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ボード・コンピュータ・シリーズ

LチカからPythonの基礎,PICマイコン・アシスト,Webカメラの製作まで

ラズパイで入門!Linux I/Oプログラミング教科書

トランジスタ技術編集部 編
B5判 352ページ
基板2枚+CD-ROM1枚付き
定価3,240円(税込)
JAN9784789847032

2019年5月10日発行

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■見本PD(4.31MB)


 ラズベリー・パイなどに代表されるLinuxボード・コンピュータは,今や数千円で入手できるようになりました.これらのLinuxボード・コンピュータは,GPIOやシリアル通信に使える拡張端子を備えていて,センサICやA-D/D-Aコンバータなどのハードウェアを拡張できます.IoT(Internet of Things)端末や遠隔操作ロボットなどの専用ハードウェアも容易に作れます.
 ところが,このような拡張ハードウェアは,パソコンの周辺機器のように,ただつなげばよいというものではありません.初心者やハードウェアが苦手な人は,Webページで公開されている回路図をコピー&ペーストして使う場合もあるようです.これではトラブルが発生しても,本質的な技術を理解していないので,解決方法が分かりません.Linuxコンピュータを使って装置を作るには,信号の入出力(I/O)に関する基礎知識を理解しておく必要があります.
 本書では,ラズベリー・パイを例に,拡張回路の作り方からプログラムの書き方まで,Linuxボード・コンピュータでI/Oするための基礎知識を網羅的に解説します.また,ラズベリー・パイ用の拡張プリント基板が2枚付属しているので,別途部品を用意すれば,実際の記事内容を試せます.本書内で紹介しているサンプル・プログラムを付属CD-ROMに収録しています.
本書は,「トランジスタ技術」に掲載された記事を再編集し,書き下ろしの章を追加して再構成したものです.


目次

 第1部 Linuxの基礎知識と動かし方

 世界の英知が育てるフリーウェア
 第1章 Linux OS超入門

 USBケーブルの準備からOSの日本語化まで,ガッチリ足場を固める
 第2章 快適!Linuxコンピュータ「ラズベリー・パイ」私の開発環境

 カーネル/ドライバ/シェル…ソフトウェア群を整理
 第3章 ブラックボックス・オープン!Linux国の地図

 ディレクトリとパスを使いこなして,ほしいプログラムにたどり着く
 第4章 ソフトウェアの国Linuxを自在に動き回る

 (1)ディレクトリ制御 (2)OSの起動・停止 (3)インストール+シェル・スクリプト
 第5章 Linuxを動かせる…と言えるかも?3つの基本技+α

 エディタ/ブラウザ/ファイル管理…ほんとに無料なの?
 第6章 ラズパイ専用Linux Raspbianのお勧めアプリ

 Appendix Raspbian標準アプリで3分製作!ラズベリー・パイ・ディジタル・ムービ :38

 文法の基本から入出力制御ライブラリの使い方まで
 第7章 1行リターンで即実行!Python×ラズパイ入門

 入出力からI2C通信まで簡単プログラミング!ターミナルでコマンド操縦も!
 第8章 LEDをON&OFF!C言語×ラズパイ入門

 音声応答や動画ストリーミングをリモート操作するための第1ステップ
 第9章 LEDをON&OFF!HTML/Python×ラズパイ入門

 第2部 製作実習(1)…Lチカから!I/O制御の基礎

 ブレッドボードとテスタで今すぐ!
 第1章 初めての回路製作とLED点灯

 シフト・レジスタで直列データをバラして並列出力!
 第2章 配線3本!7セグメントLEDの点灯制御

 トランジスタや専用ワンチップをプラス!リレーやモータを強力駆動
 第3章 軟弱I/Oを電流増幅アシスト!パワー・ドライブ回路

 LEDはふわっと光り,モータはスゥーッと静かに回り出す
 第4章 ディジタルI/Oでアナログ信号を生成するPWM技術

 ON/OFF時に必ず生じる接点のばたつき雑音対策がかぎ
 第5章 クリック式スイッチの読み込み回路と定石プログラム

 IC間通信の超定番!付け足しも簡単!
 第6章 2線式シリアル通信バスI2Cの実例回路とプログラム

 定番のI2C,実は設定がめんどくさい…
 第7章 お手軽スタンダード・シリアル!高速版SPIと汎用UART

 アナログ信号!ディジタル信号!変身!
 第8章 研究や工業計測に!D−AコンバータとA−Dコンバータを動かす

 第3部 製作実習(2)…マイコンでハードウェア性能を上げる

 測距式人検出センサ,温湿度/気圧センサ,液晶,スピーカ・アンプ搭載!
 第1章 マイコン・アシスト!ラズベリー・パイI/O強化ボードの製作

 近づくと時刻をお知らせ!IoTロボットの口を作る
 第2章 PICスパコン PiCCASOで作るおしゃべりヘルパ「スケジュー郎」

 Appendix 自作用マイコン“PIC”の今 :157

 第4部 製作実習(3)…初めてのWeb I/O

 最新PICのI/O力!カメラがステップ角わずか0.2°でスゥーと回る
 第1章 スマホで縦横無人!IoTロボット・ムービの製作

 Appendix 世界のWebからIoTロボット・ムービを操縦 :179

 第5部 製作実習(4)…初めてのWi−Fi通信とHDMI接続

 電圧/電流から容量/周波数まで,回路の基本特性をビジュアル測定
 第1章 PIC×Pi!Wi−Fi/HDMI対応ハイパー・デジマル誕生

 大人気マイコン搭載!LCD付きだからスタンドアロンでも使える
 第2章[ステップ1]「トラ技デジマル」のハードウェア製作

 マイコンのメモリにある計測データをUSBで吸い出してスマホやテレビに配信
 第3章[ステップ2]HDMI表示&Wi−Fi通信!ラズベリー・パイのプログラミング

 0.5秒/2秒ごとに更新する計測データをメモリからパソコンに転送
 第4章[ステップ3]容量計内蔵PICマイコンのプログラミング

 第6部 製作実例集

 30m〜300mV,DC〜300kHz!電子回路を波形でビジュアル聴診
 第1章[実例(1)]Wi−Fi/HDMI対応ハイパー・オシロスコープ

 電池搭載IoTの消費電流測定に!0.1μ〜20mAと1μ〜0.5Aの2レンジ構成
 第2章[実例(2)]Wi−Fi/HDMI対応ハイパーμアンペア・オシロ

 Bluetooth対応!出力10〜10MHz,入力+10〜-60dB
 第3章[実例(3)]スマホ&大画面!Wi−Fi周波数レスポンス・アナライザ

 Appendix 波形生成ボードをWi−Fi対応信号発生器にする :270

 付録 ラズベリー・パイI/O関数WiringPiリファレンス

 ライブラリ関数「WiringPi」一式登場!
 第1章 ラズベリー・パイで楽々I/O

 最初にやること!I/Oピン割り当て
 第2章 WiringPiの基本作法

 LED/トランジスタ/スイッチ/リレー…基本のI/O
 第3章 GPIO操作関数

 ラズパイ電子工作のマスト・アイテム
 第4章 シリアル通信I2C/SPI/UART操作関数

 モータ/LED調光/アラーム音…複数台の同時制御もOK!
 第5章 PWM出力関数

 割り込みや優先度切り替えで処理の順番自由自在
 第6章 タイミング管理関数



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