瀧田さん卒論_backup の履歴(No.4)

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  • 1 (2021-11-18 (木) 17:42:54)
  • 2 (2021-11-18 (木) 17:44:26)
  • 3 (2021-11-22 (月) 14:05:27)
  • 4 (2021-11-22 (月) 16:44:54)
  • 5 (2021-11-24 (水) 15:18:39)
  • 6 (2021-11-30 (火) 10:41:06)
  • 7 (2021-12-01 (水) 09:27:54)
  • 8 (2021-12-06 (月) 18:06:03)
  • 9 (2021-12-08 (水) 16:19:47)
  • 10 (2021-12-08 (水) 21:26:33)
  • 11 (2022-02-24 (木) 10:59:57)

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技術資料
瀧田の卒業研究

準備するもの 

マイコン類：Raspberry Pi Zero, Arduino nano
センサ類：温湿気圧センサ, 照度センサ, 9軸センサ, 体温センサ, GSRセンサ, 心拍センサ
その他：Respeaker 2-mics pi hat, microHDMIケーブル, モバイルバッテリーとmicro USB-typeb, ArduinoとRaspberry Piをつなぐケーブル(microUSB-typeb to miniUSB-typeb), ブレッドボード, イヤホン

Raspberry Pi Zeroの初期設定 

Raspberry Pi Zero WHでも下記の通りに初期設定をすることができます.

• 用意するもの
  ラズパイ、MicroSDカード、ディスプレイ、HDMI線、USBマウス、USBキーボード、PC、ACアダプタ
  

1. SDカードとアダプターを用意し，PCに挿入する．
   
2. balenaEtcherのインストール
   参考サイト:Etcher公式
   https://www.balena.io/etcher/
   参考サイトからEtcherをインストールする．
   インストールしたらZIPファイルを展開しておく．
   
3. Raspbianのインストール
   参考サイト:Download Raspbian for Raspberrypi
   参考サイトからRaspbianをダウンロードする．
   サイト内の「Raspberry Pi OS with desktop and recommended software」のZIPファイルをダウンロードする．
   
4. Etcherを使ってラズパイ用のOSをSDカードに書き込む
   Etcherを起動すると、ウィンドウが表示され、まずSelect image をクリック、ダウンロードしたRaspbianのimgファイルを選択する。
   書き込むSDカードが自動的に選択される。
   Flashをクリックすると書き込みが始まる。
   
5. ラズパイでの初期設定

• ラズパイにSDカードを挿入し，ディスプレイ・マウス・キーボードを接続する.
  ラズパイを電源に接続し，ラズパイの画面がちゃんと起動したらOSの書き込みは成功している.
  
• 右上から研究室のWifiに接続する.
  
• 左上のラズパイのマークから，Preferences>Raspberry Pi Configurationをクリック.以下のように設定を変更し，再起動する.
  
  • System
    ここでユーザー名とパスワードを設定できる．初期設定だとユーザー名は「pi」，パスワードは「raspberry」になっている.
    パスワードは初期設定のままだとラズパイ起動時に毎回警告が出るのでそれが嫌なら任意のものに変えるといい.
    
  • Interdface
    SSHとVNCをEnableに変更する.
    
  • Localisation
    LocateのLanguageを「ja」に変更する.
    TimeZoneを「Japan」に変更する.
    KeyboardのLayoutを「Japanese」に変更する.
    WifiCountryを「JP」に変更する.
    

もし特定のwifiにしか接続できない場合は以下を確認する。

1, LANや無線LAN等のインタフェースの設定ファイル

/etc/network/interfaces

2, 無線LANのSSIDやパスフレーズを設定するファイル

/etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

3, IPアドレスの設定ファイル

/etc/dhcpcd.conf

以上のファイルの中身を書き換えることで、直すことができる。

• 再起動後左上のターミナルを開き，以下のコマンドを入力する.
  

     sudo raspi-config

  すると画面が切り替わる．ここからはキーボードのカーソルキーで操作する.
  まず大容量のSDカードを使用しても、初期設定のままでは先頭の 2GB 程度のみの利用しかできなくなっているため、 Expand Filesystemを使い容量を拡張する。
  上記7番のAdvanced Optionsを選択し，その後A1のExpand Filesystem1を選択する.
  すると許可を求める画面が出るのでEnterキーで許可する.
  その後最初の画面に戻るのでfinishを選択し，再起動するか聞かれるのでYesを選択する.
  
• 再起動後再度ターミナルを開き，以下のコマンド
  

     sudo apt-get update

  を入力するすると，アップデートが始まる．終了したら，
  

     sudo apt-get upgrade

  を入力するすると，アップデートが始まる．この時続行するかを聞かれるので，Yと入力し続行する．終了したら，
  

     sudo reboot

  で再起動する.
  
  
  

以下でパソコンでの遠隔操作ができるようにする。

• VNCビュワー これをつかってもPC上で操作できる。 重くないのでストレスにはならない ここからダウンロードする。 起動したのち、ラズパイのIPアドレスおよびユーザー名、パスワードを入力すればもれなくPC上に表示できる。 これはVNCなのでラズパイの方で メニュー＞設定＞ラズパイの設定＞インターフェースのVNCを「Enable」にする必要がある。

Raspberry Piのpython 

まずはコンパイルに必要になるライブラリをインストールします。(python3.7.2の場合)

   $ sudo apt update
   $ sudo apt upgrade
   $ sudo apt install libffi-dev libssl-dev openssl

次にソースコードのダウンロード

   $ wget https://www.python.org/ftp/python/3.7.2/Python-3.7.2.tgz

コンパイルしていきます。

   $ tar zxvf Python-3.7.2.tgz
   $ cd Python-3.7.2
   $ ./configure
   $ make
   $ sudo make install

エラー無くインストールできたらバージョンを確認します。

   $ python3 -V
   Python 3.7.2

続いてpipのアップデートを行います。

   $ sudo pip3 install --upgrade pip
   $ pip3 --version
   pip 19.0.3 from /usr/local/lib/python3.7/site-packages/pip (python 3.7)

python2からpython3への変更 

Raspberry Piのpythonは最初メインがpython2なので下記に従ってpython3へと変更する。
以下のコマンドを実行し、デフォルトで使用されるPythonのバージョンを確認します。

   pi@raspberrypi:~ $ python --version
   Python 2.7.16
   pi@raspberrypi:~ $

インストール直後は、以下のように、python 2.7とpython 3.7の両方のバージョンがインストールされています。

   pi@raspberrypi:/usr/bin $ ls -l | grep python
   -rwxr-xr-x 1 root root       1056 Mar  4  2019 dh_python2
   lrwxrwxrwx 1 root root         23 Oct 10  2019 pdb2.7 -> 
   ../lib/python2.7/pdb.py
   lrwxrwxrwx 1 root root         23 Jul 25 14:03 pdb3.7 -> 
   ../lib/python3.7/pdb.py
   lrwxrwxrwx 1 root root         31 Mar 26  2019 py3versions -> 
   ../share/python3/py3versions.py
   lrwxrwxrwx 1 root root          7 Mar  4  2019 python -> python2
   lrwxrwxrwx 1 root root          9 Mar  4  2019 python2 -> python2.7
   -rwxr-xr-x 1 root root    2984816 Oct 10  2019 python2.7
   lrwxrwxrwx 1 root root          9 Mar 26  2019 python3 -> python3.7
   -rwxr-xr-x 2 root root    4275580 Jul 25 14:03 python3.7
   -rwxr-xr-x 2 root root    4275580 Jul 25 14:03 python3.7m
   lrwxrwxrwx 1 root root         10 Mar 26  2019 python3m -> python3.7m
   lrwxrwxrwx 1 root root         29 Mar  4  2019 pyversions -> 
   ../share/python/pyversions.py

上記の実行結果からデフォルトで使用されるPythonは、Python 2.7へのシンボリックになっています。デフォルトで使用するPythonをPython 3.7に切り替えるには、このシンボリックリンクをPython 3.7へのシンボリックリンクに変更します。
以下のコマンドを実行し、現在のPythonのシンボリックを削除します。

   pi@raspberrypi:~ $ cd /usr/bin
   pi@raspberrypi:/usr/bin $ sudo unlink python

以下のコマンドを実行し、Python3.7へのシンボリックリンクを作成します。

   pi@raspberrypi:~ $ cd /usr/bin
   pi@raspberrypi:/usr/bin $ sudo ln -s python3 python

Python 3.7へのシンボリックリンクが作成されていることを確認します。

   pi@raspberrypi:/usr/bin $ ls -l | grep python
   -rwxr-xr-x 1 root root       1056 Mar  4  2019 dh_python2
   lrwxrwxrwx 1 root root         23 Oct 10  2019 pdb2.7 -> 
   ../lib/python2.7/pdb.py
   lrwxrwxrwx 1 root root         23 Jul 25 14:03 pdb3.7 -> 
   ../lib/python3.7/pdb.py
   lrwxrwxrwx 1 root root         31 Mar 26  2019 py3versions -> 
   ../share/python3/py3versions.py
   lrwxrwxrwx 1 root root          7 Oct 30 03:10 python -> python3     <-- ※ 
   作成したシンボリックリンク
   lrwxrwxrwx 1 root root          9 Mar  4  2019 python2 -> python2.7
   -rwxr-xr-x 1 root root    2984816 Oct 10  2019 python2.7
   lrwxrwxrwx 1 root root          9 Mar 26  2019 python3 -> python3.7
   -rwxr-xr-x 2 root root    4275580 Jul 25 14:03 python3.7
   -rwxr-xr-x 2 root root    4275580 Jul 25 14:03 python3.7m
   lrwxrwxrwx 1 root root         10 Mar 26  2019 python3m -> python3.7m
   lrwxrwxrwx 1 root root         29 Mar  4  2019 pyversions -> 
   ../share/python/pyversions.py

デフォルトで使用されるPythonのバージョンがPython 3.7に変更されていることを確認します。

   pi@raspberrypi:~ $ python --version
   Python 3.7.3

以上で終了です。

必要なプログラム 

下記のプログラムを全てダウンロードする。

サーバ上に置くプログラム 

Raspberry Pi用プログラム 

csv,xlsx関連ファイル 

Arduino初期設定 

Arduino配線 

Arduino IDEダウンロード 

Arduino公式サイトから最新のArduino IDEをダウンロードする。(Linux arm 32bitを選択する)
USBメモリか何かを使ってダウンロードしたものをRaspberry Pi上のダウンロードフォルダ内に置く。
置いたら、右クリックここでファイルを展開する。
展開したら、arduino-1.8.13などarduino-バージョンといったフォルダが隣に出来上がる。
できたらターミナルを開き先ほどできたフォルダ内までいき以下を実行

   ./install.sh

Arduinoシリアルポート設定 

Arduino IDEを開いて、ツール>ボードからArduino nano
プロセッサでATmega328P(Old Bootloader)を選択
この2つが正しく設定されるとシリアルポートが表示される。

Arduino用プログラム 

Interruptはapp2のフォルダの中に入れて置き開かない。
app2の内容をArduino nanoに書き込む。(この時うまく書き込めなかったらここを参照,こっちでArduino nanoのつなぎ方を確認)

respeaker 2-mics pi hat初期設定 

下記のURLを参考に初期設定を行う。
https://urashita.com/archives/28039