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ChromebookとRaspberry Pi 5の組み合わせが最高の開発環境。ChromebookのLinux開発環境(Crostini)の制限をRaspberry Pi 5をサーバーにすることで回避。複数人でRaspberry Pi 5にアクセスし、Micro Editorを使って開発することで、小中学生でも容易にコーディングが可能に。ChromebookのSSH機能強化も貢献。Raspberry Pi 5のストレージはNVMeに換装することで信頼性向上。以前のRaspberry Pi 4B単体での開発環境に比べ、高速でストレスフリー。Chromebookはターミナルとして使用し、開発環境はRaspberry Pi 5に集約することで、ChromebookのPowerwashの影響も回避。
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ChromebookのCrostiniでMicro:bitのフラッシングを行う際、Crostiniは仮想環境のためUSBを直接認識できない。そこで、Crostini上のMicro:bitの認識先である`/mnt/chromeos/removable/MICROBIT/`を`uflash`コマンドのターゲットとして指定することでフラッシングが可能になる。
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記事では、マイクロビットを使ってプルダウン抵抗の仕組みを解説しています。
まず、タクトスイッチと10kΩの抵抗を用いてプルダウン回路を構成し、ボタンを押すとマイクロビットのディスプレイのアイコンが変わるプログラムを作成しています。
記事では、プルダウン抵抗の詳細は後述するとして、動作するコードを示しています。
具体的には、マイクロビットのGPIO 0ピンに接続されたタクトスイッチが押されると、ディスプレイのアイコンが悲しい顔から笑顔に変化し、2秒後に再び悲しい顔に戻るというものです。
記事は、この動作例を通じて、プルダウン抵抗の役割について詳しく解説していくことを予告しています。
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この記事では、電子回路におけるショート(短絡)について解説しています。抵抗が並列に接続された回路において、片方の抵抗値が0Ωになると、電流は抵抗の低い経路に集中して流れます。
これは電流が流れやすい道を選ぶという性質によるものです。結果として、抵抗がない部分に電流が集中し、ショートした状態と同じになります。
このように、抵抗値が極端に低い箇所があるとショートが発生し、回路の故障や発熱などの問題を引き起こす可能性があります。
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BBC Micro:bitのGPIOピンを使ってDCモータを動かそうとしたが、3Vピンでは動作するのに、GPIOピンでは動作しないという問題が発生しています。
原因を探るため、GPIOピンの仕様を調べてみたところ、「タッチセンス機能のため、端子0, 1, 2には弱いプルアップ抵抗(10MΩ)が接続されている」という記述を見つけました。
このプルアップ抵抗がDCモータの動作に影響を与えている可能性があり、今後の検証が必要です。
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BBC Micro:bitのGPIOピンを使ってDCモーターを動かそうとしたが、電圧不足のため動かなかった。そこでトランジスタを使って電圧を上げることを試みた。書籍を参考に青色LEDをトランジスタで点灯させる回路を組んだところ、LEDは点灯したものの、DCモーターは動作しなかった。トランジスタについて更に学習する必要があると考えられる。
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SPI通信のモードは、クロック極性(CPOL)とクロック位相(CPHA)の組み合わせで決まります。CPOLはクロックのアイドル状態(0か1)を、CPHAはデータ取得がクロックの立ち上がり edge か、立ち下がり edge かを示します。組み合わせは4種類あり、モード0(CPOL=0, CPHA=0)からモード3(CPOL=1, CPHA=1)まで存在します。
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この記事では、UART通信におけるボーレートについて解説しています。ボーレートとは、1秒間に送受信するデータビット数を表し、送受信側で一致させる必要があります。
記事では、一般的なボーレートの値として9600、115200などを紹介し、Micro:bitとRaspberry Piを接続する際のコードを例に、送受信側でボーレートを合わせる必要があることを説明しています。
UARTは非同期通信のため、クロック信号を用いずにデータを送受信します。そのため、ボーレートを合わせることでデータの整合性を保っています。
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この記事は、micro:bitのMicroPythonを使ってUART通信の基礎を解説しています。UARTではHIGH(1)とLOW(0)の信号でデータを送受信し、文字列をバイト型に変換して送信します。
記事では、データ送信の仕組みとして、アイドル状態(1)、スタートビット(0)、データビット、パリティビット、ストップビット(1)からなるシリアル通信の構造を図解で説明しています。
特に、パリティビットはデータ送信時の誤り検出符号として、奇パリティと偶パリティがあることを解説し、micro:bitでの設定方法にも触れています。
最後に、ボーレートについても触れる予定としていますが、詳細は次回に持ち越しとなっています。
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この記事は、UARTを用いたシリアル通信について解説しています。
UARTとは何か、Raspberry Piとmicro:bitを接続した図を例に、TXピンとRXピンを用いてどのようにデータがやり取りされるのかを説明しています。
具体的には、文字列"abc"をUART通信で送信する際に、コンピュータ内部では文字コードを用いて処理されていることを解説し、Go言語でのバイト型変換例を示しています。
さらに、microbitのUART設定における"bits=8"というパラメータを取り上げ、1ビットと8ビットの関係、表現できる数値範囲について触れています。
最後に、"0x610x620x63"という16進数表記で送信データ例を示し、次回にuart.initのパラメータ解説を行うことを予告しています。
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この記事は、ESP8266をUARTの受信側としてRaspberry Piと通信する方法を解説しています。
前回の記事ではESP8266から送信したデータにREPLの情報が含まれていましたが、今回は受信側にすることでREPL情報を含まないデータを受信できることを確認しています。
具体的には、ESP8266側で受信したデータを少し変更してRaspberry Piに送り返すPythonコードを記述し、Raspberry Pi側では"send from pi."というメッセージを繰り返し送信するPythonコードを記述しています。
その結果、Raspberry Pi側で"received:send from pi."というメッセージが表示され、REPL情報を含まないデータが受信できていることが確認できました。
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ESP8266のREPLは、シリアル接続を通じてMicroPythonと対話するためのコマンドラインインターフェースです。UART0がデフォルトで使用され、ボーレートは115200bpsです。REPLでは、コードの実行、変数の確認、関数の呼び出しなどが行えます。Ctrl-Aでプロンプトの先頭、Ctrl-Eで末尾に移動できます。Ctrl-Bで一文字戻り、Ctrl-Fで一文字進めます。Ctrl-DでREPLを終了し、プログラムの実行を再開します。REPLはMicroPythonの開発やデバッグに役立つ強力なツールです。
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BBC Micro:bit (microbit) の UART 通信では、microbit から Raspberry Pi へのデータ送信と、その逆の受信が可能。microbit は `uart.any()` 関数を使用して受信データを待ち受け、Raspberry Pi はシリアルポートを介して通信する。データの送受信を確実に行うには、microbit と Raspberry Pi 間の TX/RX ピンの正しい接続と、双方で一致するボーレートの設定が重要。また、microbit では `uart.init(115200)` を使用してシステムを初期化することも推奨される。これらの手順に従うことで、microbit と Raspberry Pi 間の双方向 UART 通信を実現できる。
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NodeMCUを使ってHTTP GETリクエストを試行した記録です。
記事では、MicroPythonのソケット通信を使って"http://www.example.com/"にGETリクエストを送信し、"200 OK"レスポンスとHTMLを取得できました。
しかし、"https://saitodev.co/"のようにHTTPSのURLでは失敗しました。これは、HTTPS通信に対応するためにコードを修正する必要があるためです。
記事では、将来WiFi経由でデータ送信を行う際にHTTPS通信が必要になると述べています。
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NodeMCU(ESP8266)をWebサーバにする実験。MicroPythonのサンプルコードを参考に、GPIOピンの状態をWebページに表示する仕組みを作成。NmapでNodeMCUのIPアドレスを特定しブラウザからアクセスした結果、GPIOピンの状態がリアルタイムに確認できた。HTTP通信の基礎を学ぶ良い機会となり、今後は外部からのリクエストに応じて処理を行う仕組みも試したい。
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この記事は、NodeMCU(ESP8266)をWiFiのアクセスポイントにする方法を解説しています。
筆者は、サンプルコードを参考に、NodeMCUにWiFi接続とアクセスポイント設定のコードを記述し実行しました。
その結果、コードに記述した「ESP-AP」という名前のアクセスポイントが作成されたことを確認しました。
しかし、パスワードが設定されていないため、現時点では接続できない状態です。
記事では、引き続きWiFi用語の解説や接続方法について掘り下げていくことを示唆しています。
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ESP8266 NodeMCUモジュールにMicroPythonファームウェアをインストールするには、esptoolツールを使用します。ファームウェアのbinファイルをダウンロードし、`esptool`コマンドを使用してフラッシュを消去してから、新しいファームウェアを書き込みます。
ファームウェアがインストールされたら、Thonny IDEを使用してLチカプログラムを作成します。ThonnyをESP8266に接続し、`main.py`という名前でプログラムを保存します。プログラムを実行すると、NodeMCUのLEDが点滅します。
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施設栽培で鉄欠乏が起きると、収量低下や品質低下に繋がるため注意が必要です。鉄欠乏は初期症状の見落としが課題となります。本記事では、鉄欠乏の症状と対策、そして早期発見に役立つ簡易的な測定方法について解説しています。初期症状は葉脈間が黄化するクロロシスで、進行すると葉全体が白化し、枯死に至ることもあります。対策としては、pH調整や鉄資材の施用が有効です。早期発見には、葉緑素計を用いた測定が有効で、数値の低下は鉄欠乏の初期段階を示唆します。日々の観察と葉緑素計による測定を組み合わせることで、鉄欠乏を予防し、収量と品質を確保しましょう。
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プログラミング教育の格差解消には、安価で高性能なARMアーキテクチャ搭載PCが有効である。Raspberry PiはDebian系OSとPythonを標準サポートし、電子工作から本格的な開発まで対応可能なため、ChromebookやMicro:bitよりも優れている。ARM対応ソフトの充実が課題だが、低価格でDebianやPythonに触れられる環境は、OSSやサーバー学習へのハードルを下げ、将来的なIT人材育成に貢献する。