【ラズベリーパイ4入門】基本設定~応用例

ラズベリーパイ4(Raspberry Pi4)の設定方法について入門者向けにまとめてみました。

【はじめに】ラズベリーパイとは


Raspberry Pi(ラズベリーパイ)は手のひらサイズの小型コンピュータボードです。
最新バージョン(ラズベリーパイ4)のスペックは以下のとおりです。

項目 概要
種類 4種類(メモリのサイズが1GB、2GB、4GB、8GBの4種類)
値段 約4000円(メモリ1GB)、約6000円(メモリ2GB)、約7000円(メモリ4GB)、約9000円(8GB)
CPU Arm Cortex-A72 Broadcom BCM2711(4コア/1.5GHz)
GPU VideoCore VI(4K 60fpsの動画再生が可能)
メモリ LPDDR4 SDRAM
電源 5V/3A
USB USB Type-C×1、USB 3.0×2、USB 2.0×2
HDMI Micro HDMI×2
GPIO 40ピン
有線LAN Gigabit Ethernet
無線LAN IEEE 802.11ac
Bluetooth Bluetooth 5.0
詳細URL https://www.raspberrypi.org/products/raspberry-pi-4-model-b/

周辺機器


ラズベリーパイ4(type B)を最初に使うには、本体以外に基本的に以下の周辺機器が必要になります。

周辺機器 概要
モニタ 映像表示用
マウス、キーボード 有線もしくは無線(Bluetoothだと繋がらないことがあるので2.4GHzの無線式が無難)
microHDMI-HDMI 変換ケーブル ラズパイ4は3と違いmicroHDMI端子なので、HDMI端子のモニタと接続して映像を表示するには「microHDMI-HDMI 変換ケーブル」が必要になります。
USB Type-Cケーブル 電源供給用に必要。
電源 5V3A以上の定格をもつACアダプタ。
Micro SDカード 通常のPCでは、SSDやHDDにデータやOSを保存しますが、ラズパイではMicro SDカードにラズパイ用のOSやデータを保存します。ラズパイにはMicro SDカードがありますが、単体で購入するとMicro SDカードが付いてこないため、別途購入して用意する必要があります。また、ラズパイを使うには、Micro SDカードにOSを書き込んでおく必要があります。
ケース 冷却用と短絡防止用などにケースは買ったほうが良いです。冷却効果の高いアルミのヒートシンクタイプでミニファンがついているのがおすすめです。
PC セットアップする際に、ラズパイ用のOSをSDカードに書き込むためのPC(Windows, Mac, Ubuntu)が必要。MicroSDカードスロットがない場合は、USB-MicroSDカードアダプタが必要になります。

リモートデスクトップを使えば、モニタ、マウス、キーボードは不要になりますが、そのための設定時には必要になります(モニタ、マウス、キーボードなしでも設定する方法はありますが、少し面倒なので慣れてない人は周辺機器が揃っていなければ用意するのが無難です)。

【ラズベリーパイ4】最初に必要な周辺機器・購入するときのポイントとおすすめ例
ラズベリーパイ4の初期設定に必要な周辺機器・購入するときのポイントとおすすめ例について入門者向けにまとめてみました。

【初期設定】OSの書き込み、起動、リモート化

ラズベリーパイを使うには、自分でOS(Raspbian、Ubuntuなど)を導入する必要があります。
オススメは軽量で使いやすい「Raspbian」です。Ubuntu20.10はデフォルトだとまだまだ重いので、Ubuntu系を使うならば、Ubuntu Mateのほうがいいです。ただし、メモリ4GBのラズパイ4でも使ってみるとフリーズが起きたり動作は不安定でした。

記事リンク 概要
Raspbianのインストール ラズベリーパイ4にRaspbianをインストールする方法について解説します。
Ubuntu Mate ラズベリーパイ4にUbuntu Mateのデスクトップ版をインストールする方法について解説します。
Ubuntuのインストール ラズベリーパイ4にUbuntu(デスクトップ版)をインストールする方法について解説します。
VNCでリモートデスクトップ VNCでラズベリーパイ4をリモートデスクトップ操作する方法について解説します。

【応用例】電子工作

Raspberry Pi3(ラズベリーパイ3)による電子工作について以下にまとめました。

はじめに
GPIO ピンの位置LED点灯制御
観測(センシング)
距離測定 超音波センサ(HC-SR04)①超音波センサ(HC-SR04)②
PM2.5測定 Groveホコリセンサ
気温・湿度・大気圧 BEM280
応用例 ミニ百葉箱
参考 気圧・気温から標高(高度)を計算
Arduino連携(シリアル通信)
初期設定 シリアル通信の有効化接続ポート確認①接続ポート確認②送信受信
LED制御 1文字文字列複数LED制御
補足 Arduino入門 使い方まとめ
Arduino風関数
入力 pulseIn関数
参考 ラズベリーパイ3で電子工作入門

システム、周辺機器、参考文献

システム、周辺機器、参考文献について下記に整理しました。

システム
有線通信 シリアル通信I2C通信
測定 CPU温度計測
周辺機器 アップグレード!LOTW(アクリルケース)
参考文献
参考サイト たのしい電子工作クラブラズパイダラズパイ好きの日記

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