ラズパイPico W かんたんIoT電子工作レシピ

書籍の概要

この本の概要

電子工作もプログラミングもはじめて挑戦する人のための，IoT電子工作の入門書です。1,300円程度の安価なマイコン「Raspberry Pi Pico W」とMicroPythonで，かんたんにインターネットと連動する電子工作を楽しめます。はんだごての使用は必要最小限まで減らし，Pythonの文法を基礎から解説。日常の些細なお悩み解決からAIアシスタントまでさまざまなアイディアを通じて電子工作の基本を学び，オリジナル作品づくりへステップアップしましょう。

こんな方におすすめ

  • Pico WとPythonでIoT電子工作に挑戦したい人

本書のサンプル

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目次

はじめに

Chapter 1　イントロダクション―Raspberry Pi Pico W入門

Section 01　Raspberry Pi Pico Wの特徴

  • Raspberry Pi財団が開発
  • 「Pico」シリーズはRaspberry Piのマイコンボード
  • Raspberry Pi Pico Wは待望の無線LAN機能搭載モデル
  • Pico Wの仕様
  • Pico W購入時のポイント
  • 初心者におすすめのPico WH

Section 02　Pico WとRaspberry Piそれぞれの特性を理解する

  • Pico Wを使うメリット
  • Pico Wを使うデメリット
  • 目的に応じた適切な選択

Section 03　Pico Wを使用する準備をしよう

  • Pico Wを使い始めるために必要な機器
  • Pico Wで使用できるプログラミング言語
  • MicroPythonファームウェアのインストール
  • 開発環境の構築

Chapter 2　Pico Wでプログラミングに挑戦

Section 01　MicroPythonの基本

  • プログラムを書いて実行してみよう
  • MicroPythonのエラー

Section 02　電子工作におけるプログラミングの基本要素

  • 変数
  • 関数
  • 繰り返し処理
  • 条件分岐

Section 03　プログラミングでPico Wを操作しよう

  • 基板上のLEDを点滅させる
  • 基板上のボタン操作を読み取る
  • 温度センサーの数値を取得する

Section 04　Pico WのWi-Fi機能を使ってみよう

  • Wi-Fiに接続する
  • Pico W本体のLEDを遠隔操作で点灯させる
  • 温度センサーの数値を遠隔監視する
  • ネットワークから時刻を取得する

Chapter 3　電子工作プロジェクトへのステップアップ

Section 01　ブレッドボードとジャンパーワイヤー

  • 配線図なら誰でも回路を作れる
  • ブレッドボード
  • ジャンパーワイヤー
  • ブレッドボードとジャンパーワイヤーを使うメリット

Section 02　Pico Wに接続できるパーツ

  • LED
  • センサー
  • モーター
  • ディスプレイ
  • その他のパーツ

Section 03　Pico Wの入出力端子

  • Pico Wの入出力端子にピンヘッダーを取り付ける

Section 04　電子工作プロジェクトの進め方

  • 興味のあるパーツを買ってみる
  • とりあえず動かしてみる
  • どんなものが作れそうかアイディアを膨らませる
  • 作品を製作する
  • 完成したらSNSに投稿してみよう

Chapter 4　光の強さで降水確率を知らせる装置

Section 01　降水確率を知らせる装置を作ろう

  • LEDの光の強さで降水確率を知らせる装置を作ろう

Section 02　部品を知ろう

  • 抵抗内蔵LED
  • LEDの回路を作ろう

Section 03　LEDの明るさの調整方法

  • PWM

Section 04　天気予報を取得してみよう

  • 降水確率を取得するプログラム

Section 05　組み合わせて作品にしよう

  • プログラムの作成
  • 作品を完成させよう

Chapter 5　ごみの日をお知らせする装置

Section 01　ごみの日をお知らせする装置

  • サーボモーターの動きで情報を伝える装置を作ろう

Section 02　サーボモーターを動かしてみよう

  • サーボモーターの接続方法

Section 03　今日は何ごみの日？を判定しよう

  • 何回目の何曜日かを調べるプログラム
  • 今日は何ごみの日かを調べるプログラム

Section 04　組み合わせて作品にしよう

  • 文字盤の作成
  • サーボモーターの角度を決定する
  • ごみの日をお知らせする装置のプログラム

Chapter 6　お風呂の湯はりボタンをスマホで遠隔操作

Section 01　Pico WでIoTデバイスを作ろう

  • お風呂の湯はりボタンを遠隔操作する装置を作ろう

Section 02　サーボモーターを使ってボタンを押してみよう

  • サーボモーターの取り付け
  • サーボモーターでボタンを押す

Section 03　BlynkからPico Wを操作

  • Blynkのアカウントを作成する
  • テンプレートの作成
  • 認証トークンを取得
  • 仮想ピンの作成
  • スマートフォンのアプリ画面を作成
  • ライブラリの保存
  • テストプログラムの作成
  • BlynkとPico Wの連携を確認

Section 04　組み合わせて作品にしよう

  • お風呂の湯はりボタンを遠隔操作する装置のプログラム

Section 05　応用編：照度センサーでお湯はり状況をチェック

  • 状態表示ランプの点灯状況をチェックしよう
  • 照度センサーでLEDの明るさを測定する方法
  • Blynk画面にセンサーデータを表示する方法
  • サーボモーターの操作と明るさの取得を組み合わせる

Chapter 7　玄関のカギは閉まってる？Pico Wで遠隔確認する装置

Section 01　玄関のカギ状態を確認する装置を作ろう

  • 2台のPico Wを通信させる

Section 02　赤外線障害物回避センサーの使い方

  • 赤外線障害物回避センサーの取り付け
  • 障害物を検出する

Section 03　2台のPico Wを通信させる方法

  • ソケット通信の使い方
  • ソケット通信のクライアント設定
  • ソケット通信のテスト

Section 04　組み合わせて作品にしよう

  • クライアント側のコード
  • サーバー側のコード
  • 動作確認
  • 玄関のカギ状態を送信

Section 05　応用編：玄関のカギ状態を電子ペーパーに表示

  • 電子ペーパーの特徴
  • 電子ペーパーの動作確認をする
  • 電子ペーパーに画像を表示する
  • カギの状態を電子ペーパーに表示させる

Chapter 8　今日は何着る？洋服選び提案ChatGPTロボット

Section 01　Pico WでAIを活用した装置を作ろう

  • ChatGPTの機能はPico Wでも利用できる

Section 02　ChatGPTからメッセージを取得してみよう

  • ChatGPT APIの利用料金
  • APIキーを取得する
  • ChatGPTへのメッセージ送信プログラム

Section 03　OLEDディスプレイの使い方

  • OLEDディスプレイの接続方法
  • ライブラリのインストール
  • OLEDディスプレイに文字を表示
  • 日本語フォントを使えるようにする
  • OLEDディスプレイに顔を表示

Section 04　タッチセンサーの使い方

  • タッチ操作でロボットを制御
  • タッチセンサーの接続
  • タッチを検出するプログラム

Section 05　割り込みの使い方

  • 割り込みが必要な理由
  • 割り込みのプログラム

Section 06　組み合わせて作品にしよう

  • 洋服選び提案ロボットを完成させよう
  • 回路の作成
  • 完成したプログラム

索引

著者プロフィール

そぞら

2021年よりRaspberry Piに関連する情報を発信。ゼロから電子工作を独学した経験を生かし，入門者向けの情報を紹介するブログ「sozorablog」を運営，月間最高閲覧数は10万回を超える。X（旧Twitter）での作品紹介の投稿は200万回以上の閲覧を記録し，たびたびネットニュースで特集される。「プログラミングや電子工作で遊ぶ楽しさを世界に伝える」を掲げて鋭意更新中。

X　@sozoraemon
Raspberry Piで電子工作をはじめよう - sozorablog　https://sozorablog.com/