【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 3種類
値段 35ドル(メモリ1GB)、45ドル(メモリ2GB)、55ドル(メモリ4GB)
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
容量は1GB、2GB、4GBの3種類(上記のとおりメモリ容量に応じて値段が変化)
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/
【Raspberry Pi 4】ラズベリーパイ4の発売日は?2019年に登場
ラズベリーパイ4(Raspberry Pi4)の発売日は?日本では?現在の状況についてまとめてみました。

【初期設定】SDカードにOSを書き込んで起動

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。導入方法は以下のとおりです。
と使い方は下記事にまとめました。

Raspberry Pi(ラズベリーパイ)用にSDカードへRaspbianをインストールする手順は以下の通りです。

① 下記リンク先を開きます。
https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/

② [Raspbian Jessie with PIXEL]の下にある[Download ZIP]をクリックします。

③ [2017-04-10-raspbian-jessie.zip]のダウンロードが始まるので終わりまで待ちます。

④ ダウンロードしたZIPファイルを解凍します。(解凍してimgファイルがあるか確認します)

⑤ OSを書き込むMicroSDカードを用意し、パソコンに接続します。
※パソコンにSDカードスロットがない場合は、100均などでSDカードライターを買えば接続できます。

⑥ SDカードをフォーマットします(詳細は下記事を参照)。
https://algorithm.joho.info/raspberry-pi/sdformatter-sdcard-format-fat32/

⑦ [WIN32DiskImager]というフリーソフトを準備して起動します(詳細は下記事を参照)。
https://algorithm.joho.info/raspberry-pi/win32diskimager-windows10-install/

⑧ 解凍したRaspbianのimgファイルを選択します。

⑨ DriveがSDカードが認識されているドライブ名になっているか確認します。

⑩ [Write]を選択します。(警告文が出てきてもそのまま進みます)
これでSDカードにRaspbianをインストールできました。

【ラズベリーパイ入門】SDカードにRaspbianをインストールして書き込む
Windows10、Macを用いてラズベリーパイにRaspbianをインストールして書き込む方法をまとめてみました。

⑪ ラズベリーパイ(Raspberry Pi)にMicroSDカード(Raspbianインストール済み)を挿します。

⑫ ラズベリーパイ(Raspberry Pi)にUSB電源をさします。

⑬ 「言語」「タイムゾーン」「ユーザー名」「パスワード」等を設定します。
言語は日本語、タイムゾーンは東京にします。他は好きな様に設定します。

⑭ Wifi接続の設定画面が出てくるので、既にWifiを飛ばしている場合は、SSIDを選択してパスワードを入力すると接続できます。

⑮ 設定が終わり、以下のようにデスクトップ画面が表示されると起動成功です。

【ラズベリーパイ】Raspbianを起動
ラズベリーパイ(Raspberry Pi)でRaspbianを起動する方法についてまとめてみました。

【初期設定】アップデート、リモート接続の有効化

アップデート

① 以下のコマンドを順に実行し、パッケージ更新とソフトの更新を行います。

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade 

※パスワードの入力が求められるので、初期パスワードである「raspberry」を入力します

【ラズベリーパイ】Raspbianでパッケージとソフトの更新
ラズベリーパイ(Raspbian)でインストール済のパッケージとソフトを更新する方法についてまとめてみました。

サイズ変更

デフォルトでは、Raspbianが使用できるファイルシステムのサイズがSDカードの容量にかかわらず4GB弱になっています。
このままの状態ではすぐに容量オーバーになってしまいます。
そこでSDカードの容量をフルに使えるようにファイルシステムのサイズを変更する方法を紹介します。

① ターミナル(端末)を起動します。

② 次のコマンドを入力します。

sudo fdisk /dev/mmcblk0

③ パーティション2を一端削除するために「d」「2」と実行していきます。

Command (m for help): d
Partition number (1,2, default 2): 2

(d:消去, 2:消去するパーティションの番号)

③ SDカード容量をフルに使うファイルシステムをもつパーティション2を新たに作成していきます。
※ 「n」「p」「2」「入力なし(Enterキーだけ押す)」「入力なし(Enterキーだけ押す)」と実行していきます。

Command (m for help): n (新しいパーティションを指定する)
Select (default p): p
Partition number (2-4, default 2): 2
First sector (133120-120946687, default 133120): 入力なし(Enterキーだけ押す)
Last sector, +sector of +size{K,M,G,T,P} (133120-120946687, default 120946687):入力なし(Enterキーだけ押す) 

(n:パーティションの新規作成, p:新規作成するパーティションを指定, 2:新規作成するパーティション番号, Enterキー:defaultで実行

④ 設定を保存するために「w」を実行します。

Command (m for help): w

⑤ ラズベリーパイを一端再起動します。

⑥ 再びターミナル(端末)を起動します。

⑦ 次のコマンドを入力します。

sudo resize2fs /dev/mmcblk0p2

⑧ これでファイルシステムのサイズがSDカードの容量一杯にまで変更されます。

【ラズベリーパイ】ファイルシステムのサイズ変更(Raspbian編)
ラズベリーパイ(Raspbian)でファイルシステムのサイズをSDカード容量にまで変更する方法についてまとめてみました。

リモートデスクトップ接続

① ターミナルを開いて以下のコマンドでRealVNCをアンインストールして、xrdpをインストールします。

sudo apt-get -y purge realvnc-vnc-server
sudo apt-get -y install xrdp

② RDP暗号化レベルをHIGHにします。
以下のコマンドで設定ファイルを開いて、6行目のcypt_levelを「low」からら「high」に書き換えて保存します。

sudo vi /etc/xrdp/xrdp.ini

③以下のようにコマンドを入力していき、日本語キーボード配列に対応させます。

cd /etc/xrdp
sudo wget http://www.mail-archive.com/xrdp-devel@lists.sourceforge.net/msg00263/km-e0010411.ini
sudo mv km-e0010411.ini km-0411.ini
sudo chmod 644 km-0411.ini
sudo ln -s km-0411.ini km-e0010411.ini
sudo ln -s km-0411.ini km-e0200411.ini
sudo ln -s km-0411.ini km-e0210411.ini
sudo /etc/init.d/xrdp restart

④以下のコマンドでラズベリーパイのIPアドレスを確認します。(メモしておきます)

sudo ifconfig
補足
優先LANの場合 eth0に記載さてているアドレス(192.168.xxx.xxx)
無線LANの場合 wlan0に記載さてているアドレス(192.168.xxx.xxx)

⑤ これでラズベリーパイ側の準備は完了です。いよいよWindows10からリモート接続してみます。

⑥ Windows10の「スタートメニュー」→「Windows アクセサリ」→「リモートデスクトップ接続」をクリックします。

⑦ メモしたラズベリーパイ3のIP アドレスを入力して「接続」ボタンをクリックします。
※オプションの表示を押すと、接続設定を細かく設定できます。
https://algorithm.joho.info/network/windows10-remote-desktop/

⑧ラズベリーパイ3のユーザー名とパスワードを入力します。

usename : pi
password : raspberry

⑨Ubuntuのデスクトップ画面が表示されたら成功です。

【Windows10】ラズベリーパイのリモート接続(Raspbian編)
Windows10とxrdpでラズベリーパイ3(Raspbian)をリモートデスクトップ接続する方法について入門者向けにまとめてみました。
【ラズベリーパイ3】Ubuntu Mateの使い方まとめ
この記事では、ラズベリーパイ3(Raspberry Pi3)でUbuntu Mateを使う方法について入門者向けにまとめてみました。

【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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