Raspberry Pi Picoでできることを初心者向けに解説!!

コラム

 皆さん、少し前の2021年の1月に新発売された定価550円で買うことのできる小さなコンピュータ、Raspberry Pi Pico(ラズベリーパイピコ)をご存じでしょうか?

この記事では、衝撃の安さを誇るRaspberry Pi Picoでいったいどのようなことができるのか、またどのように始めればいいのかを丁寧に紹介していきます。

 この記事で分かること

・Raspberry Pi Picoの特徴
・どんなことができるのか
・開発環境などの使い方
・具体的な作品例

Raspberry Pi Picoとは

 まずは百聞は一見に如かずということで、実際に購入したものを撮影しましたのでご覧ください。

図1

 Raspberry Pi Pico(ラズベリーパイピコ)は、教育用シングルボードコンピュータの代表格であるRaspberry Piシリーズから発売されたマイコンボードのことです。

 これだけだとだいぶ分かりづらいと思うので、かみ砕いて説明します。そこで学校のパソコン教室を思い出してください。きっと図2のようなパソコンがたくさん置いてあったと思います。

図2

図のモニターの右側にある箱状ものが従来つかわれるコンピュータの本体です。 シングルボードコンピュータとは この本体を小さくし、箱の中身をまとめて1枚の板の上にまとめたもののことを指します。

今までのRaspberry Pi シリーズはシングルボードコンピュータでした。しかし、今回発売されたRaspberry Pi Picoはこのシングルボードコンピュータをさらに基本的な部分のみを残して簡素化したものになっています。

必要な部分しか残していないため通常のパソコンのように使うのではなく、本体にプログラムを直接書き込んで使います。簡素化している分、550円と安価で扱いやすく初心者に優しいという特徴があります。

まとめると、Raspberry Pi Picoは非常に簡素化されたパソコンであり、直接プログラムを書きこむことでいろいろなことができるもの、ということです。

Raspberry Pi Picoでできること

 簡素化されているとはいえ、立派なコンピュータですので出来ることはたくさんあります。以下に具体的な項目を挙げてみました。これらを組み合わせることで幅広いものをRaspberry Pi Picoで作ることができます。

・外部からの情報を数値として受け取る
・出力をプログラムで管理
・ディスプレイを接続して表示

 外部からの情報を数値として受け取るというのは、主にセンサーを本体に接続し、情報を受け取ることを指しています。センサーにはかなりの種類があり、温度センサ、距離センサ、加速度センサ等の種類があります。

 出力をプログラムで管理とは、モータの回転数やLEDに流す電流の大きさなどをプログラムで調整することができます。これにより接続した様々な装置を制御することが可能です。

これらを組み合わせることでいろいろでかなりのものが作れます。

例えば温度センサから温度を受け取り、ディスプレイに表示させれば、温度計の完成です。他にも煙センサで火事を検知しブザーに電気を送る火災報知器などアイデアはたくさんあると思います。

入手方法

 店頭で売っているお店はあまり見ないので、通販で購入することが多いと思います。正規の価格で購入できるおすすめのサイトは以下の2つです。(1円ももらっていません、いつも使っているお店です)

スイッチサイエンスのウェブショップ

秋月電子通商

スイッチサイエンスさんが送料200円なのに対し、秋月電子通商さんの送料が500円~なので安く済ませたい場合はスイッチサイエンスさんをお勧めします。ただ、秋月電子通商は品ぞろえが豊富で、ほかにも電子部品を買いたい方はそちらでまとめて買ってしまうのがよいと思います。

 ただ、Raspberry Piを買う上で注意しなくてはならないのは、Raspberry Pi Picoだけではほとんど何もできないということです。

最低でも、本体につけるピンヘッダ(はんだごてを持っていない場合は、もともとはんだ付けされたタイプの本体を買う)、接続用のジャンパーワイヤ、ブレットボード、それに加えて MicroUSBのケーブルは一緒に買うようにしましょう。全部買っても贅沢しなければ、3000円くらいには収まると思います。

作りたいものがある場合には、必要なセンサやモーターなども買いそろえるといいと思います。

開発環境の構築まで

 Raspberry Pi Picoは本体にプログラムを書き込むことで、いろいろなものを自由に作ることができます。

 Raspberry Pi Picoではプログラミング言語である、C/C++とMicroPythonによる開発ができるようになっており、ここではMicroPythonを使った開発環境の準備を解説していきたいと思います。

Raspberry Pi Picoが届いたら

 たいていの場合、プラスチックの容器に梱包された状態で届きます。(図3)

図3

 まずは開封し、目立った損傷がないことを確認しましょう。いろいろと部品がついている面が表となっています。確認出来たらMicroUSBのケーブルとパソコンを用意しましょう。

MicroUSBケーブルを通じてパソコンからプログラムを書き込む環境を作っていきます。

開発準備

 MicroPythonを使えるようにするために、本体にダウンロードしなくてはいけないファイルがあるので、ダウンロードしていきます。

まずは表面のBOOTSELボタンを押しながら、本体とパソコンをMicroUSBで接続してください。するとパソコン側には、「RPI-RP2」という名前のメモリーステックのような形で読み込まれると思います。(図4)

図4

 その中の「INDEX」ファイルを開きましょう。公式サイトに飛ばされます。飛ばされたら、Raspberry Pi Picoの項目を選択します。(図5)

図5

選択するとRaspberry Pi Picoの紹介ページになるので、図6のように左側サイドバーのMicroPythonの項目をクリックしてください。

図6

 MicroPythonをクリックし、少しスクロールすると以下のような画面になるかと思います。

図7

 赤丸で囲った部分をクリックすると、開発に必要なUF2ファイルがパソコンにダウンロードされます。

これだけだと本体にはダウンロードできていないので、パソコンから、メモリとして読み込まれているRaspberry Pi Pico本体にファイルを移動させます。

これでMicroPythonが使えるようになりました。次は環境の準備です。

開発環境

 実際にプログラムを書く環境はいくつかありますがここでは、「Thonny」を使用した環境をご紹介します。

まずは、ThonnyのサイトにアクセスしThonnyのアプリをインストールします。検索エンジンに「Thonny インストトール」と検索すれば公式ヒットしますが、下にURLも貼っておきます。

Thonny

 アクセスすると以下のような画面になり、図8の赤丸で囲った部分からインストールできるようになっています。

図8

 ダウンロードしたファイルを起動し、案内の通りにインストールすれば完了です。WindowsのスタートバーやMacのアプリ一覧から「Thonny」を選んで起動しましょう。

起動すると図9のような画面が出るので、そこにコードを書いていくことで開発が可能です。

図にある通り、書いたコードの実行は緑のボタン、停止は赤いボタンで行うことができます。また右下ボタンで実行場所を「MicroPython(Raspberry Pi Pico)」に選択するようにしましょう。

これでRaspberry Pi Picoをパソコンとつないだ状態でコードを実行すると、Raspberry Pi Pico上でプログラムが動作するようになったので、開発環境の準備は完了です。

最後にテスト用のコードを掲載しておきます。

from machine import Pin
import time
while True:
	led = Pin(25, Pin.OUT)
	led.value(1)
	time.sleep(1)
	led.value(0)
	time.sleep(1)

 このコードを実行したときに、本体に内蔵されているLEDが点滅すれば問題なく動作しています。お疲れさまでした。

作品例

 こちらについては個別に記事を作成していきます。随時更新していきますのでお楽しみください。

簡易温度計

 Raspberry Pi Pico本体に内蔵されている、温度センサから温度を読み取り、小型のディスプレイに表示させます。簡単に作成することができ、材料費も約2000円と安い点が魅力です!

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簡易テンキー

 数字を入力するためキーボードであるテンキーを自分で作ってみました。

実際にキーボードとして運用できるようにするには知識が足りなかったので、入力をプログラムで読み取るような仕様にしました。

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