C言語ではじめる Raspberry Pi 徹底入門

[表紙]C言語ではじめる Raspberry Pi 徹底入門

B5変形判/352ページ

定価(本体2,980円+税)

ISBN 978-4-297-11299-8

電子版

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書籍の概要

この本の概要

国内の理工系教育現場におけるプログラミング導入教育では,現在でもC言語が多く採用されています。また,組込み系の開発現場でもC言語は現役です。本書は,そのような環境に身をおく人のための,Raspberry Piによる電子工作の解説書です。
OSやプログラム開発環境のセットアップからGPIO,カメラモジュールなど各種制御方法,さらに自走ロボットのアクチュエータ制御まで,電子工作に必要なポイントをやさしく説明しています。必要なパーツの型番も記載しているので,自作しながら読み進められます。

こんな方におすすめ

  • C言語で電子工作をしたい方
  • C言語によるRaspberry Piの制御方法を知りたい方

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C言語を使ってRaspberry Piを制御しよう!
2012年に登場したRaspberry Piは,Pi 2/3/3B+を経て,昨年6月に「Raspberry Pi 4 Model B」が発表されました。

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目次

Chapter 1 Raspberry Piの概要

  • 1.1 Raspberry Pi誕生の背景
  • 1.2 Raspberry Piでできること
  • 1.3 Raspberry Piの製品群
  • 1.4 Raspberry Piの各部の名称
  • 1.5 拡張コネクタの信号
  • 1.6 GPIOの電気的仕様

Chapter 2 OSのセットアップ

  • 2.1 本章で準備するもの
  • 2.2 Raspbianとは
  • 2.3 Raspbianのダウンロード
  • 2.4 Raspbianのインストール
  • 2.5 シャットダウンの方法
  • 2.6 デスクトップ画面の構成
  • 2.7 ターミナルで使用するコマンド
  • 2.8 日本語入力システムのインストール
  • 2.9 Raspberry Piの設定メニュー
  • システム/インターフェイス/パフォーマンス/ローカライゼーション

Chapter 3 プログラムの開発環境

  • 3.1 本章で準備するもの
  • 3.2 ファイル保存用のフォルダ「MyApp」の作成
  • 3.3 Geanyの基本操作
  • 3.4 コンパイラの設定
  • 3.5 WiringPiとは
  • 3.6 数値のデータ型

Chapter 4 LEDへの信号の出力(GPIOの出力を使う)

  • 4.1 本章で準備するもの
  • 4.2 LEDとは
  • 4.3 LEDの点灯回路の設計
  • 4.4 ブレッドボードによる試作
  • 4.5 LEDを点滅させる
  • 4.6 4個のLEDを点灯させる

Chapter 5 タクタイルスイッチによる信号の入力(GPIOの入力を使う)

  • 5.1 本章で準備するもの
  • 5.2 タクタイルスイッチとは
  • 5.3 タクタイルスイッチでLEDを点灯させる
  • 5.4 GPIOの内部抵抗を使う
  • 5.5 オルタネート動作をさせる
  • 5.6 バウンシングとは
  • 5.7 割込みとは
  • 5.8 割込み処理をする

Chapter 6 PWM信号を使う

  • 6.1 本章で準備するもの
  • 6.2 PWMとは
  • 6.3 ソフトウェア方式のPWM
  • 6.4 LEDの明るさを変える
  • 6.5 ハードウェア方式のPWM
  • 6.6 圧電サウンダとは
  • 6.7 圧電サウンダを鳴らす

Chapter 7 I2Cバスを使う

  • 7.1 本章で準備するもの
  • 7.2 I2Cバスとは
  • 7.3 ラズパイのI2Cバス
  • 7.4 LCDとは
  • 7.5 LCD AQM1602の仕様と内部レジスタ
  • 7.6 LCDを制御する関数
  • 7.7 LCDに文字や数字を表示させる
  • 7.8 ライブラリファイルの作成
  • 7.9 センサで温度を測る

Chapter 8 SPIバスを使う

  • 8.1 本章で準備するもの
  • 8.2 SPIバスとは
  • 8.3 ラズパイのSPIバス
  • 8.4 D/Aコンバータとは
  • 8.5 DAC MCP4922の仕様
  • 8.6 DACから電圧を出力させる
  • 8.7 A/Dコンバータとは
  • 8.8 ADC MCP3208の仕様
  • 8.9 ADCを使用して電圧を測定する

Chapter 9 Piカメラで撮影する

  • 9.1 本章で準備するもの
  • 9.2 イメージセンサとは
  • 9.3 ラズパイのカメラモジュール
  • 9.4 Piカメラモジュールのコマンド
  • 9.5 静止画の撮影

Chapter 10 自走ロボットを製作する

  • 10.1 本章で準備するもの
  • 10.2 自走ロボットの概要
  • 10.3 自走ロボットの仕組み
  • 10.4 ライン検出基板の製作
  • 10.5 メインボードの製作
  • 10.6 シャーシの組み立て
  • 10.7 自走ロボットのテスト走行
  • 10.8 自走ロボットの組み立て

Chapter 11 自走ロボットを制御する(基礎編)

  • 11.1 基礎編について
  • 11.2 VNCの設定
  • 11.3 LEDを点滅させる
  • 11.4 LCDに変数の値を表示させる
  • 11.5 赤色SWと白色SWをテストする
  • 11.6 圧電サウンダを鳴らす
  • 11.7 フォトセンサの信号を表示する
  • 11.8 DCモータを回転させる
  • 11.9 DCモータを正転,逆転させる
  • 11.10 シャットダウンボタンを追加する
  • 11.11 緩やかなラインをトレースする

Chapter 12 自走ロボットを制御する(応用編)

  • 12.1 応用編について
  • 12.2 RCサーボモータの位置決めする
  • 12.3 センサで距離を測る
  • 12.4 障害物を検出して自動停止して撮影する

本書のChapter4~8で使用する配線図

Appendix

  • A.1 SDカードをフォーマットする
  • A.2 SDXCをFAT32形式でフォーマットする
  • A.3 ラズパイでSDカードを複製する
  • A.4 PCとファイル転送をするWinSCP
  • A.5 SSHのポート番号の変更
  • A.6 LCDなどの小型部品のはんだ付けの方法
  • A.7 ユニバーサル基板のはんだ付けのポイント

著者プロフィール

菊池達也(きくちたつや)

博士(工学),技能検定1 級(電子機器組立て)
東京都出身。職業訓練大学校(電子科卒),東京都立科学技術大学大学院博士課程修了。独立行政法人 高齢・障害・求職者雇用支援機構に勤務。本機構のポリテクセンターおよびポリテクカレッジにて,電子情報系の教育訓練とキャリア支援に従事。また,Raspberry JAMやScratch Dayを企画して,子ども向けのプログラミング教育にも興味を持つ。受講者からはポリテク先生の愛称で親しまれている。