Raspberry PI OSセットアップとLチカ - Geekになりたいママエンジニアのブログ

ラスパイを使って何か作ってみたい。と思いつつ何年もが経ってしまいましたが、ついに少し時間が取れたのでメモを残します。使用したのは Raspberry Pi Zero W V1.1 です。

OS のセットアップ

ラズパイをモニターに接続するケーブルがなかったので、こちら【ラズパイ】モニター接続なしでセットアップする方法 | メタエレ実験室を参考にして、モニター接続なしでセットアップ成功しました。

SSH 鍵の生成

今回モニターなしでセットアップするため、SSH の接続が必要です。そのために必要な鍵を生成します。

Microsoft Store より、Ubuntu on Windows をインストールして、その上で作業しました。
apps.microsoft.com

スタートメニューから "Ubuntu on Windows" を開き、以下のコマンドで SSH 鍵を生成します。

$ ssh-keygen
Generating public/private rsa key pair.
Enter file in which to save the key (/home/xxx/.ssh/id_rsa):
Enter passphrase (empty for no passphrase):
Enter same passphrase again:

公開鍵 id_rsa.pub と秘密鍵 id_rsa が指定した場所に生成されます。

Raspberry Pi Imager のインストール

Raspberry Pi Imager というツールを使ってラズパイ OS を書き込むことができます。こちらよりダウンロード＋インストールします。私は Windows ユーザなので "Download for Windows" をセレクト。
Raspberry Pi OS – Raspberry Pi　

ラズパイ OS install

ラズパイの SD card をパソコンの SD card slot に挿入します。我が家にある Surface の場合、スタンドをあげて左下にスロットがありました。

スタートメニューから Raspberry Pi Imager を起動します。OS とストレージをそれぞれ以下のように設定します。

右下にある設定アイコンを開き必要な情報を入力します。

ホスト名：SSH 接続する際に必要になります。
SSH 認証の設定：「公開鍵認証」を選択し、先ほど生成した id_rsa.pub の中身をコピーして、"ユーザー pi のための authorized_keys "の欄にペーストします。
WiFi の SSID とパスワードを入力します。

「保存」し、「書き込む」ボタンで書き込みます。書き込みが完了したら、SD card を取り出し、ラズパイに挿入します。

SSH 接続

スタートメニューから "Ubuntu on Windows" を開き、以下のコマンドで接続します。

$ ssh pi@raspberrypi.local
Linux raspberrypi 5.15.61+ #1579 Fri Aug 26 11:08:59 BST 2022 armv6l

The programs included with the Debian GNU/Linux system are free software;
the exact distribution terms for each program are described in the
individual files in /usr/share/doc/*/copyright.

Debian GNU/Linux comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY, to the extent
permitted by applicable law.
Last login: Wed Jan  4 15:17:40 2023

これでセットアップが完了です😆デバイスの起動にかなり時間がかかり、ssh コマンドがつながるようになるまでに5分程度かかりました（Raspberry Pi Zero W V1.1の場合）。

Lチカにトライ！

Lチカとは LED をチカチカさせること、ソフトウェアの世界での「Hello world!」のようなもののようです。

GPIO ピンを理解する

GPIO (general-purpose input/output) ピンについては、以下の公式ドキュメントに分かりやすい説明があります。40本のピンそれぞれに役割が割り当てられています。
Raspberry Pi Documentation - Raspberry Pi OS

GPIO pins from www.raspberrypi.com — GPIO pins from Raspberry Pi Documentation - Raspberry Pi OS, © Raspberry Pi Ltd

たとえば、1番のピンには常に3.3Vの電圧がかかっており、6番のピンはグラウンドです。1番のピンと6番のピンに LED をつなぐと、LED が点灯します。

回路図はこんな感じでしょうか。

プログラムで制御する

GPIO ピンは、プログラムから ON/OFF の制御ができます。例えば、GPIO2 のピン（3番ピン）を一秒おきに ON/OFF して LED を点滅させるプログラムはこんな感じで書けます。（こちらを参考にさせていただきました：ラズパイでLチカをしてみる（入門編） - Qiita）

from gpiozero import LED
from time import sleep

led = LED(2) # GPIO 2 (3番ピン)

while True:
    led.on()
    sleep(1)
    led.off()
    sleep(1)

scpコマンドでファイルをラズパイにコピーします。

$ scp test.py pi@raspberrypi.local:src/test.py

3番ピンと6番ピンに差し替えて、ラズパイ上で python プログラムを実行します。

$ ssh pi@raspberrypi.local
$ python src/test.py

チカチカしてくれました💡