Raspberry Piをシリアルで制御しWi-Fiを設定する

2015-12-18

12月に公開したRaspberry Piのダウンロードファイルから、シリアル出力でコンソール出力が可能な設定に変更しました。
今回はPCとRaspberry Piをシリアルケーブルで接続して立ち上げを行い、Wi-Fiの設定をするまでの説明をします。

Raspberry Piはモニターやキーボードを接続してコンピューターとして使用するだけではありません。Gatewayとして使用するのであればモニターやキーボードは不要です。

今回はシリアルケーブルでＰＣからRaspberry Piを制御する方法と、その方法を用いてWi-Fiの設定を行う方法の紹介を行います。

■準備するもの

Raspberry Pi2
Wi-Fiドングル (Raspberry Pi2と接続済）
Lazurite Pi Gateway(Raspberry Pi2と接続済）
マイクロUSBケーブル 2本
Raspberry Pi用電源(1A以上)
FTDI USBシリアル変換アダプタ(5V/3.3V切り替え機能付き)
ジャンパワイヤ(オス～メス)

■接続方法

FTDI USBシリアル変換アダプタのジャンパを3.3Vにしてください。

次に、Raspberry PiとFTDI USBシリアル変換アダプタをジャンパワイヤを接続します。
Raspberry Pi側     <—–>  FTDI USBシリアル変換アダプタ
6pin    GND                                     GND
8pin    TX(送信)                             RX(受信)
10pin   RX(受信)                            TX(送信)

Raspberry Pi側

FTDI USBシリアル変換アダプタ側

FTDI USBシリアル変換とPCをマイクロUSBケーブルで接続します。

■ＰＣ側の設定

Raspberry Piにtera termを使用してシリアル接続します。

1)tera term をダウンロードします。

tera term ダウンロード

2) tera termを起動します。

起動すると接続方法を聞かれるので「シリアルポート」を選択してください。

3) 通信速度の設定

メニューバーの「設定」から「シリアルポート」を選択し、ボーレートを[115200]にします。

■Raspberry Piの起動

Raspberry PiにＵＳＢ電源を挿し、起動するとtera termの画面に起動画面が表示されるようになりました。

ログインは通常は以下の通りで行います。

login: pi
Password: raspberry

■ディスク容量の拡張

SDカードにイメージファイルを書き込んでから初めてRaspberry Piを起動したときは、Raspi-configでディスクイメージを拡張してください。

・raspi-configの起動
pi@raspberrypi:~$ sudo raspi-config 
・「1 Expand Filesystem」を選択
・「finish」を選択すると「Would you like to reboot now?」と聞かれるので<はい>を選択して再起動してください。

■Wi-Fiの設定

1) 以下のコマンドを入力します。

pi@raspberrypi:~$ sudo wicd-curses

2) 以下の画面が出たら、使用するWi-Fiルーターを上下キー（↑↓）で選んでください。

3) 右矢印キー（→）で設定画面になりますので、[このネットワークに自動的に接続する]にチェックをつけて、Wi-Fiの[キー]を入力してください。

※チェックはスペースキーでつけられます。

4) Ｆ１０[はい]で抜けて、Ｑキーで終了します。

5) 以下のコマンドを入力して、内部ファイルを更新します。

pi@raspberrypi:~$ sudo apt-get update
pi@raspberrypi:~$ sudo apt-get upgrade

これが正常に動作すれば、Wi-Fiの設定は成功しています。

■Sub-GHzの準備

１．Lazurite Sub-GHzに無線モジュールを接続し、起動します。

２．サンプルプログラムWelcome_SubGHzの起動

１）LazuriteIDE を起動すると、ファイルを選択する画面が立ち上がるので
[Welcome_SubGHz.c] を選択し、[開く] ボタンをクリックします。

２） 出てきたコードの中の「HOST_ADDRESS」のアドレス部分を、送信先のアドレスに変更します。（0x＋下四桁）

↑送信先（RaspberryPi側）の無線モジュールのアドレスになります。

３）ライブラリ内の「SPI」「Wire」にチェックが入っていることを確認して、
    [マイコンボードに転送ボタン] をクリックします。

４）[マイコンボードに転送ボタン] をクリックすると、1秒に1回、青色のLEDが点灯し920MHz帯の周波数で”Welcome to Lazurite Sub-GHz”というメッセージを送信します。

３．サンプルプログラム「Welcome_SubGHz」をRaspberryPiで受信

１）以下のコマンドを入力して、ドライバを有効化します。

$ sudo insmod ~/driver/sub-ghz/DRV_802154.ko

２）rubyのフォルダに移動し、SerialMonitorを起動します。

$ cd ruby⏎

$ sudo ./SerialMonitor.rb⏎

次のようなメッセージを受信したら成功です。CTRL+c(CTRLボタンを押しながら、cを押す）でアプリケーションを終了することができます。

※sudo は管理者権限でプログラムを実行するためにつけるコマンドです。
ドライバからデータを読み込むために管理者権限が必要になります。

※受信機の青色ＬＥＤが点灯していると受信はできている状態です。
受信機のオレンジＬＥＤが点灯していると正常にデータを受け取りＡＣＫ信号を
返している状態となります。

　青色だけ点灯している場合には、「HOST_ADDRESS」が間違っていないか
　確認してみてください。

３）アプリケーションの終了

Ctrl + Cを押してアプリケーションを終了します。

４）ドライバの無効化

 Lazurite Sub-GHzから信号を出した状態のままアプリケーションを終了して放置すると、
メモリーに受信データが保存され続けてしまい、システムが不安定になる可能性があります。

そのため、使用しない場合はドライバーを一度、uninstallしてください。

■補足事項

既にお手持ちのRaspberry Piでシリアルコンソールを有効にするのは以下の手順で行えます。
1) pi@raspberrypi:~$ sudo raspi-config
2) 「8 Advanced Options」を選択
3) 「A8 Serial」を選択
4) 「 Would you like a login shell to be accessible over serial?」と聞かれるので「はい」「Yes」を選択

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