ISBN 9784800712424
電子部品ごとの制御を学べる！Raspberry Pi 電子工作 実践講座 改訂第2版
概要
Raspberry Pi で電子部品を部品種別ごとに体系的に制御する
想定読者
Raspberry Pi を入手して電子工作を始めたい初心者、またはLEDやセンサーなど個別部品の制御でつまずいたことのある人
こんな人には向いていない
- すでに GPIO 制御やセンサー連携の実装経験がある中級者以上には、既知内容の比重が大きい
- Python やシェルコマンドの基礎を全く持たない読者には、Appendix だけでは補いきれない場合がある
- Raspberry Pi 5 など GPIO 40 ピン非対応の最新機種を対象にした解説は含まれない
読了後にできるようになること
- LED・スイッチ・モーター・センサー・ディスプレイなど主要な電子部品をRaspberry Pi から Python で制御する手順
- PWM によるアナログ出力、A/D コンバータによるアナログ入力の実装方法
- I2C・SPI・UART の三種のデジタル通信方式の違いと使い分け
- 温度・湿度・気圧・加速度・距離など各種センサーの読み取りコード実装
- 7セグメント LED・マトリクス LED・キャラクターディスプレイへの数値・文字表示
- はんだ付けや電子回路への給電など、ハードウェア組み立ての基礎実務
本書のキー概念(章解説)
- 第 1 章 Raspberry Pi の準備 — OS セットアップと初期設定。最新 Raspbian 対応の改訂第2版で更新済み
- 第 2 章 Raspberry Pi のインタフェースと入出力 — PWM・A/D・I2C・SPI・UART を横断的に整理する理論章。最初に通読すると後の章で迷わない
- 第 3 章 LED（発光ダイオード） — トランジスタ制御・フルカラー LED まで扱う。Lチカ入門者が最初に手を動かす章
- 第 4 章 各種スイッチ — 扉や箱の開閉検知まで応用例あり
- 第 5 章 A/D コンバータ — ボリューム入力を題材にアナログ世界との接続方法を学ぶ
- 第 6 章 モーター・サーボモーター — 回転数・方向制御と角度制御の両方をカバー。ロボット工作への応用に直結
- 第 7 章 各種センサー — 光・焦電赤外線・位置・温湿度気圧・加速度・距離の6種を収録。最もページ数が多い実践章
- 第 8 章 数字や文字などを表示するデバイスの制御 — 7セグメント・マトリクス LED・キャラクターディスプレイをまとめて習得できる
- 第 9 章 ブザー — 警告音生成の実装例。センサー連携と組み合わせて使うと実用的
ハイライト
- 豊富な写真や図解を用いて実例を挙げながら解説しているので、初心者や電子工作に躓いた人でも安心して取り組めます(本書の学習アプローチを最も端的に示す一文。写真・図解中心の構成が初学者への配慮として明確に打ち出されている)
- LEDや各種スイッチ、モーター、ボリューム、各種センサー、表示用デバイスなど、電子パーツごとのRaspberry Piでの制御方法を学べます(部品種別ごとに章を切った構成の独自性を示す箇所。リファレンス的に使い続けられる理由がここにある)
外部からの言及
- Raspberry Pi Zero と Edge TPU を組み合わせたタミヤ自走戦車製作の参考文献として掲載されており、GPIO 制御の土台として現場の工作記事から参照されている(qiita)
- 電子回路入門（Lチカ）の解説記事で主要参考文献として挙げられており、部品制御の基礎学習リソースとして認知されている(qiita)
編集メモ
確認できた Qiita 言及は4件・累計 likes 約114（うち1件が110 likes のタミヤ戦車製作記事で参考文献として掲載）。言及件数・likes 数ともに essential / practical の閾値（5件以上・200 likes 以上）には届かず、補完的な選択肢として位置づける
読む前に押さえておきたいこと
- Python の基本的な文法（変数・ループ・関数）を理解していること
- Linux シェルで cd / ls / sudo 程度のコマンドを実行した経験
- ブレッドボードと基本的な電子部品（抵抗・LED）を手元に用意できる環境
学習のコツ
- Chapter 2（インタフェースと入出力）を先に通読してから各部品章に進むと、I2C / SPI / UART の使い分けで迷う時間が大幅に減る
- 作りたい部品カテゴリ（センサー、モーター等）の章から先に読んでも成立する構成なので、興味のある章から入るのも有効
- Appendix のはんだ付け・コマンド操作・パッケージ管理は、実作業で詰まったときの辞書として手元に置いておくと参照効率が高い
- 全プログラムコードはダウンロード提供されるため、まず動かして結果を確認してからコードを読む『動かし先読み』の進め方が定着を速める
出版社による内容紹介
Raspberry Piで電子部品を自由自在に制御しよう！ 本書は、2017年12月に発刊した「電子部品ごとの制御を学べる！Raspberry Pi 電子工作実践講座」の内容をもとに、OSを最新版に更新し、またRaspberry Piの新機種（Raspberry Pi 3 Model A+/B+）への対応などを行った改訂版です。 LEDや各種スイッチ、モーター、ボリューム、各種センサー、表示用デバイス（7セグメントLEDやキャラクターディスプレイ）など、電子パーツごとのRaspberry Piでの制御方法を学べます。豊富な写真や図解を用いて実例を挙げながら解説しているので、初心者や電子工作に躓いた人でも安心して取り組めます。さらにLinux上でのコマンド操作やテキストファイル編集、パッケージ管理、そしてはんだ付けなどについても解説。書籍内で解説したプログラムコードは、全てダウンロード提供します。 Raspberry Pi 1+/2/3（A+/B/B+）/Zero/Zero W（GPIO 40ピンのRaspberry Pi）に対応！ Chapter 1 Raspberry Piの準備 Section 1-1 Raspberry Piとは Section 1-2 Raspberry Piの準備と初期設定 Section 1-3 Raspbianの基本設定 Chapter 2 Raspberry Piのインタフェースと入出力 Section 2-1 Raspberry Piのインタフェース Section 2-2 Raspberry Piの入出力について Section 2-3 PWM（疑似的アナログ出力） Section 2-4 アナログ入力（A/Dコンバータ） Section 2-5 デジタル通信方式（1）─I2C通信方式 Section 2-6 デジタル通信方式（2）─SPI通信方式 Section 2-7 デジタル通信方式（3）─UART通信方式 Chapter 3 LED（発光ダイオード） Section 3-1 LEDを点灯・制御する Section 3-2 LEDの明るさを調節する Section 3-3 GPIOの制限を超える高輝度LEDを点灯・制御する（トランジスタ制御） Section 3-4 フルカラーLEDを制御する Chapter 4 各種スイッチ Section 4-1 スイッチの状態を読み取る Section 4-2 2端子のスイッチで入力する Section 4-3 扉や箱が開いたことをスイッチで調べる Chapter 5 A/Dコンバータ Section 5-1 A/Dコンバータでアナログ入力を行う Section 5-2 ボリュームからの入力 Chapter 6 モーター・サーボモーター Section 6-1 モーターを回転させる Section 6-2 DCモーターの回転方向と回転数を制御する Section 6-3 モーターを特定の角度まで回転させる Chapter 7 各種センサー Section 7-1 明るさを検知する光センサー Section 7-2 熱源を検知する焦電赤外線センサー Section 7-3 特定の位置に達したことを検知するセンサー Section 7-4 温度、湿度、気圧を計測するセンサー Section 7-5 加速度を検知する加速度センサー Section 7-6 距離を計測する距離センサー Chapter 8 数字や文字などを表示するデバイスの制御 Section 8-1 数字を表示する（7セグメントLED） Section 8-2 複数の数字を表示する Section 8-3 ドットで絵を表示する（マトリクスLED） Section 8-4 文字を表示する（キャラクターディスプレイ） Chapter 9 ブザー Section 9-1 ブザーで警告音を発する Appendix 付録 Appendix 1 電子工作に必要な機器・部品 Appendix 2 はんだ付け Appendix 3 電子回路への給電について Appendix 4 コマンド操作とテキスト編集 Appendix 5 パッケージの管理 Appendix 6 プログラム作成の基本 Appendix 7 本書で利用した電子部品
この本がどの学習段階で役立つかは、 関連する ロードマップ から確認できます。