ラズパイPico W 本格入門 with MIT App Inventor2
[Pico W / Pico 2 W 対応]

[表紙]ラズパイPico W 本格入門 with MIT App Inventor2 [Pico W / Pico 2 W 対応]

紙版発売

B5変形判/352ページ

定価3,300円(本体3,000円+税10%)

ISBN 978-4-297-14842-3

電子版

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書籍の概要

この本の概要

【新発売のPico 2 Wにも対応!】

Raspberry Pi Pico W(ラズパイ Pico W)は今もっともホットな無線対応のマイコンボードです。安価で,Raspberry Pi 5などのミニLinuxマシンとは異なり,OS不要で,リアルタイム制御も得意です。またWi-Fi/Bluetooth/BLEにも対応していることから,無線通信を使った小型のIoTエッジ機器としては,現在発売されている様々なデバイスの中で最適・最強だと言えます。

本書では,ラズパイPico Wの使い方を,センサ・表示器・モータ・Wi-Fi/Bluetooth/BLE・IoT・SwitchBotなど豊富な例題で詳しく説明します。さらには,ブロックプログラミングでiPhone/Android対応のスマホアプリが作成できるMIT App Inventor2も組み合わせます。それぞれの強みを活かすことで,スマホアプリで操作できるIoTデバイスを簡単に作ることができます。ChatGPTと連携させたAI電子工作にも挑戦します。

なお,なお本書のすべての例題は,Pico 2 Wにも対応しています。

こんな方におすすめ

  • 電子工作で,Wi-Fi / Bluetoothを使ってみたい方
  • ラズパイPico W / 2Wをとことん使い倒したい方
  • iPhone / Androidのスマホアプリを気軽に作りたい方

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著者の一言

本書のサンプル

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目次

第1章 最高に面白い組み合わせ

1-1 本書で製作する電子工作

第2章 Raspberry Pi Pico Wとは

2-1 Raspberry Pi Pico Wの概要

  • 2-1-1 Raspberry Pi Pico Wの外観と仕様
  • 2-1-2 Raspberry Pi Pico Wの特徴と得手不得手
  • 2-1-3 Raspberry Pi Pico Wのピン配置
  • 2-1-4 電源の供給方法
  • 2-1-5 バッテリで電源供給する場合
  • 2-1-6 リセットスイッチ

2-2 プログラミング環境 MicroPython

  • 2-2-1 MicroPython Firmwareのダウンロード
  • 2-2-2 開発環境Thonnyのインストール
  • 2-2-3 プログラミングの開始
  • 2-2-4 ライブラリのインストール方法
  • 2-2-5 単独で実行できるようにする方法

2-3 プログラミング環境 Arduino

  • 2-3-1 開発環境Arduino IDEのインストール
  • 2-3-2 プログラミングの開始
  • 2-3-3 ライブラリのインストール方法

2-4 テストボードの製作 Basic Board

  • 2-4-1 Basic Boardの構成
  • 2-4-2 周辺デバイスの概要
  • 2-4-3 Basic Boardの組み立て

2-5 テストボードの製作 IoT Board

  • 2-5-1 IoT Boardの構成
  • 2-5-2 周辺デバイスの概要
  • 2-5-3 IoT Boardの組み立て

2-6 テストボードの製作 Pico Board

  • 2-6-1 Pico Boardの全体構成
  • 2-6-2 周辺デバイスの概要
  • 2-6-3 回路設計と組み立て
  • コラム プリント基板の発注方法

第3章 Raspberry Pi Pico Wの使い方

3-1 入出力ピンとGPIO割り込みの使い方

  • 3-1-1 入出力ピンの基本的な使い方
  • 3-1-2 入出力ピンのハードウェア動作
  • 3-1-3 MicroPythonによる記述方法
  • 3-1-4 GPIO割り込みの使い方

3-2 タイマと割り込みの使い方

  • 3-2-1 sleepを使う方法
  • 3-2-2 タイマの割り込みを使う方法

3-3 時計(リアルタイムクロック)の使い方

3-4 I2C接続のセンサとprint文の使い方

  • 3-4-1  I2C通信とは
  • 3-4-2 BME280センサの使い方
  • 3-4-3 print文の使い方
  • 3-4-4 例題 センサの値の表示

3-5 I2C接続の表示器の使い方

  • 3-5-1 液晶表示器AQM0802の使い方
  • 3-5-2 例題 液晶表示器の制御
  • 3-5-3 有機EL表示器の使い方
  • 3-5-4 例題 有機EL表示器の制御

3-6 アナログ出力センサの使い方

  • 3-6-1 センサの外観と仕様
  • 3-6-2 ADコンバータの使い方
  • 3-6-3 例題 アナログ出力センサの接続

3-7 シリアル通信(UART)の使い方

  • 3-7-1 UARTモジュールの概要
  • 3-7-2 例題1 単純な送受信
  • 3-7-3 例題2 UARTの受信の割り込み処理

3-8 SPI接続のカラーOLEDの使い方

  • 3-8-1 MicroPythonによるOLED(SD1331)の使い方
  • 3-8-2 例題 カラーOLEDの制御

3-9 ギヤードモータのPWM制御方法

  • 3-9-1 DCモータの外観と仕様
  • 3-9-2 PWMモジュールの使い方
  • 3-9-3 例題 ギヤードモータの制御

3-10 RCサーボモータの制御方法

  • 3-10-1 RCサーボモータの外観と仕様
  • 3-10-2 例題 RCサーボの制御

3-11 Wi-Fiの使い方

  • 3-11-1 例題の構成と機能
  • 3-11-2 例題のプログラム作成

3-12 Bluetooth Classicの使い方

  • 3-12-1 例題の構成と機能
  • 3-12-2 Bluetoothのライブラリの使い方
  • 3-12-3 例題のプログラム作成
  • 3-12-4 スマホ/タブレット側のアプリ

3-13 BLE通信の使い方

  • 3-13-1 BLE通信の基本
  • 3-13-2 例題の構成と機能
  • 3-13-3 BLEライブラリの使い方
  • 3-13-4 例題プログラムの作成
  • 3-13-5 スマホ/タブレット側アプリの使い方

3-14 PIOとテープLEDの使い方

  • 3-14-1 PIOの内部構成
  • 3-14-2 MicroPythonで使う手順
  • 3-14-3 例題1 LED点滅
  • 3-14-4 例題2 3色のLED制御
  • 3-14-5 例題3 テープLEDの制御
  • 3-14-6 例題3の接続構成
  • 3-14-7 例題3のプログラム作成

3-15 マルチコアの使い方

  • 3-15-1 デュアルコアとは
  • 3-15-2 例題の構成と機能
  • 3-15-3 例題のプログラム作成

3-16 SwitchBotの使い方

  • 3-16-1 SwitchBotとは
  • 3-16-2 SwitchBotアプリによる準備作業
  • 3-16-3 MicroPythonの制御プログラム
  • 3-16-4 例題 SwitchBotの制御

第4章 MIT App Inventor2とは

4-1 MIT App Inventor2とは

  • 4-1-1 MIT App Inventor2とは
  • 4-1-2 MIT App Inventor2の基本概念
  • 4-1-3 MIT App Inventor2の始め方
  • 4-1-4 情報源

4-2 MIT App Inventor2のシステム構成

4-3 MIT App Inventor2のアプリの作成手順

  • 4-3-1 MIT App Inventor2のアプリの作成ステップ
  • 4-3-2 デザイナーで画面を作成
  • 4-3-3 ブロックエディタでプログラミング
  • 4-3-4 アプリのローカルパソコンへの保存方法

4-4 アプリのダウンロード方法

第5章 MIT App Inventor2の使い方

5-1 パレットとコンポーネント

  • 5-1-1 コンポーネントとは
  • 5-1-2 拡張コンポーネントの追加方法

5-2 画面デザインの基本

  • 5-2-1 レイアウトの水平配置と垂直配置
  • 5-2-2 コンポーネントの削除,名前の変更
  • 5-2-3 左右,中央配置と上下,中央配置
  • 5-2-4 横幅と高さの設定
  • 5-2-5 スペースはラベルで構成
  • 5-2-6 アプリのアイコンの作成と設定方法

5-3 ブロックプログラミングの基本

  • 5-3-1 内蔵ブロックの使い方
  • 5-3-2 ブロックエディタの便利機能

5-4 ユーザーインターフェース

  • 5-4-1 例題による説明(プロジェクト名 RoboCar)

5-5 メディアのコンポーネント

  • 5-5-1 例題のデザイン(プロジェクト名 VoiceRecog)
  • 5-5-2 例題のブロックの設定
  • 5-5-3 アイコンの作成

5-6 ドローイングとアニメーション

  • 5-6-1 例題のデザイン(プロジェクト名 Canvas)
  • 5-6-2 例題のブロックの設定

5-7 地図

  • 5-7-1 例題のデザイン(プロジェクト名 Map_Marker)
  • 5-7-2 例題のブロックの設定

5-8 センサ

  • 5-8-1 例題1のデザイン(プロジェクト名 Internal_Sensors)
  • 5-8-2 例題1のブロックの設定
  • 5-8-3 例題2のデザイン(プロジェクト名 houi)
  • 5-8-4 例題2のブロックの設定

5-9 チャート

  • 5-9-1 例題のデザイン(プロジェクト名 Accel_Chart)
  • 5-9-2 例題のブロックの設定

5-10 接続性 Bluetooth

  • 5-10-1 例題の全体構成
  • 5-10-2 サーバ側のデザイン(プロジェクト名 BT_Server)
  • 5-10-3 サーバ側のブロックの作成
  • 5-10-4 クライアント側のデザイン(プロジェクト名 BT_Client)
  • 5-10-5 クライアント側のブロック作成

5-11 接続性 Bluetooth Classic

  • 5-11-1 例題の全体構成と機能
  • 5-11-2 Pico側のプログラム作成
  • 5-11-3 例題のデザインの作成(プロジェクト名 BME280_Bluetooth)
  • 5-11-4 例題のブロックの作成

5-12 接続性 BLE

  • 5-12-1 例題の全体構成と機能
  • 5-12-2 Pico側のプログラム作成
  • 5-12-3 例題のデザイン(プロジェクト名 LED_Cont_Pico_BLE)
  • 5-12-4 例題のブロックの作成

5-13 接続性 Wi-Fi通信とChatGPTo

  • 5-13-1 例題の全体構成
  • 5-13-2 ChatGPT4oとの通信方法
  • 5-13-3 デザインの作成(プロジェクト名 Quiz)
  • 5-13-4 ブロックの作成

5-14 接続性 Wi-Fi IoTエッジ

  • 5-14-1 例題のシステム構成
  • 5-14-2 Pico側のプログラム作成
  • 5-14-3 例題のデザイン(プロジェクト名 Web_Sensor_IoT)
  • 5-14-4 例題のブロックの作成
  • 5-14-5 動作確認

5-15 ストレージ

  • 5-15-1 例題の全体構成
  • 5-15-2 Pico側のプログラム作成
  • 5-15-3 例題のデザイン(プロジェクト名 Data_Save)
  • 5-15-4 例題のブロックの作成
  • 5-15-5 動作確認

第6章 製作例

6-1 リモコンカーの製作

  • 6-1-1 リモコンカーシステムの全体構成
  • 6-1-2 ハードウェアの製作
  • 6-1-3 Pico側のプログラムの作成
  • 6-1-4 スマホ/タブレット側のプログラム作成(プロジェクト名 RoboCar)
  • 6-1-5 動作確認

6-2 CO2モニタの製作

  • 6-2-1 CO2モニタの全体構成
  • 6-2-2 ハードウェアの製作
  • 6-2-3 プログラムの作成
  • 6-2-4 動作確認

6-3 リチウム電池充電器の製作

  • 6-3-1 充電器の全体構成
  • 6-3-2 ハードウェアの製作
  • 6-3-3 Pico側のプログラムの作成
  • 6-3-4 画面デザイン(プロジェクト名 Charger)
  • 6-3-5 ブロックデザイン(プロジェクト名 Charger)
  • 6-3-6 動作確認

6-4 植栽水やり器の製作

  • 6-4-1 植栽水やり器の全体構成と機能
  • 6-4-2 ハードウェアの製作
  • 6-4-3 プログラムの作成
  • 6-4-4 動作確認

6-5 クイズマシンの製作

  • 6-5-1 クイズマシンの全体構成
  • 6-5-2 ハードウェアの製作
  • 6-5-3 OpenAIのAPIの取得と課金
  • 6-5-4 APIの使い方
  • 6-5-5 プログラムの作成
  • 6-5-6 動作確認

6-6 作詞マシンの製作

  • 6-6-1 作詞マシンの全体構成と機能
  • 6-6-2 ハードウェアの製作
  • 6-6-3 プログラムの構成とOpenWeatherMapの使い方
  • 6-6-4 プログラムの作成
  • 6-6-5 動作確認