光回線終端装置(ONU)交換

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 昨日の夜あたりからだろうか、ネットの調子が悪かった。

 私はNTTの光(フレッツ)、プロバイダはOCNを使っており、手続等は全部OCN運営元のNTTコミュニケーションズ経由に変えてある。

 困ったことに固定電話もかからない。外から家にかけてみると、「この地域の回線が悪いか、先方の機器が悪いかです」というような意味の音声テロップが流れる。

 光回線終端装置(ONU)のLED表示の様子から言って、どうも回線がおかしいようだ。

 終端装置の電源の入り切りや再起動では直らなかったので、携帯電話でOCNのサポートを頼み、案内に従って光ケーブルの抜き差しなども試したが、良くならない。

 「IPリーチャブルでないと死ぬ」という私の特異体質はさておき、実際問題、固定電話がかからないのは困る。

 ところが、「回線の問題を探求しますので、NTTに引き継ぎますから、一旦電話を切ります」というので、電話を切って、しばらくしているうちにランプが正常に戻り、ネットがつながった。

 しばらくしてNTTのサポートから電話がかかってきた。正常化してしまった旨をありのまま説明して、「しかし、たまに今日のような不調になることも多い。度々こういう事があると困るので、機器を交換してもらえませんか」と言ったら、了承してくれた。

 日曜日だと言うのに、3時間ほどで新品の終端装置(ONU)が届けられた。ユーザが自分で取り付ける場合は無償だという。電話局側のMACアドレス認証のための設定も(あらかじ)め済んだ状態になっていた。

 全部で4~5時間はかかったものの、なかなか迅速な手配りで、機器も新品になり、文句は全くない。たまたま日曜日、休みで家にいて良かった。女房子供たちだけだと、どうしようもなかったと思う。

今日の成り行き

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 今日は休みであった。

 先日、職場で廃棄ハードディスクドライブが2台ほど出てしまった。

 もともと壊れてしまったのはRAID5の中の1ドライブだ。わざわざRAID5にしているのはここで、これならデータの損失はないし、これまでの使用時間から言ってもやむを得ない。処置して事なきを得るかに思われた。サポートを頼み、ドライブを交換してもらった。

 ところが、である。最近の工業製品の余命というものは、複雑緻密きわまりない設計と驚くほど精密な製作によって、計算通りにピタリと尽きる。まるでタイマーでも仕込んであるようで、逆に感嘆せざるを得ない。つまり、同じ製品は同じ時期に壊れる。所謂(いわゆる)、「MTBF」(Mean Time Between Failure、平均故障間隔)が同じだからだ。

 そういうワケで、私の職場のRAID5も、ドライブ1本を差し替えた途端、冗長ディスクのもう1本が時をほぼ同じうしてイッてしまった。そりゃ、そうだろ、同じ時期に製造された品物を同じ時期に購入して、まったく同じ時間運転してきた同じMTBFの機材なんだから、似たような時期に壊れるのは道理というものだ。

 これは「よくある」けれども「最悪」である。リビルドする前にドライブ2台がイッちまったんだから。RAID5のドライブ2台が同時にイッちまうのは泣くに泣けぬ。「よくある」ってのは、基本的にRAIDは同じ銘柄、同じ種類のハードウェアで構成しなければならないが、先に述べた如く、同じ時期に調達したドライブは当然同じMTBFである。しかも、これは新規調達時期でないと手に入らない。というのも、最近のIT業界の経営スピードたるや、ほんの10年前の10倍には達しており、去年発売のドライブなど、市場で調達しうるかどうかも心もとない、という状況にあるからだ。

 幸い、運用の裁量の範疇で、テープにバックアップを取ってあったから、すぐに両ドライブとも交換を命ずることができた。

 ゴロン、と、ハードディスクの廃品が二つ出た。

 私の勤め先は大組織だが、私の一次所属先はまことに小さなところで、こうしたことは自分たちで始末しなければならない。

 製品の利用条件通り、製造元に持って帰ってもらうとマズい。故障品とはいえ、いろいろとデータが入っていたドライブだ。仮にイッちまったのが電子回路のみだったとしたら、引き渡したドライブのプラッターを取り出せば、いろいろと読み取られてしまう。そういうことが起こって責任問題となり馘首(クビ)になるというのなら潔く馘首にもなってやるが、賤職ごとき、免職になったからと言ってそれで済むのは私だけで、たくさんの人たちが(こうむ)る迷惑は(あがな)えない。責任の取りようがない。

 しかたがない。製造元と調整して、こちらで廃品ドライブを破壊して返却することを了承してもらった。

 最近はこういう調整もなかなか簡単ではない。昔なら、業者さんも「ああ、いいですよ、ドライブの二つや三つ」と鷹揚だったが、故障を偽って正常なドライブを交換し、横流しして懐に入れるというようなことがままあったものだから、交換した古品は持って帰って調べを受けなければならず、それが故意に壊されていたとあっては、フィールドエンジニアさんも独断では説明することが難しい。しかし、そこはよく頼んで調整してもらい、了承を得た。

 さて、そうなったらそうなったで、破壊、ったって、私の職場は工場ではないので、工具なんかない。下部には大工場もあるが、なにぶん大組織で、しかも腐っているので、私の立場から系統を通じてハードディスクドライブの破壊処理を命じたら、書類の始末だけで2年くらいはかかってしまう。そんなばかばかしい調整など、ハナからする気にもなれない。Fuck’in(笑)。

 それで、私物の電動ドリルと鉄工用のドリルビットを職場に持ち込んで、破壊処理をすることにした。普段、家の修繕などに使っているドイツ・ボッシュのインパクト機能付きのやつと、適当に選んだ5ミリほどの鉄工用ビットを職場に持って行ったのである。プラッターのところや緊要なコントローラのところを狙って、10か所も穿孔すれば、たとえ分解して磁気顕微鏡で解読したところで、ろくな情報は読み取れない。

 職場に私物工具一式を持ち込み、もくろみ通りダークな情報を飲み込んだドライブはズタズタに破壊できた。

 だが、私物ビットもズタズタになってしまった。そりゃそうだ、如何に長年愛用の鉄工用ドリルビットと言えど、完璧を期して、プラッターだけではなく、中心部の回転軸までバスバス穿孔したのだ。現代の超高速高密度のハードディスクドライブの命脈である回転部には超硬度のベアリングが仕込まれており、私ごときが私物で持っている程度のドリルビットでは歯が立たないのである。それを無理やり力任せに穿孔破壊したのだ。破壊中には火花が散り、刃先が赤熱して下に敷いていたダンボールに引火したほどであった。結果、十分に塗油していたにもかかわらず、刃先はナマクラ、加えてビットの根方が折損してしまった。ぬぅ、結構高かったんだがコレ。しかし、古いものだからあきらめるよりほかにない。

 ドリルビットは家で修繕や工作をするのによく使うから、ないと困る。

 前置きが長いが、今日秋葉原に来たのは、これを買いなおすためだ。

 千石電商に行くと、目当てのスチール用のフルセット、21本組が2千円くらいである。これと、ドリルビット用の研ぎ工具も買った。他に、自転車用のLEDランプなんかが300円とかで売っているからこれも買った。こういうものがいくらでも売っているから秋葉原は好きだ。

 さて、秋葉原と神田は隣街とは言うも愚か、ほとんど完全一体不離の街と言ってよい。そりゃあ、せっかく来たのだから、昼めしは蕎麦に決まっとる。

IMG_3994 「神田・やぶ」も、もちろん見捨てるわけにはいかないが、ついこの前も行ったばかりだから、今日は御無沙汰している「まつや」だろう。

 まつやで焼き海苔を肴にとって、蕎麦味噌と一緒に一合、それから「もり」を一枚。かー、やめられまへんて。IMG_3995

 蕎麦を手繰ったらさっさと帰ろうと思っていた。万世橋の方向へだらだら歩き、神田川のきらめきを見ていると、ああ、そう言えば(つば)広の中折れ帽を長女に取られたんだったと思い出した。コッチはだんだんハゲてきてるっていうのに、長女のヤツぁ、親父の帽子を無心するとは。今日はだから、素頭(スアタマ)で出てきたのだ。愛用のカスケットは夏には暑いし。

 暑いし、ハゲに悪いし、思わず旧万世橋駅の煉瓦ガード、「mAAch エキュート」へ逃げ込む私であった。ここはひんやりと涼しいし、静かで、飲み物も食い物も、商品も洒落ている。IMG_3996

 上野へ行って帽子を買おうかと思ったのだが、面白そうだから浅草へ行ってやれ、と思った。

 押上の駅で降りて、ダラダラ歩いていく。吾妻橋の向うに名物「浅草ウンコ」が見えるから、橋のたもとで自撮りしたら、頭にウンコがくっついたヒドい写真になってしまった。IMG_4004_arrow

 ここまで来たのだから、「業平橋(なりひらばし)」を見てみようと思った。東武スカイツリーライン・東京スカイツリー駅というのは、これができる前は在原業平(ありわらのなりひら)ゆかりの地で、「業平橋駅」という小さな駅だったのだ。だが、この業平橋そのものの実物はついぞ拝まずに過ごしてきてしまった。いい機会だ。

 業平橋は本当に小さな橋だ。橋のたもとは、子供たちが遊べる親水公園になっている。IMG_4008

 小倉百人一首に

 ちはやぶる神代もきかず竜田川からくれなゐに水くゝるとは

 また古今集に

 名にし負はばいざこと問はむ都鳥わが思ふ人はありやなしやと

 いずれも業平これを(つく)るとされる。

 業平橋を渡って隅田川の向うに下ったら、やっぱり威容を誇るスカイツリーの野太さが私を呼ぶ。実は愚娘(ぐじょう)どもが小さい頃から、何度も東京スカイツリーには来ているのだが、やっぱり「アホと煙は高いところが好き」なのである。そして私は、アホだ。

 たまたま小遣いを持っていたものだから、つい数千円払って、てっぺんまで上った。

 かねてから、今日は玉音放送があることを思い出していた。ぬぅ。

 スカイツリーのてっぺんに上ったのが14時30分頃。玉音放送は15時ちょうどから予定されていた。

 まず皇居の見えるスポットを探し、そこに位置を占め、宮城遥拝を実行する。IMG_4018周囲の観光客(鮮支英欧米ほか各人種多し)には、あらぬ方(皇居方向)に向かって深々と頭を下げている私がよっぽど変な人に見えたに違いないが、そんなもん知るかボケ。人が何しようがほっとけやアホンダラ。

 スカイツリーから遥拝する宮城は今日も緑の中におさまり、右に屹立する防衛省の電波塔、左に繁栄を謳歌する都心のビル群に囲まれ、今日も静謐に鎮座まします。

IMG_4021 愛用のスマートフォンのワンセグは、さすがに電波発信源の直下で受信しているわけであるから、もう、溢れんばかりのビンビン感度である。

 で、遥かに皇居を眺めながら、玉音放送をすべて見たのであった。

 畏し。謹んで大御心(おおみこころ)を承り、なんとしても国民一丸、挙げてこの問題に取り組むことこそ、御言葉に沿い、かつ国民にとっては「老齢化」ということへの対策となることでもあろう。

IMG_4034 御言葉に打たれたようになって粛々とスカイツリーを下り、押上駅から帰ろうと思ってフラフラ川沿いに出たら、橋のたもとで若いお兄さんが「十間(じっけん)川を船でご案内しますよ~、50分のクルージング~」と売り込んでいる。「川にスカイツリーが逆さに映るから、面白いですよォ~」という文句につられた。船着き場の近くにセブンイレブンがあり、そこでI.W.ハーパーのポケット瓶を買って乗ってみた。

IMG_4046 無邪気で気楽な昼の川見物で、鬼平犯科帳に出てくるような十間川を旧中川まで、ゆっくりと下るのだ。

 おお、確かに、これはスカイツリーが晩夏の暮れ加減の逆光の中、逆さに水面(みなも)に写って、まことに面白い。川風を胸元に入れながら、ハーパーのポケット瓶は瞬く間にカラになった。IMG_4038

 船着き場に帰り付いて、スターバックスでドリップのトール、冷たいハウスブレンドを一杯。

 今日はそんなことをして、なんだかダラダラと無計画に日を送った。

お値段

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 先々週、トイレの電気が切れてしまった。電球タイプの丸い蛍光灯だったのだ。自分の書斎のLEDを応急にトイレに付け替えたが、書斎が電気スタンドだけになってしまった。

 今日まで何となく放置してしまっていたので、近所のホームセンター「ケーヨーデーツー」へ買いに行き、すぐそのそばにあるヤマダ電機を覗きに行く。

 物の値段に、そろそろデフレ脱却感もある。ラミネーターの安いのがあったら買おうかな、と思っていたが、安いのでもどれも1万円近くするからやめる。


 S字フックをいくつか買う。それと、コンセントをオフセットさせる奴を買う。これは、壁のコンセントに直差しするような機器をとりつけると、口が全部埋まってしまうのをうまくずらすものだ。

最近の一般向けワンボード・コンピュータ、なかんづく「Arduino」「Raspberry Pi」の状況

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平成28年2月
JISTA ML リレーコラム 第1回
会員 関東支部 jista1197 佐藤俊夫

1 はじめに

 このところ、若い方やDIYなどを楽しむ一般の方向けに、ワンボード・コンピュータが売られています。しかも、相当な売れ行きであると仄聞(そくぶん)します。

 「Arduino」や「Raspberry Pi」、「IchigoJam」「Intel Edison」「mbed」と言った製品名を聞いたことがある方も多いでしょう。秋葉原を歩くと、店の表にこれらのカラフルな箱が山積みになっています。また、イタリア人マッシモ・バンジ氏の「TED」スピーチを見たことがある方もたくさんおられると思います。

 数年前から、普及価格帯の3Dプリンタが出現してきたことにより、一般人でも小規模の製品を作り、それを世に問うようなことが可能になってきました。そこから、「Makers Movement」と言われる流行が盛り上がりはじめました。これはオープンソース・イノベーションの自然な興隆ということに加えて、出版と連携した一種のマーケティングの成功であるとも言われているようです。ちなみに、この「Makers Movement」について著書を出し、流行に火をつけたのはクリス・アンダーソンと言う人ですが、この人の名を覚えている方もJISTA会員の皆さんには多いことでしょう。そう、かの「ロング・テール」の著者その人です。

 古くから言われる「DIY」と、最新流行の「Makers Movement」との違いは、そこに「ネット」が介在するか否かだ、と言ってもよいと思います。物を作る上での発想やハウ・トゥ、設計図、使用感などは、インターネットを通じて迅速に共有され、改良が加えられ、更に共有されます。

 こうしたことを背景に、3Dプリンタを使用してものを作り、作ったものへデジタルやITのパワーを盛り込むことが広く行われるようになりました。ものへデジタルやITのパワーを盛り込むのには、廉価なワンボード・コンピュータがうってつけだというわけです。

 実際、巷間ではArduinoがこれまでに100万台、Raspberry Piが700万台売れたと言われていますから、これらのワンボード・コンピュータは、ITのプラットフォームとして無視できない勢力になっていると言えます。また、これらは安価に数を得られることから、「IoT」流行の趨勢とも関連する雰囲気が濃厚に感じられます。

 私は仕事の上ではこれらと関わっておりません。しかし、その一方で、ITストラテジの道というものは、ITワールドを形作るもののうちの何が将来の影響要素としてつながってくるかわかりません。そうしたことから、これらワンボード・コンピュータを体験しておくことが何かの足しになることもあろうと思い、ArduinoとRaspberry Piを少しばかりいじってみておりましたところ、ちょうど今般リレーコラム執筆の機会を頂きました。

 そこで、この機会をお借りして、ArduinoとRaspberry Piについて、その状況などを簡単に紹介させていただきたいと思います。

2 Arduinoについて

 「Arduino」はイタリア人のマッシモ・バンジ氏を中心に、平成17年(2005)から開発が始められたワンボード・コンピュータです。バージョンアップや派生を含め、既に数十種類の製品があります。現在店頭で入手可能な製品には、代表的な「Arduino UNO」があり、これは本日(平成28年2月7日)現在、税込み2,940円で手に入ります。

 その特徴に、次のようなことを挙げることができます。

○ ハードウェアが「オープンソース」であること。

 仕様も設計もオープンで、一般人がネットから基盤のパターンなどをダウンロードしてそっくり同じものを製作することも可能です。また、そのため、世界中にArduinoのクローンを作っている企業やグループがあり、それら自由なクローンの種類を数え上げることはもはや不可能と言う状況にあります。

○ 開発環境が無料で配布されていること。

 開発環境は統合環境(IDE)になっており、これも無料です。様々なライブラリが日々提供され続けており、一般に入手可能なほとんどのハードウェアやIC、電子素子などを扱うためのライブラリがGitHubなどですぐに手に入ります。

○ アナログ入出力、デジタル入出力が簡単に可能であること。

 「Arduino UNO」の場合、基板上にはデジタルI/Oが14本、アナログINが6本、アナログOUTが6本あります。これにさまざまな電子部品をつないで制御することができます。

○ C++で簡単にプログラミングできること。

 従来の「マイコン」はアセンブラ一辺倒でしたが、ArduinoはC++でプログラミングでき、しかも、ややこしいハードウェア・アクセスはC++のクラスの中にすべてカプセル化され、手軽に扱うことが可能になっています。ユーザはオブジェクトを生成し、入出力ピンを開いて読み、書くだけでさまざまなことができます。

 こうした特徴があるため、Arduinoを使用すると、一般人がデジタル・プロダクトを簡単に製作することができます。

 かく言う私も次のようなことを試しました。

「スマート・ファン」

 安物の扇風機にArduinoとEtehrnetインターフェース、温度センサをとりつけ、Webサーバをこの扇風機に実装してブラウザから制御できるようにし、温度によって風量を変え、1/fゆらぎ送風ができるなど、ものすごく無駄にリッチ化した扇風機です。

 1980円の安物扇風機をめっちゃ高機能化(笑)して、結構遊べました。

ウェブ扇風機

「メールサーバ監視ランプ」

 メール来着状況を監視し、ランプの色で教えてくれるもの。昔はISDN用のルータにこうした機能があり、パソコンのスイッチを入れていなくてもメールチェックのタイミングを教えてくれて便利だったのですが、今はこういうものがなくなってしまったので、意を決して自作したわけです。実は、今はスマホでこれは出来てしまうのですが、LEDの輝度のパルス幅変調などを試して遊ぶのに格好の題材でしたので、あえて試してみました。

メールサーバお知らせランプ

「多機能リモコン」

 赤外線リモコンのある電化製品を、Webで制御するようにしたものです。パソコンからでも、スマホからでも操作できます。赤外線LEDは秋葉原などで100円ほどで手に入りますので、これを試す人は非常に多いようです。

いよいよ多機能リモコン

「モーターで動くおもちゃの類をデジタル・パワードにする」

 おもちゃにArduinoを積み込むと、男の子などは大変喜びます。ここでは、モーターで動く自動車に超音波センサをとりつけ、自律制御させるとともに、その自動車にデジカメを乗せて動画を撮影しています。

虫瞰(ちゅうかん)カメラ

 私には男の子供はありませんが、私自身が男の子じみた中年(笑)ですので、みずからこういうことを試して遊びました。

 このように、Arduinoを使うと、手軽にさまざまな機器を制御したり、デジタルパワーを盛り込んだものを作ることが可能です。

 伝統的にArduinoにはAtmel社のマイコン「AVR」シリーズが使われていましたが、最新の製品「Arduino 101」にはIntelのCurieが採用され、Bluetoothや6軸の加速度ジャイロセンサーが搭載されるなど、大変高機能化しています。

 さて、目が離せないArduinoですが、昨年ごろから、長年Arduinoを牽引してきた5人の人たちが仲違いし、分裂騒動を起こしてまだ決着がつかず、もめているようです。Arduinoコミュニティは既に大きなものになっているので、この騒動は残念なことであり、かつ、目が離せないところです。

3 Raspberry Piについて

 「Raspberry Pi」はイギリス人のイブン・アプトン氏を中心に、Raspberry Pi財団というところが開発しているワンボード・コンピュータです。SONYなども深くかかわっていると聞き及びます。

 平成24年(2012)に最初のモデルが発売され、バージョンアップ等で数種類の製品があります。現在店頭で入手可能な製品の代表的なものに「Raspberry Pi 2 Model B+」があり、これは本日(平成28年2月7日)現在で税込み5,000円です。

 次のような特徴があります。

○ れっきとした「PC」であること。

 前述のArduinoは「マイコンボード」であり、OS等は載っておりません。しかし、Raspberry PiはSoCを利用するれっきとした「パソコン」で、OSを載せて作動します。主としてRaspberry Pi用に最適化されたLinux(「Raspbian」というディストリビューション)が作動するほか、マイクロソフトからは「Windows 10 IoT core」というWindows製品が、なんと無料でコントリビュートされています。余談、最近のマイクロソフト社の変革ぶり、オープンソースやフリーへのコミットぶりには驚くばかりです。それだけ、IoTにからむ製品に注目しているということでしょう。

 また、HDMI端子やUSB、Ethernetの端子を基板上に標準で備えているので、キーボードやマウス、ディスプレイをつないでPCとして利用することができます。

○ あらゆる開発環境が利用可能なこと。

 「Linuxマシン」なので、Linuxで利用できる開発ツール類は全て利用できると言って過言ではありません。Raspberry Piになじみの良いのはPythonで、入門本などにはPythonの作例が多く載っております。他にRaspberry Pi向けに最適化されたビジュアル言語の「Scratch」などもあります。しかし、別にこれらにこだわる必要はなく、GCCが走りますから、C/C++も使えますし、他にシェル、PerlやPHP、Ruby、Javaも扱えます。極端な話、g77をインストールして「FORTRAN」でハードウェア制御を行うことも可能でしょう(聞いたことはありませんが……)。私などは、RubyやPythonに暗いので、CやPHPでRaspberry Piのプログラムを書きました。

 エディタやIDEも、自分が使い慣れた好きなものが使えます。私はviが好きなので、Raspberry Pi上でももっぱらviを使っています。

○ 簡単にデジタル入出力が可能なこと。

 「GPIO」と呼ばれるデジタル入出力端子を豊富に備えていますが、これらは、ユーザからはUNIXで言う所の「ファイルシステム上にあるスペシャル・ファイル」に見えます。ですので、このファイルをオープンし、読み、あるいは書くだけで外部に入出力ができ、ハードウェアの制御が可能です。

○ あらゆるミドルウェア等が利用可能なこと。

 Linuxであるがゆえ、Linuxで使えるミドルウェアなどはほとんどのものが利用可能です。例えば、MySQLやPostgreSQLなどのRDBも扱えます。また、ApacheなどのWebサーバ、sendmail、DovecotなどのPOP/IMAPサーバなども走ります。

 こうした特徴があるため、既存のオープンソース・ソフトウェアを用いて、相当複雑なことも可能です。

 Arduinoと違って、Raspberry Piは単体ではアナログ入力ができません。そこで、私はRaspberry PiにADC(アナログ・デジタル変換)のICを接続し、これにサーミスタを取り付け、Apache+PHP+C言語を使用して「ウェブ温度計の製作」などを試してみました。

Raspberry Piで温度を測ろう

 また、PHPでハードウェア制御もできます。私はこんなふうに、PHPを使用して、Webインターフェイスにより家電製品のスイッチをオン・オフすることなどを試しました。

そうか、PHPでもモノにつながるな

 Arduinoに比べてRaspberry Piの歴史は浅いのですが、その出荷台数などから見ても新進気鋭の勢いを持っており、躍進中であると言えます。

 もともと5,000円ほどの値段で、高価ではないRaspberry Piですが、昨年(平成27年(2015))11月に流れたニュースでは、なんと650円(5ドル)という驚くべき価格の製品「Raspberry Pi Zero」もラインナップに投入されました。

Raspberry Pi Zero

 この値段と大きさでLinuxが走るのですから、驚きです。さすがにEthernetはついていませんが、USBの無線LANドングルを接続すればネットにつながります。

 「Raspberry Pi Zero」は、この値段と大きさのゆえに数量を稼ぐことができますから、IoTにからむ何らかのブレイク・スルーをもたらす可能性も相当にあると言えるでしょう。

4 むすび

 私などが若い頃には、ワンボード・コンピュータというとNECのTK-80にとどめを打ったものです。一定の年齢層の人には大変懐かしいものの一つです。

 他方、ここまで触れましたように、現在のワンボード・コンピュータは長足の進歩を遂げており、ますます興味の尽きないものに変貌しております。

 今回紹介したものは一般向けのものなので、エンタープライズでの応用については、別途考察と検討、研究が必要であると思われますが、既に一般向けには広く普及していることから、早晩業務用途にも応用が広がることが想像されます。

そうか、PHPでもモノにつながるな

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raspi_index Raspberry Piは要するにLinuxマシンなので、ウェブサーバも選り取り見取りだ。単にウェブインターフェイスを備えたモノのプロトをするならArduinoのほうが手っ取り早いが、いかんせん、リッチなウェブ・コンテンツをArduino+ETHERNET SHIELD 2でサービスするのは難しく、不可能ではないにもせよ、ウェブ・コンテンツに写真を置くなどというのはほとんど無理であった。

 Raspberry Piはコンピュータ・パワーが大きいから、大きなウェブ・コンテンツも本体内に飲み込んでしまえる。

 そこで、である。Raspberry Piで遊ぶのに、なにも世間の教科書通りにPythonやRubyの作例を打ち込むだけが能ではない。CだってC++だって、PerlだってPHPだって動くはずである。SMTPもPOPもNTPも、なんだって動く。多分MySQLだのPostgreSQLだのも動くだろう。

 Apacheをインストールして動かしてみよう。それから、PHPでGPIOを突っついてみよう。これは、PHPでハードウェアを動かすことにつながる。無駄に贅沢なWebインターフェイスでLチカ、というのも面白い。

Apacheのインストールに先立ち、今動いているサービスを確かめよう

 まず、今起動しているモノを確認してみよう。RedHat系のLinux、Fedoraなどはこういう時に「chkconfig –list」などとするが、Raspberry Piに入っているのは「Raspbian」だ。RaspbianはDebian系のディストリビューションなので、chkconfigはない。

 私はUNIX育ちのオッサンで、SVR4.2の管理人を長年やっきた。Linuxに関してはフリー時代のRedHat(4~9ぐらいまで)、それ以降はずっとFedora Coreを使ってきたので、Debianは良く知らないのである。ま、これも機会だから、ちょっと体験してみようではないの。

 ネット情報によると「insserv」「update-rc.d」「sysv-rc-conf」「rcconf」「upstart」などがあるという。

# insserv -s
K:01:0 1 6:triggerhappy
K:07:0 6:umountfs
K:04:0 6:umountnfs.sh
K:02:0 6:sendsigs
K:01:0 6:plymouth
K:03:0 1 6:rsyslog
K:06:0 6 S:hwclock.sh
K:01:0 1 6:alsa-utils
K:06:0 6:networking
K:05:0 1 2 3 4 5 6 S:rpcbind
K:05:0 1 2 3 4 5 6 S:nfs-common
K:01:0 6:urandom
K:01:0 1 6:avahi-daemon
K:01:0 1 6:dhcpcd
K:01:0 1 6:cgroup-bin
K:08:0 6:umountroot
K:09:0:halt
K:09:6:reboot
K:01:0 1 6:fake-hwclock
K:01:0 1 2 6:lightdm
K:01:0 1 6:ifplugd
S:02:S:udev
S:03:S:keyboard-setup
S:15:S:console-setup
S:01:2 3 4 5:triggerhappy
S:08:S:mountall.sh
S:09:S:mountall-bootclean.sh
S:12:S:mountnfs.sh
S:13:S:mountnfs-bootclean.sh
S:04:2 3 4 5:plymouth
S:01:2 3 4 5:rsyslog
S:16:S:alsa-utils
S:11:S:networking
S:10:S:urandom
S:04:S:mountdevsubfs.sh
S:05:S:checkroot.sh
S:03:2 3 4 5:avahi-daemon
S:02:2 3 4 5:dbus
S:01:2 3 4 5:dhcpcd
S:01:2 3 4 5:cgroup-bin
S:01:S:mountkernfs.sh
S:01:S:fake-hwclock
S:03:3 4 5:lightdm
S:16:S:x11-common
S:14:S:kbd
S:01:2 3 4 5:ifplugd
S:02:1:single
S:01:1:killprocs
S:01:1 2 3 4 5:bootlogs
S:01:S:hostname.sh
S:01:1 2 3 4 5:motd
S:02:2 3 4 5:dphys-swapfile
S:04:2 3 4 5:rc.local
S:04:2 3 4 5:rmnologin
S:02:2 3 4 5:cron
S:02:2 3 4 5:rsync
S:02:2 3 4 5:ssh
S:02:2 3 4 5:ntp
S:01:2 3 4 5:sudo
S:16:S:raspi-config
S:10:S:udev-mtab
S:06:S:checkroot-bootclean.sh
S:16:S:bootmisc.sh
S:06:S:kmod
S:16:S:plymouth-log
S:07:S:checkfs.sh
S:06:S:mtab.sh
S:10:S:procps

 ほほー、なるほど、コレは多分、左から現状(StartかKillか)、起動順、起動すべきRun-Levelのリスト、サービス名、だろうなあ。はて、S、Kじゃないほうの、Run-Levelの「S」は、なんだろ、と調べると、「起動順で一番はじめ、かつ、どのRun-Levelでも共通で起動」ということのようである。

 で、

# insserv -s | egrep '(pache)|(ttp)'
#

 なんてことをやっても、全然何も出ないから、デフォルトのRaspbianではhttpらしきものやApacheらしきものは何も動いていない。

Apacheをインストール

 それでは、というわけで、

# apt-get -s install apache2
パッケージリストを読み込んでいます... 完了
依存関係ツリーを作成しています
状態情報を読み取っています... 完了
以下の特別パッケージがインストールされます:
  apache2-mpm-worker apache2-utils apache2.2-bin apache2.2-common libapr1 libaprutil1
  libaprutil1-dbd-sqlite3 libaprutil1-ldap ssl-cert
提案パッケージ:
  apache2-doc apache2-suexec apache2-suexec-custom openssl-blacklist
以下のパッケージが新たにインストールされます:
  apache2 apache2-mpm-worker apache2-utils apache2.2-bin apache2.2-common libapr1
  libaprutil1 libaprutil1-dbd-sqlite3 libaprutil1-ldap ssl-cert
アップグレード: 0 個、新規インストール: 10 個、削除: 0 個、保留: 0 個。
Inst libapr1 (1.4.6-3+deb7u1 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Inst libaprutil1 (1.4.1-3 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Inst libaprutil1-dbd-sqlite3 (1.4.1-3 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Inst libaprutil1-ldap (1.4.1-3 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Inst apache2.2-bin (2.2.22-13+deb7u6 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Inst apache2-utils (2.2.22-13+deb7u6 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Inst apache2.2-common (2.2.22-13+deb7u6 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Inst apache2-mpm-worker (2.2.22-13+deb7u6 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Inst apache2 (2.2.22-13+deb7u6 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Inst ssl-cert (1.0.32 Raspbian:7.0/oldstable [all])
Conf libapr1 (1.4.6-3+deb7u1 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Conf libaprutil1 (1.4.1-3 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Conf libaprutil1-dbd-sqlite3 (1.4.1-3 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Conf libaprutil1-ldap (1.4.1-3 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Conf apache2.2-bin (2.2.22-13+deb7u6 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Conf apache2-utils (2.2.22-13+deb7u6 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Conf apache2.2-common (2.2.22-13+deb7u6 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Conf apache2-mpm-worker (2.2.22-13+deb7u6 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Conf apache2 (2.2.22-13+deb7u6 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Conf ssl-cert (1.0.32 Raspbian:7.0/oldstable [all])
#

 特に問題なさそうだな、というわけで……

# apt-get install apache2
パッケージリストを読み込んでいます... 完了
依存関係ツリーを作成しています
状態情報を読み取っています... 完了
以下の特別パッケージがインストールされます:
  apache2-mpm-worker apache2-utils apache2.2-bin apache2.2-common libapr1 libaprutil1
  libaprutil1-dbd-sqlite3 libaprutil1-ldap ssl-cert
提案パッケージ:
  apache2-doc apache2-suexec apache2-suexec-custom openssl-blacklist
以下のパッケージが新たにインストールされます:
  apache2 apache2-mpm-worker apache2-utils apache2.2-bin apache2.2-common libapr1
  libaprutil1 libaprutil1-dbd-sqlite3 libaprutil1-ldap ssl-cert
アップグレード: 0 個、新規インストール: 10 個、削除: 0 個、保留: 0 個。
1,356 kB のアーカイブを取得する必要があります。
この操作後に追加で 4,585 kB のディスク容量が消費されます。
続行しますか [Y/n]? y
取得:1 http://mirrordirector.raspbian.org/raspbian/ wheezy/main libapr1 armhf 1.4.6-3+deb7u1 [90.9 kB]
取得:2 http://mirrordirector.raspbian.org/raspbian/ wheezy/main libaprutil1 armhf 1.4.1-3 [77.1 kB]
取得:3 http://mirrordirector.raspbian.org/raspbian/ wheezy/main libaprutil1-dbd-sqlite3 armhf 1.4.1-3 [17.2 kB]
取得:4 http://mirrordirector.raspbian.org/raspbian/ wheezy/main libaprutil1-ldap armhf 1.4.1-3 [16.0 kB]
取得:5 http://mirrordirector.raspbian.org/raspbian/ wheezy/main apache2.2-bin armhf 2.2.22-13+deb7u6 [676 kB]
取得:6 http://mirrordirector.raspbian.org/raspbian/ wheezy/main apache2-utils armhf 2.2.22-13+deb7u6 [163 kB]
取得:7 http://mirrordirector.raspbian.org/raspbian/ wheezy/main apache2.2-common armhf 2.2.22-13+deb7u6 [292 kB]
取得:8 http://mirrordirector.raspbian.org/raspbian/ wheezy/main apache2-mpm-worker armhf 2.2.22-13+deb7u6 [2,238 B]
取得:9 http://mirrordirector.raspbian.org/raspbian/ wheezy/main apache2 armhf 2.2.22-13+deb7u6 [1,440 B]
取得:10 http://mirrordirector.raspbian.org/raspbian/ wheezy/main ssl-cert all 1.0.32 [19.5 kB]
1,356 kB を 4秒 で取得しました (281 kB/s)
パッケージを事前設定しています ...
以前に未選択のパッケージ libapr1 を選択しています。
(データベースを読み込んでいます ... 現在 78616 個のファイルとディレクトリがインストールされています。)
(.../libapr1_1.4.6-3+deb7u1_armhf.deb から) libapr1 を展開しています...
以前に未選択のパッケージ libaprutil1 を選択しています。
(.../libaprutil1_1.4.1-3_armhf.deb から) libaprutil1 を展開しています...
以前に未選択のパッケージ libaprutil1-dbd-sqlite3 を選択しています。
(.../libaprutil1-dbd-sqlite3_1.4.1-3_armhf.deb から) libaprutil1-dbd-sqlite3 を展開しています...
以前に未選択のパッケージ libaprutil1-ldap を選択しています。
(.../libaprutil1-ldap_1.4.1-3_armhf.deb から) libaprutil1-ldap を展開しています...
以前に未選択のパッケージ apache2.2-bin を選択しています。
(.../apache2.2-bin_2.2.22-13+deb7u6_armhf.deb から) apache2.2-bin を展開しています...
以前に未選択のパッケージ apache2-utils を選択しています。
(.../apache2-utils_2.2.22-13+deb7u6_armhf.deb から) apache2-utils を展開しています...
以前に未選択のパッケージ apache2.2-common を選択しています。
(.../apache2.2-common_2.2.22-13+deb7u6_armhf.deb から) apache2.2-common を展開しています...
以前に未選択のパッケージ apache2-mpm-worker を選択しています。
(.../apache2-mpm-worker_2.2.22-13+deb7u6_armhf.deb から) apache2-mpm-worker を展開していま す...
以前に未選択のパッケージ apache2 を選択しています。
(.../apache2_2.2.22-13+deb7u6_armhf.deb から) apache2 を展開しています...
以前に未選択のパッケージ ssl-cert を選択しています。
(.../ssl-cert_1.0.32_all.deb から) ssl-cert を展開しています...
man-db のトリガを処理しています ...
libapr1 (1.4.6-3+deb7u1) を設定しています ...
libaprutil1 (1.4.1-3) を設定しています ...
libaprutil1-dbd-sqlite3 (1.4.1-3) を設定しています ...
libaprutil1-ldap (1.4.1-3) を設定しています ...
apache2.2-bin (2.2.22-13+deb7u6) を設定しています ...
apache2-utils (2.2.22-13+deb7u6) を設定しています ...
apache2.2-common (2.2.22-13+deb7u6) を設定しています ...
Enabling site default.
Enabling module alias.
Enabling module autoindex.
Enabling module dir.
Enabling module env.
Enabling module mime.
Enabling module negotiation.
Enabling module setenvif.
Enabling module status.
Enabling module auth_basic.
Enabling module deflate.
Enabling module authz_default.
Enabling module authz_user.
Enabling module authz_groupfile.
Enabling module authn_file.
Enabling module authz_host.
Enabling module reqtimeout.
apache2-mpm-worker (2.2.22-13+deb7u6) を設定しています ...
[....] Starting web server: apache2apache2: Could not reliably determine the server's fully qualified domain name, using 127.0.1.1 for ServerName
. ok
apache2 (2.2.22-13+deb7u6) を設定しています ...
ssl-cert (1.0.32) を設定しています ...
#

 なんてことなく終わる。

Apacheの起動状況を確かめる

 次に、

# insserv -s | egrep '(pache)|(ttp)'
K:01:0 1 6:apache2
S:02:2 3 4 5:apache2
#

……ぬぅ、StartなのかKillなのか、どっちやねん、というわけで、ブラウザにアドレスを入れてみると、

raspi-apache2start

……と、普通にApacheは動いている。KとS両方出るのは、起動順が01、02となっていることから、Run-Level 0、1、6ではどうあろうと強制終了し、改めて2、3、4、5では起動、ということであろうか。

 えーっと、自動起動のほうはこれでいいから、サービスの起動停止のテストは……、と。

# /etc/init.d/apache2 stop
[....] Stopping web server: apache2apache2: Could not reliably determine the server's fully qualified domain name, using 127.0.1.1 for ServerName
[ ok waiting ..
root@satoraspi:~# /etc/init.d/apache2 start
[....] Starting web server: apache2apache2: Could not reliably determine the server's fully qualified domain name, using 127.0.1.1 for ServerName
. ok
#

 ふむ、だいだい動いとる。

ドキュメントルートのindex.htmlを作る

 とりあえず、indexだけ、かっこよくしておこう。えーっと、ドキュメントルートはどこかいな、と。

# ls -Fla /etc/ | egrep '(http)|(apache)'
drwxr-xr-x   7 root root    4096  8月 30 09:01 apache2/
root@satoraspi:~# ls /etc/apache2
apache2.conf  envvars  mods-available  ports.conf       sites-enabled
conf.d        magic    mods-enabled    sites-available
# cd /etc/apache2
# grep 'DocumentRoot' */*
sites-available/default:        DocumentRoot /var/www
sites-available/default-ssl:    DocumentRoot /var/www
sites-enabled/000-default:      DocumentRoot /var/www

 ……と、いうわけで普通に「/var/www」の下じゃのう。普通のユーザに戻って、

toshio@satoraspi:~$ cd /var/www
toshio@satoraspi:/var/www$ ls -Fla
合計 12
drwxr-xr-x  2 root root 4096  8月 30 09:01 ./
drwxr-xr-x 12 root root 4096  8月 30 09:01 ../
-rw-r--r--  1 root root  177  8月 30 09:01 index.html
toshio@satoraspi:/var/www$ cat index.html
<html><body><h1>It works!</h1>
<p>This is the default web page for this server.</p>
<p>The web server software is running but no content has been added, yet.</p>
</body></html>toshio@satoraspi:/var/www$

 はあ、さっきブラウザに出てたヤツでんな、と。

 一応残しておいて……

toshio@satoraspi:/var/www$ sudo cp index.html .index.html.ORG
[sudo] password for toshio:
toshio@satoraspi:/var/www$ sudo chown toshio:pi index.html
toshio@satoraspi:/var/www$ ls -Fla
合計 16
drwxr-xr-x  2 root   root 4096  8月 30 09:37 ./
drwxr-xr-x 12 root   root 4096  8月 30 09:01 ../
-rw-r--r--  1 root   root  177  8月 30 09:37 .index.html.ORG
-rw-r--r--  1 toshio pi    177  8月 30 09:01 index.html
toshio@satoraspi:/var/www$cd ..
toshio@satoraspi:/var$sudo chown toshio:pi www
toshio@satoraspi:/var$cd www
toshio@satoraspi:/var/www$vi index.html

 んで、ばーっ、って、書くですよ。

<html>
 <head>
  <meta name="Editor" content="vim">
  <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html;charset=utf-8">
  <link rel="icon" href="favicon.ico" type="image/x-icon" />
  <link rel="Shortcut Icon" type="image/x-icon" href="favicon.ico" />
  <title>おっさん用Raspberry Pi 2 Model B</title>
  <meta http-equiv="Keyword" content="佐藤俊夫, 佐藤, 俊夫, SATOTOSHIO, SatoToshio, sato, toshio, Raspberry Pi, Raspberry Pi 2 Model B">
 </head>
 <body bgcolor="#888888">
  <basefont size=4">
  <center>
  <table>
  <tr>
  <td>
    <h1>おっさん用Raspberry Pi 2 Model B</h1>
    <hr>
    <center><img src="raspberry_pi.png"></center>
  </td>
  </tr>
  <tr>
  <td>
    とりあえずまだ何もない。
  </td>
  </tr>
 </table>
 </center>
 </body>
</html>

 んで、画像なんかをSCPでコピーして、まずはこんなindex.htmlですな。

raspi_index

 それにしても、こんな、5千円かそこらのシングルボードでapache2のウェブサービスができるなんて、隔世の感があるな。

同じようにして、PHPをインストール

 さておき、続いてPHPを入れよう。

toshio@satoraspi:/var/www$ cd
toshio@satoraspi:~$ su -
パスワード:
root@satoraspi:~# apt-cache search php5
dwoo - PHP5 template engine
libapache2-mod-php5 - server-side, HTML-embedded scripting language (Apache 2 module)
libapache2-mod-php5filter - server-side, HTML-embedded scripting language (apache 2 filter module)
libexpect-php5 - expect module for PHP 5
libgv-php5 - PHP5 bindings for graphviz
libkohana2-modules-php - lightweight PHP5 MVC framework (extension modules)
libkohana2-php - lightweight PHP5 MVC framework
libkohana3.1-core-php - PHP5 framework core classes
libkohana3.1-php - PHP5 framework metapackage
libkohana3.2-core-php - PHP5 framework core classes
libkohana3.2-php - PHP5 framework metapackage
libow-php5 - Dallas 1-wire support: PHP5 bindings
libphp-jpgraph - Object oriented graph library for php5
libphp-jpgraph-examples - Object oriented graph library for php5 (examples)
libphp5-embed - HTML-embedded scripting language (Embedded SAPI library)
php-doc - Documentation for PHP5
php-imlib - PHP Imlib2 Extension
php5 - server-side, HTML-embedded scripting language (metapackage)
php5-adodb - Extension optimising the ADOdb database abstraction library
php5-cgi - server-side, HTML-embedded scripting language (CGI binary)
php5-cli - command-line interpreter for the php5 scripting language
php5-common - Common files for packages built from the php5 source
php5-curl - CURL module for php5
php5-dbg - Debug symbols for PHP5
php5-dev - Files for PHP5 module development
php5-enchant - Enchant module for php5
php5-exactimage - fast image manipulation library (PHP bindings)
php5-ffmpeg - audio and video support via ffmpeg for php5
php5-fpm - server-side, HTML-embedded scripting language (FPM-CGI binary)
php5-gd - GD module for php5
php5-gdcm - Grassroots DICOM PHP5 bindings
php5-geoip - GeoIP module for php5
php5-gmp - GMP module for php5
php5-imagick - ImageMagick module for php5
php5-imap - IMAP module for php5
php5-interbase - interbase/firebird module for php5
php5-intl - internationalisation module for php5
php5-lasso - Library for Liberty Alliance and SAML protocols - PHP 5 bindings
php5-ldap - LDAP module for php5
php5-librdf - PHP5 language bindings for the Redland RDF library
php5-mapscript - php5-cgi module for MapServer
php5-mcrypt - MCrypt module for php5
php5-memcache - memcache extension module for PHP5
php5-memcached - memcached extension module for PHP5, uses libmemcached
php5-midgard2 - Midgard2 Content Repository - PHP5 language bindings and module
php5-ming - Ming module for php5
php5-mysql - MySQL module for php5
php5-mysqlnd - MySQL module for php5 (Native Driver)
php5-odbc - ODBC module for php5
php5-pgsql - PostgreSQL module for php5
php5-ps - ps module for PHP 5
php5-pspell - pspell module for php5
php5-radius - PECL radius module for PHP 5
php5-recode - recode module for php5
php5-remctl - PECL module for Kerberos-authenticated command execution
php5-rrd - rrd module for PHP 5
php5-sasl - Cyrus SASL extension for PHP 5
php5-snmp - SNMP module for php5
php5-sqlite - SQLite module for php5
php5-svn - PHP Bindings for the Subversion Revision control system
php5-sybase - Sybase / MS SQL Server module for php5
php5-tidy - tidy module for php5
php5-tokyo-tyrant - PHP interface to Tokyo Cabinet's network interface, Tokyo Tyrant
php5-vtkgdcm - Grassroots DICOM VTK PHP bindings
php5-xcache - Fast, stable PHP opcode cacher
php5-xdebug - Xdebug Module for PHP 5
php5-xmlrpc - XML-RPC module for php5
php5-xsl - XSL module for php5
phpunit - Unit testing suite for PHP5
root@satoraspi:~#

 はあ、いっぱい出たけど、要するにPHP5があるんだよな。うん、うん。

root@satoraspi:~# apt-get -s install php5
パッケージリストを読み込んでいます... 完了
依存関係ツリーを作成しています
状態情報を読み取っています... 完了
以下の特別パッケージがインストールされます:
  apache2-mpm-prefork libapache2-mod-php5 libonig2 libqdbm14 lsof php5-cli php5-common
提案パッケージ:
  php-pear
以下のパッケージは「削除」されます:
  apache2-mpm-worker
以下のパッケージが新たにインストールされます:
  apache2-mpm-prefork libapache2-mod-php5 libonig2 libqdbm14 lsof php5 php5-cli
  php5-common
アップグレード: 0 個、新規インストール: 8 個、削除: 1 個、保留: 0 個。
Remv apache2-mpm-worker [2.2.22-13+deb7u6] [apache2:armhf ]
Inst apache2-mpm-prefork (2.2.22-13+deb7u6 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Conf apache2-mpm-prefork (2.2.22-13+deb7u6 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Inst lsof (4.86+dfsg-1 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Inst php5-common (5.4.44-0+deb7u1 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Inst libonig2 (5.9.1-1 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Inst libqdbm14 (1.8.78-2 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Inst libapache2-mod-php5 (5.4.44-0+deb7u1 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Inst php5 (5.4.44-0+deb7u1 Raspbian:7.0/oldstable [all])
Inst php5-cli (5.4.44-0+deb7u1 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Conf lsof (4.86+dfsg-1 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Conf php5-common (5.4.44-0+deb7u1 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Conf libonig2 (5.9.1-1 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Conf libqdbm14 (1.8.78-2 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Conf libapache2-mod-php5 (5.4.44-0+deb7u1 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
Conf php5 (5.4.44-0+deb7u1 Raspbian:7.0/oldstable [all])
Conf php5-cli (5.4.44-0+deb7u1 Raspbian:7.0/oldstable [armhf])
root@satoraspi:~#

 入れても大丈夫みたいだ。

root@satoraspi:~# apt-get  install php5
パッケージリストを読み込んでいます... 完了
依存関係ツリーを作成しています
状態情報を読み取っています... 完了
以下の特別パッケージがインストールされます:
  apache2-mpm-prefork libapache2-mod-php5 libonig2 libqdbm14 lsof php5-cli php5-common
提案パッケージ:
  php-pear
以下のパッケージは「削除」されます:
  apache2-mpm-worker
以下のパッケージが新たにインストールされます:
  apache2-mpm-prefork libapache2-mod-php5 libonig2 libqdbm14 lsof php5 php5-cli
  php5-common
アップグレード: 0 個、新規インストール: 8 個、削除: 1 個、保留: 0 個。
6,142 kB のアーカイブを取得する必要があります。
この操作後に追加で 17.3 MB のディスク容量が消費されます。
続行しますか [Y/n]? y
取得:1 http://mirrordirector.raspbian.org/raspbian/ wheezy/main apache2-mpm-prefork armhf 2.2.22-13+deb7u6 [2,342 B]
取得:2 http://mirrordirector.raspbian.org/raspbian/ wheezy/main lsof armhf 4.86+dfsg-1 [321 kB]
取得:3 http://mirrordirector.raspbian.org/raspbian/ wheezy/main php5-common armhf 5.4.44-0+deb7u1 [621 kB]
取得:4 http://mirrordirector.raspbian.org/raspbian/ wheezy/main libonig2 armhf 5.9.1-1 [130 kB]
取得:5 http://mirrordirector.raspbian.org/raspbian/ wheezy/main libqdbm14 armhf 1.8.78-2 [119 kB]
取得:6 http://mirrordirector.raspbian.org/raspbian/ wheezy/main libapache2-mod-php5 armhf 5.4.44-0+deb7u1 [2,479 kB]
取得:7 http://mirrordirector.raspbian.org/raspbian/ wheezy/main php5 all 5.4.44-0+deb7u1 [1,024 B]
取得:8 http://mirrordirector.raspbian.org/raspbian/ wheezy/main php5-cli armhf 5.4.44-0+deb7u1 [2,469 kB]
6,142 kB を 6秒 で取得しました (1,016 kB/s)
dpkg: apache2-mpm-worker: 依存関係に問題があります。しかし要求に従い削除しています:
 apache2 は以下に依存 (depends) します: apache2-mpm-worker (= 2.2.22-13+deb7u6) | apache2-mpm-prefork (= 2.2.22-13+deb7u6) | apache2-mpm-event (= 2.2.22-13+deb7u6) | apache2-mpm-itk (= 2.2.22-13+deb7u6) ...しかし:
  パッケージ apache2-mpm-worker は削除されようとしています。
  パッケージ apache2-mpm-prefork はまだインストールされていません。
  パッケージ apache2-mpm-event はまだインストールされていません。
  パッケージ apache2-mpm-itk はまだインストールされていません。

(データベースを読み込んでいます ... 現在 79208 個のファイルとディレクトリがインストールされています。)
apache2-mpm-worker を削除しています ...
[....] Stopping web server: apache2apache2: Could not reliably determine the server's fully qualified domain name, using 127.0.1.1 for ServerName
[ ok waiting ..
以前に未選択のパッケージ apache2-mpm-prefork を選択しています。
(データベースを読み込んでいます ... 現在 79203 個のファイルとディレクトリがインストールされています。)
(.../apache2-mpm-prefork_2.2.22-13+deb7u6_armhf.deb から) apache2-mpm-prefork を展開してい ます...
apache2-mpm-prefork (2.2.22-13+deb7u6) を設定しています ...
[....] Starting web server: apache2apache2: Could not reliably determine the server's fully qualified domain name, using 127.0.1.1 for ServerName
. ok
以前に未選択のパッケージ lsof を選択しています。
(データベースを読み込んでいます ... 現在 79208 個のファイルとディレクトリがインストールされています。)
(.../lsof_4.86+dfsg-1_armhf.deb から) lsof を展開しています...
以前に未選択のパッケージ php5-common を選択しています。
(.../php5-common_5.4.44-0+deb7u1_armhf.deb から) php5-common を展開しています...
以前に未選択のパッケージ libonig2 を選択しています。
(.../libonig2_5.9.1-1_armhf.deb から) libonig2 を展開しています...
以前に未選択のパッケージ libqdbm14 を選択しています。
(.../libqdbm14_1.8.78-2_armhf.deb から) libqdbm14 を展開しています...
以前に未選択のパッケージ libapache2-mod-php5 を選択しています。
(.../libapache2-mod-php5_5.4.44-0+deb7u1_armhf.deb から) libapache2-mod-php5 を展開しています...
以前に未選択のパッケージ php5 を選択しています。
(.../php5_5.4.44-0+deb7u1_all.deb から) php5 を展開しています...
以前に未選択のパッケージ php5-cli を選択しています。
(.../php5-cli_5.4.44-0+deb7u1_armhf.deb から) php5-cli を展開しています...
man-db のトリガを処理しています ...
lsof (4.86+dfsg-1) を設定しています ...
php5-common (5.4.44-0+deb7u1) を設定しています ...

Creating config file /etc/php5/mods-available/pdo.ini with new version
libonig2 (5.9.1-1) を設定しています ...
libqdbm14 (1.8.78-2) を設定しています ...
libapache2-mod-php5 (5.4.44-0+deb7u1) を設定しています ...

Creating config file /etc/php5/apache2/php.ini with new version
[....] Restarting web server: apache2apache2: Could not reliably determine the server's fully qualified domain name, using 127.0.1.1 for ServerName
 ... waiting apache2: Could not reliably determine the server's fully qualified domain name, using 127.0.1.1 for ServerName
. ok
php5 (5.4.44-0+deb7u1) を設定しています ...
php5-cli (5.4.44-0+deb7u1) を設定しています ...

Creating config file /etc/php5/cli/php.ini with new version
update-alternatives: /usr/bin/php (php) を提供するために 自動モード で /usr/bin/php5 を使います
root@satoraspi:~#

……と、いうわけで、サクッと入る。

PHPの作動を確かめる

 それでは早速……。

root@satoraspi:/var/www# ログアウト
toshio@satoraspi:~$ cd /var/www
toshio@satoraspi:/var/www$ vi infotest.php

 で、中身はこじんまりとこう書いて……

<html>
<head></head>
<body>
<?phpinfo();?>
</body>
</html>

 早速ブラウザで見ると……

raspi-phpinfo

うん。動いちょる動いちょる。

さっそくPHPでLチカ

 さて、次に、phpからGPIOだな。マンネリだけどやっぱり「Lチカ」か。

「web2LED.php」

<html>
 <head>
  <meta name="Editor" content="vim">
  <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html;charset=utf-8">
  <link rel="icon" href="favicon.ico" type="image/x-icon" />
  <link rel="Shortcut Icon" type="image/x-icon" href="favicon.ico" />
  <title>PHPでLチカ</title>
  <meta http-equiv="Keyword" content="佐藤俊夫, 佐藤, 俊夫, SATOTOSHIO, SatoToshio, sato, toshio, Raspberry Pi, Raspberry Pi 2 Model B">
 </head>
 <body bgcolor="#888888">
<body>
  <center>
  <h1>PHPでLチカ</h1>
  <hr>
  <form method="POST">
  <input type="submit" name="on"  value="LED on"><br>
  <input type="submit" name="off" value="LED off">
  </form>
  </center>
<?
ini_set( 'display_errors', 1 );
file_put_contents('/sys/class/gpio/export', 17);
file_put_contents('/sys/class/gpio/gpio17/direction', 'out');
if(isset($_POST['on'])){
  file_put_contents('/sys/class/gpio/gpio17/value', 1);
  print("LED ON.");
}elseif(isset($_POST['off'])){
  file_put_contents('/sys/class/gpio/gpio17/value', 0);
  print("LED OFF.");
}
file_put_contents('/sys/class/gpio/unexport', 17);
?>
</body>
</html>

 ブレッドボードにLEDと330Ωの抵抗を直列につけて、17番ピンとアースにつなぐ。

IMG_3313

 で、こういうフォームになるのだが……

web2LED_permission_deny

 いや、そりゃまあ、動くわけないわな、GPIOはrootでなきゃ読み書きできんのだから。

GPIOのパーミションの調整

 えーっと、どうやったらいいかな、ということで、

  • 「sudoする」
  • 「GPIOのアクセス権をヌルくする」
  • 「PHPの実行ユーザを強くする」
  • 「何かをSUID」

……などと、いろいろあるが、どうも、どれもいまいち、ピンと来ないな……。

 まあ、GPIOのアクセスをヌルくする、これかなあ……。

toshio@satoraspi:~$ cd /sys/class
toshio@satoraspi:/sys/class$ su
パスワード:
root@satoraspi:/sys/class# chmod -R 777 gpio
root@satoraspi:/sys/class# ls -Flad gpio
drwxrwxrwx 2 root gpio 0  8月 30 13:20 gpio/
root@satoraspi:/sys/class#

 なんっか、もう、力いっぱい777丸出しですけどね(笑)。多分、700とか760でも大丈夫じゃないかなあ。試してないけど。

 で、まあ、これで、フォームをクリックするとLEDが点いたり消えたりする。

Raspberry Pi + Apache + PHP + SSRでAC100Vの家電製品を制御

 これをそのまま、いつぞやArduinoでやったSSR(ソリッド・ステート・リレー)につなぐと、家電製品のオン・オフなどができるわけだ。

SSRモジュール
IMG_3047

 では、やってみよう。

Raspberry Pi 2で扇風機のオン・オフ

 真ん中の黒い箱がSSRだ。Arduinoは5V、Raspberry Pi 2は3.3Vで電圧が違うが、このSSRは3Vから8Vまでの入力を受け付けるので、大丈夫なのである。

壊れちゃった

投稿日:

 先日作成した「ピアノでLチカ」の、光り方のダイナミックレンジと言うか、そういうのが小さいので、もっと多段階に光らせられないものかな、と思った。

 そもそも、5V/10ビット=1024段のAD変換器にせいぜい4ビット分くらいの入力しかしていないのだから、これを12ビット分4096に展開したって、光り方に濃淡が足りないのは当たり前である。

 これは適切なアンプを使っていないからだというのは自明だ。

 そこで、今朝、フリップフロップ遊びをするために使ったトランジスタ、「2SC1815」に目が向く。うんうん、これで1石増幅してやろう。

 普通はこの場面ではオペアンプとかリニアICを買いに行くのだろうが、何しろ150円で10個も入っていた2SC1815がもったいない。活用しなければ。

 えーっと、どうやるんだっけな、と思い出し思い出し、ブレッドボードを作る。

 抵抗分圧でベースにバイアスをかける。エミッタにつなぐ抵抗に増幅したい倍率をかけ、それをコレクタにつなぐ。普通は直流成分カットのためのコンデンサを出力につなぐが、0~5VまでのArduinoのアナログ入力に入れるのだから、これはいらない。

 結局、ベースバイアスには220kΩ×2個、コレクタに10kΩ、エミッタに1kΩをつけた。望ましい抵抗値は他にあると思うのだが、なにしろ、手持ちのものがそれしかない。

粗製1石アンプ
2SC1815アンプ

 いやまあ、お詳しい方からすると、各種の数値がツッコミどころ満載なのでしょうが、いや、その、手元にある抵抗等がこんなのしかなかったんですよ(苦笑)。

IMG_3305

 小さいスピーカーをつないで音を聴いてみると、耳がおかしくなるくらい音が歪んでいるが(笑)、レベルは十分であるようだ。

 こんなスケッチを書き、PCのヘッドホン端子にArduinoをつないでレベルをチェックする。

#include <stdio.h>
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(0, INPUT);
}

void loop() {
  String graph = "";
  char s[30];
  int v = analogRead(0);
  sprintf(s, "%4d ", v);
  graph.concat(s);
  for(int i = 0; i <= v / 10; i++){
    graph.concat("*");
  }
  Serial.println(graph);
}

 音声を直接Arduinoに入れるとこんなものだが……

音声直接入力の場合
増幅前

「2SC1815」を1個通しただけで、うんと幅広になる。

2SC1815で増幅して入力した場合
増幅後

……というわけで、うまく幅広な入力が得られるようになった。

 で、入力はこれでOKだ、というわけで、それを「ピアノLチカ」につないでみたのだが、あれ……?

 3端子レギュレータが触れないくらい熱くなっている。いかんいかん、というのですぐ電源を外す。回路にどこか間違いがあるのかな、と小一時間調べたが、間違いはない。

 どうやらLEDドライブICのTLC5940NTがダメになってしまったみたいだ。いつもArduinoを保護するために、TLCには3端子レギュレータで5Vの別建て電源を作り、それを与えていたのだが、ネットの情報によると、それでTLCが不安定な状態の時に電源が通り、壊れてしまうことはよくあることらしい。

 うーん、390円、もったいないなあ……。まあ、また買いに行くとするか……。ピアノLチカは、また今度だな……。

そういえば、と

投稿日:

 そういえばまだアレをやっていなかったな、と思いつく。

 まだやっていなかったな、というのは正確ではない。やるのは30年ぶりくらいかな、というと正確だ。

 アレ、というのは「マルチバイブレータ」という回路のことだ。

 そう、この「マルチバイブレータ」という回路ををもとに少しづつカスタマイズを進めていくと「2安定マルチバイブレータ」、つまり「フリップフロップ」になり、それはそのまま1ビット記憶素子となり、やがてコンピュータそのものにつながっていくのである。

 その原点の、「マルチバイブレータ」というのは下のような回路である。

一般的な非安定マルチバイブレータの回路図
非安定マルチバイブレータ

 私などは若い頃、職場でこの回路を随分と叩き込まれたもので、当時は二つのトランジスタのところが真空管になっている回路がさまざまな機材の中にまだ現役で存在した。真空管でマルチバイブレータを構成する場合はヒータ回路などを一緒に考えなくてはならないことや、電圧が高いことなどで、実際に作動させるにはもう少し複雑な配慮が必要になる。その点、トランジスタで構成すると電力も少なくてすみ、単純明瞭だ。

 回路自体の知財権等がどうなっているか、ということを今日まで知らなかったが、今ネットで少し検索してみると、Wikipediaには「イギリス人の物理学者ウィリアム・エックルスフランク・ジョーダンによって1919年に作られた」とある。ウィリアム・エックルスは1966年に亡くなっているが、フランク・ジョーダンの没年は不明である。電子回路の知財権に関して、著作権はあいまいでよくわからないが、回路配置利用権については、日本では申請登録が必要で、かつ登録後10年となっている。要するにマルチバイブレータの回路図をネットでコピーしたり利用したりする場合の知財権関係の問題点は、回路配置利用権については申請されていないから存在しないが、著作権についてははっきりせず、よくわからないということである。しかし、マルチバイブレータの回路図は、あらゆる教科書に作成者の紹介もなく掲載されているので、多分ネットに書いても大丈夫なのではなかろうか。

 さておき、この回路の動作原理は複雑で、理解するのは困難だが、動作結果や回路自体はご覧のように簡単なので、すぐに覚えてしまえる。すなわち、一方のトランジスタのベースをもう一方のトランジスタのコレクタにコンデンサをはさんで「たすき掛け」に接続し、それぞれの接続点に抵抗を全部で4つつなぎ、これを介して電源電圧を加え、最後にエミッタを接地する……、というふうに覚えるのだ。

 発振周期の計算は私は恥ずかしながら覚えていない。しかし、ネットを漁ると、

f=\cfrac{1}{T}=\cfrac{1}{ln(2)\cdot(R_2 C_1+R_3 C_2)}\fallingdotseq\cfrac{1}{0.69315\cdot (R_2 C_1+R_3 C_2)}

……と、すぐにその式は出てくる。つまり、コンデンサふたつと、真ん中の抵抗ふたつで周期が決まる。両側の抵抗ふたつはトランジスタに流す電流を決めると思えばよい。この両側二つの抵抗をLEDの電流調整抵抗とみなせば、LEDはここに直列につなげばよい。

 2秒に1回くらい、つまり0.5HzくらいでLEDをチカチカさせる場合を考える。とりあえず手持ちの部品で47μFの電解コンデンサがいくつかあるのでそれを使いたい。左右とも同じ周期で発振させるなら、この場合はR2とR3、C1とC2は同じ容量のものを使えばよい。なので、先ほどの式は

f=\cfrac{1}{T}=\cfrac{1}{ln(2)\cdot 2RC}=\cfrac{\frac{1}{ln(2)\times 2}}{RC}\fallingdotseq\cfrac{0.72135}{RC}

……というふうに簡単になる。

 手持ちの電解コンデンサ47μFで、0.5HzくらいのLチカをやりたいときの抵抗は、

R=\cfrac{0.72135}{0.5\cdot 47\times10^{-6}}\fallingdotseq 30695.74468\fallingdotseq 31k\Omega

……というふうになる。

 私のガラクタ箱の中に入っている一番近い値の抵抗は、10kΩだ。代わりにこれを使うと、結局、

f=\cfrac{0.72135}{RC}=\cfrac{0.72135}{10k\Omega\cdot47\mu F}=\cfrac{0.72135}{10000\times47\times10^{-6}}\fallingdotseq1.535(Hz)

……というわけで、2秒に3回くらいチカチカするものが作れる。

 とりあえず、C1とC4、つまり両側の電流調整用には330ΩとLEDを直列に入れる。

 適当なトランジスタがないので、買う。NPN型の定番品に2SC1815というのがあり、秋葉原千石電商で10個入りのパケットが150円だ。

IMG_3294

 この「2SC1815」は汎用的に使われている石なので、さまざまな電子工作にもよく登場している。余分に持っていて損はないし、10個で150円ならお金を使った気にすらならないので、一袋買っておくのは正解だと思う。

 ブレッドボードに並べれば、次のようになる。

IMG_3299

 上のほうに3端子レギュレータを設け、ACアダプタの13Vを5Vに落としている。切り欠きのあるトランジスタふたつ、切り欠きに向かって左からエミッタ・コレクタ・ベースなので、――昔はこれを「E-C-B」とも「エ・ク・ボ」とも覚えたものであった――ベースから黄色いジャンパで「たすき掛け」になっているところがよくわかる。R1・R4が下のほうの抵抗で、茶・黒・橙(1・0・3、10×10の3乗)の10kΩであることが見て取れる。

 動かすとこんな感じである。

 次に、この「Lチカ周波数」をできるだけ正確に測ってみよう。私はオシロスコープなど持っていない。そこで、LEDの電流調整抵抗の後に直列にArduinoのデジタル入力をつなぎ、LOW~LOWの間をμ秒単位で計れば、周波数がわかるわけだ。電源も5Vなので、ちょうどよい。

 スケッチをこのように書き……

//
//  MB2f.ino
//    非安定マルチバイブレータの周波数を測る。
//    27.08.23(日) 1400~
//    佐藤俊夫
//
#include <stdio.h>
//
const int MB = 2;  //  デジタル2番ピン
//
void setup() {
  pinMode(MB, INPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  static unsigned long int prevtime = 0;
  static int prevstatus = HIGH;
  int nowstatus = digitalRead(MB);
  if(nowstatus != prevstatus){
    if(nowstatus == LOW){
      unsigned long int time = micros() - prevtime;
      float f = 1000000.0 / (time);
      char s[32], sf[32];
      sprintf(s, "t = %ld microsec, f = %sHz", time, dtostrf(f, 5, 3, sf));
      Serial.println(s);
      prevtime = micros();
    }
    prevstatus = nowstatus;
  }
}

 それから、このように繋ぐ。

IMG_3301

 Arduinoのシリアルモニタで観測すると、波長から周波数が計算されてくる。

非安定マルチバイブレータ周波数測定

 2.062Hzとなっているから、最初の計算の1.5Hzからすると、だいぶ誤差があるが、CR回路の発振なんて、こんなもんである。

 さて、この「非安定マルチバイブレータ」は、回路にコンデンサが含まれていることにミソがある。ふたつのコンデンサが入っているからその充放電の働きにより発振し、放っておいても時間ごとに切り替わるのである。

 そこでこのコンデンサをとっぱらい、少し回路の配置を変える。

 そうするとアラ不思議、状態を保持する1ビットの記憶素子、「フリップフロップ」になるのである。

フリップフロップ(2安定マルチバイブレータ)
フリップフロップ

 この場合、トランジスタのベースから出したスイッチを押すたび、状態が切り替わる。

 ブレッドボードに組むとこうなる。

IMG_3302

 動かしている様子である。

 ボタンを操作するたび、光っているLEDが代わる。二つの状態のいずれかを保持しているということであり、それが1ビットの記憶ということである。2安定マルチバイブレータが1ビットのメモリーだということがここからもわかる。

Raspberry PiでLチカ

投稿日:

 で、LED1個では寂しいから、同じコードを繰り返して、8個でLチカ。

IMG_3286

 抵抗は8素子9ピンの集合抵抗、各素子330Ω。Vfが3.0~3.4V、Ifが20mAとある青色LEDなのだが、抵抗がこれだけならせいぜい10mAくらいだ。GPIOの各ピンから流せる電流は50mAまでだそうなので、まあ、大丈夫だろう。

 動かすとこんな感じ。

 プログラムは、GPIOのセットアップをするシェルと、Perlのスクリプトだ。

 シェルはこのようなもの。コピペで繰り返しただけ。シェル内の数字がピン番号。

#!/bin/sh
echo  5 >/sys/class/gpio/export
echo  6 >/sys/class/gpio/export
echo 13 >/sys/class/gpio/export
echo 19 >/sys/class/gpio/export
echo 26 >/sys/class/gpio/export
echo 21 >/sys/class/gpio/export
echo 20 >/sys/class/gpio/export
echo 16 >/sys/class/gpio/export
echo out >/sys/class/gpio/gpio5/direction
echo out >/sys/class/gpio/gpio6/direction
echo out >/sys/class/gpio/gpio13/direction
echo out >/sys/class/gpio/gpio19/direction
echo out >/sys/class/gpio/gpio26/direction
echo out >/sys/class/gpio/gpio21/direction
echo out >/sys/class/gpio/gpio20/direction
echo out >/sys/class/gpio/gpio16/direction

 Perlも同じで、コピペで繰り返しただけ。……「配列に書けよ」とかの至極もっともなツッコミはナシの方向でお願いいたしますです(笑)。

#!/usr/bin/perl
#  perl2LEDx8
#    perlで8個Lチカ
#    27.8.16(日)1500~
#    佐藤俊夫
#
use strict;
use warnings;
use Time::HiRes 'sleep';
open(LED1, ">/sys/class/gpio/gpio5/value");
open(LED2, ">/sys/class/gpio/gpio6/value");
open(LED3, ">/sys/class/gpio/gpio13/value");
open(LED4, ">/sys/class/gpio/gpio19/value");
open(LED5, ">/sys/class/gpio/gpio26/value");
open(LED6, ">/sys/class/gpio/gpio21/value");
open(LED7, ">/sys/class/gpio/gpio20/value");
open(LED8, ">/sys/class/gpio/gpio16/value");
LED1->autoflush(1);
LED2->autoflush(1);
LED3->autoflush(1);
LED4->autoflush(1);
LED5->autoflush(1);
LED6->autoflush(1);
LED7->autoflush(1);
LED8->autoflush(1);
while(){
  print LED8 0;
  print LED1 1;
  sleep(0.2);
  print LED1 0;
  print LED2 1;
  sleep(0.2);
  print LED2 0;
  print LED3 1;
  sleep(0.2);
  print LED3 0;
  print LED4 1;
  sleep(0.2);
  print LED4 0;
  print LED5 1;
  sleep(0.2);
  print LED5 0;
  print LED6 1;
  sleep(0.2);
  print LED6 0;
  print LED7 1;
  sleep(0.2);
  print LED7 0;
  print LED8 1;
  sleep(0.2);
}

ユーザー作ったりとか

投稿日:

 Raspberry Piで遊ぶ。

 私が買ったのは、「Raspberry Pi 2 Model B」という最新のものだ。オライリー・Make:PROJECTSシリーズの「Raspberry Piをはじめよう」で解説されているのは古い方の「Raspberry Pi モデルA」「同B」なので、少しづつ合わないところがあるが、ごく細部を除いては、特に気にする必要はない。細部の違いが影響してくるのは、よほど高度なことをやる場合だ。

 今さら私が述べ立てることではないと思うが、私と同じような人で、Rasberry Piのことを知らない、という人に向けて書けば、結局はこうだ。

  •  Raspberry Piは、GPIOインターフェイスボードを積んだ普通のPCだと思えばよい。
  •  普通のPCなので、Linux系OS以外にも、Windows10なども使える。だが、成果物のほとんどはRaspbianというLinuxディストリビューション上で得られているので、OSにはRaspbianを選択しておくのが無難。
  •  前記GPIOは、普通にファイルに見えるので(と言っても、/devの下にデバイスファイルがあるわけではない;もちろん、シンボリックリンクでそういうふうにすることはできるが)、標準出力でファイルを開け、書いて閉じれば、それでGPIOにつないだ電子工作をコントロールできる。
  •  Arduinoに比べると、ロジックが正=3.3Vであること、アナログ入力がないことなどが違う。解説書「Raspberry Piをはじめよう」にも、
    「最初にRaspberry Piのニュースが流れたとき、それがArduinoキラーになるのではないかと多くの人が考えました。値段はたいして違わないのに、Piはずっと大きなCPUパワーを持っています。だったらArduinoを使う理由はもうない、というわけです。しかし、やがて両者は補完的な関係にあることが分かってきました。以下のような状況を考えると、ArduinoとPiを組み合わせるメリットが見えてきます。

    • Arduinoの豊富なライブラリと作例を活用したい。
    • すでにうまく動いているArduinoプロジェクトにCPUパワーを追加して、もっと高度なことがしたい。
    • 5Vで動作する回路を扱いたいが、Piは3.3V動作で、5V入力に対応しない。
    • 誰かがプロトタイピングの過程で少しばかり無茶をしてチップがダメージを受けた時(Arduinoのピンにモーターを直結している人を見たことがあります)、Arduinoならば数百円以下でスペアのチップを買って自分で交換することもできるが、Piでそれをするのはほぼ不可能。
    •  3Dプリンタ用コントローラのように高精度なリアルタイム処理を必要とするものを作るとき、リアルタイムOSとは言えないRaspbianよりも、命令サイクルを計算できるマイクロコントローラのほうが要求に適う可能性が高い

    (p.88冒頭から引用)
    ……等とある。

  •  Linuxなので、使い始めるにはとりあえずrootを把握して、ユーザを作ればよい。作りつけのユーザもあるが、私のようなおっさんは、まず
    「# useradd -g pi toshio ; passwd toshio ; mkdir /home/toshio ; chown toshio:pi /home/toshio」
    ……なんてことをやらないと落ち着かないのである。
  •  さまざまな作例等はPythonの利用が想定されているので、さまざまな作品例のマネがしたければPythonを使えばよいが、前記したように「普通のLinuxマシン」なので、PerlだろうがCだろうが、おっさん系の言語も全部使えるから、私のようなおっさんは自分が使いたい言語を使えばよい。

 なので、例えば、「Raspberr Piをはじめよう」の102ページあたりに載っている最初のLチカの例は、次のような方法でも再現できる。

#!/usr/bin/perl
#  perl2LED
#    perlでLチカ
#    27.8.16(日)
#    佐藤俊夫
#
open(GPIO25, ">/sys/class/gpio/gpio25/value");
GPIO25->autoflush(1);
while(){
  print GPIO25 1;
  sleep(1);
  print GPIO25 0;
  sleep(1);
}

……などとPerlで書き、「gpio25」をユーザ空間にエクスポートして、

# ./perl2LED

 とやると、LEDが1秒おきにチカチカするのである。

Raspberry PiでのLチカ最初の例
IMG_3285

ノクターンでLチカ

投稿日:

 いやもう、「オッサンとバイエル、ピアノ等」って銘打ってて、長らくなかったこのネタ。ええ、ピアノですよ、ピアノ。

「Arduinoをピアノにつなぎたいッ!」

……すなわちコレである。Arduinoをピアノにつなぎ、LEDをピアノ演奏に合わせて明滅させようというものだ。

 いまや遅しとやってみた。

ノクターンでLチカ

 一つ覚えみたいにノクターンで申し訳ないですが(笑)、すんませんレパートリーがあんまりないもんで。

IMG_3276

 アナログピンからピアノの音声出力を読み、それに合わせてTLC5940NTに接続されたLEDを適宜明滅させるわけである。いかにもピアノ風味に明滅させるにあたっては、乱数によるLED選択と、先日会得した「PWMを十分に使い、余韻をもって各LEDを徐々に消す」という技を遺憾なく使用した。

 これをやるには、アナログピンに上手に音声を入れる必要がある。

 こういう時、電圧レベルを知るのにオシロスコープなどが使えればいいのだが、残念ながら持っていない。そこで、あらかじめテスターのACでテレビ、ラジオ、自分のピアノなどの音声出力端子からだいたいのレベルを推定し、次に十分な抵抗を入れて、Arduinoのアナログピンに入力して読み取った。その結果、だいたい200mVの振幅程度であることがわかった。これならばArduinoに直接入れてもどうということはなさそうだ。ただし、レベルが小さいから、ソフトウェアのほうでうまくやる必要がある。

 次に、音声はアナログ信号だから、プラス・マイナスに振れる。一方、Arduinoのアナログ入力は0~5Vの間を1024分割で読むのだから、ここをうまく工夫しなければならない。

 まず、2.5Vを中心に電圧が振れるよう、2.5Vを生成して合成する。ちょうどTLC5940NTを動かすために5Vの3端子レギュレータを使っているので、ここから抵抗分圧で2.5Vを作り、それを合成する。合成するとき、出力側の音声端子に電流が流れ込んではまずいから、コンデンサを0.1μFばかりつける。周波数は見当がつくが、電圧の見当がつきにくいので、とりあえず0.1μFにして、出来が悪いようなら取り換えることにする。

 まず、大して疑問もない簡素な付加回路。たしか、パルス技術ではこういうの、「クランパ」って言ったっけな……。

音声入力のためのクランパ
「voice2tlc」の回路図

 それで、TLCなどと一緒にLEDを植え込む。

IMG_3273

 ミニジャックを接続するために、秋月電子の「ステレオミニジャックDIP化キット」を取り付けた。

ミニジャックの部分
IMG_3274

 で、スケッチはこうなった。

//
//  voice2tlc.ino
//    アナログピンに音声を入れ、TLC5940NTを使ってLEDを光らせる。
//    27.08.13(木)1000~
//    佐藤俊夫
//
#include "Tlc5940.h"
#include <stdio.h>
//
const int
  AUDIO = 0, //  アナログ0ピン
  THRESH = 8;  //  8単位以上のレベルならLEDを点灯
//
void setup() {
  Tlc.init();
  Tlc.clear();
  Tlc.update();
}

void loop() {
  int v = 0, l = 0;
  static long int prevtime = 0.0;
  static int prevv = 0;
  v = abs(analogRead(AUDIO) - 512);
  l = constrain(fmap(v, 0, 15, 0, 4095), 0, 4095);
  if(millis() >= prevtime + 10){
    prevtime = millis();
    for(int i = 0; i <= 15; i++){
      Tlc.set(i, Tlc.get(i) * 0.9);
    }
  }
  for(int i = 0; i <= 15; i++){
    if(random(0, 16) == 1 && prevv != v && v >= THRESH){
      Tlc.set(i, l);
    }
  }
  Tlc.update();
  prevv = v;
}
//
float fmap(float x, float in_min, float in_max, float out_min, float out_max) {
  //  もともとの「map()」がlong int型でこの用途に合わないので、float型を定義
  return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min;
}