中高生からの PythonとラズパイPicoではじめる電子工作
〜Raspberry Pi Picoでいろいろな実験をしたり装置を作ってみよう〜
| 著者 | 北村 俊樹 |
|---|---|
| 判型 | B5変型、272頁 |
| ISBN | 978-4-87783-567-5 |
| 価格 | 本体2,800円 |
| 発行日 | 2026年4月10日(初版 第1刷発行) |
| 備考 | ダウンロードサービス:学習に使えるサンプルファイル |
本書について
本書は、中学・高校や大学でプログラミング言語Pythonを学んだ人が、Raspberry Pi Picoという小さなコンピューターボードとセンサーなどを使って、計測・制御を学び、電子工作をしたり小さな実用機械や装置を作ることを目的とした書籍です。
私たちの身の回りにあふれている機械や装置にはさまざまな電子部品が組み込まれ、専用のプログラムで動くようになっています。それらはかつて、高度な専門知識や技術なしには製作できませんでした。ところが今では、Picoやセンサーを使いPythonでプログラムを工夫することで、同様の機能を簡単に実現できるようになりました。学習のレベルであれば、ブレッドボードやジャンパーワイヤーを使って半田付けの必要もなく実際に動く装置を作ることもできます。
マイコンボードに初めて触れる方、半田付けで回路を作ったことがない方、いろいろなセンサーを使った電子工作をしたい方、物理計測にチャレンジしたい方、計測・制御の原理や方法を体系的に学びたい方、これらの方々におすすめです。
内容見本
準備中
目次
- 第1章Picoの開発環境Thonny
- 1.1MicroPythonと開発環境Thonnyのインストール
- 第2章ブレッドボードの使い方と電子部品
- 2.1ブレッドボードについて
- 2.2Picoの取り付けとジャンパー線の挿し方
- 2.3ブレッドボードに取り付ける電子部品について
- 2.4電子部品の回路記号
- 2.5抵抗や部品の取り付け方について
- 2.6部品の入手方法
- 第3章MicroPythonによるプログラミング入門
- 3.1四則演算
- 3.2かっこ( )の取り扱い
- 3.3データの型
- 3.4データの型の異なる演算
- 3.5変数
- 3.6リスト(配列)と要素
- 3.7文字と文字列、その操作
- 3.8組み込み関数
- 3.9比較演算子
- 3.10論理演算子
- 3.11bit演算子
- 3.12制御構文
- 3.13if構文(条件分岐)
- 3.14for構文(繰り返し)
- 3.15while構文(条件を満たす限り処理を繰り返す)
- 3.16関数
- 3.17コメント文
- 3.18モジュールとライブラリ、インスタンス
- 第4章Picoの入出力機能について
- 4.1GPIO端子に電子機器をつなぎ入出力を行う
- 4.2GPIOデジタル出力のプログラム
- 4.3GPIOデジタル入力のプログラム
- 4.4GPIOアナログ入力のプログラム
- 第5章時計機能、LED、タクトスイッチ、ブザーを使う
- 5.1現在の時刻や経過時間を表示する
- 5.2PicoのLEDを光らせる
- 5.3タクトスイッチの状態を調べる
- 5.4LEDをつなぎ光らせる
- 5.5LEDとブザーをつなぎ、光らせ鳴らせる
- 5.6タクトスイッチをつなぎLEDとブザーを動かす
- 5.7補足:タクトスイッチのチャタリング
- 第6章LEDをもっと光らせる
- 6.14つのLEDを点灯する
- 6.2LEDとスイッチで歩行者信号機を作る
- 第7章デジタル入力(スイッチ)を行う
- 7.1スイッチ入力とプルアップ・プルダウン抵抗
- 7.2リードスイッチを使ってドア開閉の防犯ブザーを作る
- 7.3赤外線フォトリフレクタで反射光の有無を調べる
- 7.4人感センサーで防犯ブザー・ライトを作る
- 7.5デジタルジョイスティック
- 7.67個のタクトスイッチで作るデジタルジョイスティック
- 第8章アナログ入力を行う
- 8.1ADコンバータ
- 8.2アナログデータ(電圧データ)を得る方法
- 8.3Pico内部の温度センサーで温度を測定し表示する
- 8.4電子素子の抵抗値をADコンバータで読み取る方法
- 8.5可変抵抗器(ボリューム)の電圧を読み取る
- 8.6CdSによる光センサーと自動点灯
- 8.7フォトトランジスタを使った照度計
- 8.8サーミスタを使って温度計を作る
- 8.9アナログジョイスティックの利用
- 第9章その他のセンサーや入出力素子を利用する
- 9.1グラフィックディスプレイに表示する
- 9.2温湿度・気圧センサーで温度、湿度、気圧を測定する
- 9.3超音波距離センサーで距離を測定する
- 9.4加速度センサーで加速度を測定する
- 第10章デジタル出力でモーターを動かす
- 10.1振動モーターを回転・停止させる
- 10.2モータードライバーを利用したモーターの回転、逆転、停止制御
- 第11章PWM制御でモーターを回しスピーカを鳴らす
- 11.1直流なのにパワーを変えられるPWMとは
- 11.2振動モーターのPWM制御
- 11.3PWMを使ってLEDの明暗を変化させる
- 11.4PWMを使って音を発生する
- 11.5サーボモーターをPWMで制御する
- 11.6連続回転サーボモーターをPWMで制御する
- 第12章複数の機能を組み合わせる
- 第13章自立走行ロボットカーの製作
- 13.1アームクローラー工作セットの特徴
- 13.2準備:アームクローラーの製作
- 13.34つのタイプのPicoロボットカーの製作
- 13.4type1: デジタルジョイスティックで操作するリモコンカー
- 13.5type2: 固定式超音波距離センサーで自走するロボットカー
- 13.6type3: 首振り式超音波距離センサーで自走するロボットカー
- 13.7Type4: 黒ラインをトレースしながら自走するロボットカー
- 第14章Pico WのWiFi機能を使う
- 14.1Pico WとWiFi機能
- 14.2Pico Wの準備
- 14.3Pico Wでインターネットから情報を得る
- 14.4Pico Wを他のIoT機器から制御する
- 14.5Pico WをWi-Fiのアクセスポイントにする