
【GPIO】
 GPIOは26ピン
 SPIやI2C、ADC、PWMの機能
【ネットワーク】
 WiFi 4 (802.11n)、2.4 GHz
 セキュリティはWPA3

開発環境は MicroPython



プログラム開発環境の構築を行ってからプログラム作成を始めます。ラズパイPico W側には『書き込み用ソフト RPI-RP2』をダウンロードして書き込む。 パソコン(Windows10/11)には、Thonny (ソニー) というソフトを使用する 開発環境が出来上がったらLED点滅プログラム作成という順番で進めます ラズパイPicoWパソコン


【感動4】『Raspberry Pi Connect』サービス


2024年5月に「Raspberry Pi Connect」のベータ版がリリースされた Webブラウザーベースという点が大きな特徴でローカルネットワークはもちろんのこと、外部ネットワークからアクセス可能 Raspberry Pi Connectを利用するには、「Raspberry Pi 5」「Raspberry Pi 4」などが必要で、Raspberry Pi OSは「Bookworm」最新版である この「Bookworm」では、ウインドーシステムが「X Window System(X11)」から「Wayland」に変更されている。

RaspberryPiConnect


無料体験や予約など → 申し込み

メールでのお問い合わせは → mail@shonan21.net




≪参考となる雑誌≫

必要とされる方はご自分で御購入ください。

interface2024年5月号

Interface 2024年5月号
CQ出版社 1,300円+税


interface2021年8月号


日経Linux 2023年9月号
日経BP社 2,130円(税込)


interface2022年10月号

Interface 2022年10月号
CQ出版社 1,230円+税



ワンランク上のパソコンライフを実現します

Raspberry Piはカードサイズのボードコンピュータです。 ボードなので機器に組込みが可能です、例えば、ロボットに組み込むことで会話ができるおしゃべりロボットをつくることが可能です。 C言語やPython言語などの実践的プログラミング習得にも最適です、プログラム文法マスターだけではなかなか実用プログラミングは実現できません Iotやインターネット活用もWindows10パソコンだけでは無理があります、インターネット接続するには『Webプロトコル』を使うことになりますが、 茅ヶ崎パソコン教室ラズパイ教室ではこれらの使い方をレッスンしております。