20
「実例で学ぶRaspberry Pi電⼦⼯作」 回路の配線図(カラー版) 2-7(B) LEDを点灯する回路のブレッドボード上の配線 2-1 2-5 Raspberry PiGPIOポートの各ピンの役割 モノクロ版も配布しておりますので、お好みで使い分けてください 1 3 5 7 9 11 2 4 6 8 10 12 13 15 17 19 21 23 25 14 16 18 20 22 24 26 5V 5V GND UART TXD (14) UART RXD (15) PWM0 (18) GND GPIO 23 GPIO 24 GND GPIO 25 SPI CE0 (8) SPI CE1 (7) 27 29 31 33 35 37 39 28 30 32 34 36 38 40 IDSC GND PWM0 (12) GND GPIO 16 GPIO 20 GPIO 21 3.3V I2C SDA (2) I2C SCL (3) GPIO 4 GND GPIO 17 GPIO 27 GPIO 22 3.3 V SPI MOSI (10) SPI MISO (9) SPI SCLK (11) GND IDSD GPIO 5 GPIO 6 PWM1 (13) PWM1 (19) GPIO 26 GND 1 3 5 7 9 11 2 4 6 8 10 12 13 15 17 19 21 23 25 14 16 18 20 22 24 26 27 29 31 33 35 37 39 28 30 32 34 36 38 40 オス-メスタイプ オス-オスタイプ (B) GND 3.3V 330Ω

「実例で学ぶRaspberry Pi電⼦⼯作」 回路の配線 …bluebacks.kodansha.co.jp/.../RaspberryPi-bb2-Circuit.pdf「実例で学ぶRaspberry Pi電 作」 回路の配線図(カラー版)

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「実例で学ぶRaspberry Pi電⼦⼯作」回路の配線図(カラー版)

図2-7(B) LEDを点灯する回路のブレッドボード上の配線

2章-1

図2-5 Raspberry PiのGPIOポートの各ピンの役割

モノクロ版も配布しておりますので、お好みで使い分けてください

13579

11

2468

1012

13151719212325

14161820222426

5V5VGND

UART TXD (14)UART RXD (15)

PWM0 (18)GND

GPIO 23GPIO 24

GNDGPIO 25

SPI CE0 (8)SPI CE1 (7)

27293133353739

28303234363840

ID̲SCGND

PWM0 (12)GND

GPIO 16GPIO 20GPIO 21

3.3VI2C SDA (2)I2C SCL (3)

GPIO 4GND

GPIO 17GPIO 27GPIO 22

3.3 VSPI MOSI (10)SPI MISO (9)SPI SCLK (11)

GNDID̲SDGPIO 5GPIO 6

PWM1 (13)PWM1 (19)GPIO 26

GND

13579

11

2468

1012

13151719212325

14161820222426

27293133353739

28303234363840

-+

オス-メスタイプ

オス-オスタイプ

(B)

GND

3.3V

330Ω+ -

図2-9(B) LEDを点滅させるための回路のブレッドボード上の配線

2章-2

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11

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1012

13151719212325

14161820222426

27293133353739

28303234363840

-+

330Ω

(B)

GPIO 25

GND

+ -

図3-8 電⼦サイコロを実現する回路

3章-1

図3-4 3個のLEDを制御する回路

13579

11

2468

1012

13151719212325

14161820222426

27293133353739

28303234363840

SN74HC595N

-+

-+

全て330Ω

A

B C

GPIO 23GPIO 24

GPIO 25

GND

3.3V

+ -

A

+ -

B

+ -

C

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11

2468

1012

13151719212325

14161820222426

27293133353739

28303234363840

SN74HC595N

-+

-+

A

B C D E F G

+ -

+-

+ -

+-

+ -

+ -

全て330Ω

+ -

GPIO 23GPIO 24

GPIO 25

GND

3.3V

GPIO 22

A B

C D E

F G

図3-10 LEDの電源を別に取る⽅法

3章-2

図3-9(A) SN74HC595Nを2つ接続する⽅法

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11

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13151719212325

14161820222426

27293133353739

28303234363840

SN74HC595N

-+

SN74HC595N

(A)

GPIO 23GPIO 24

GPIO 25

GND

3.3V

1357

2468

-+ +

ー外部電源2V〜4.5V

3.3Vピンへの接続をはずす

GND

図4-9 温度センサとLCDを⽤いる回路をブレッドボード上に構成

4章

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11

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1012

13151719212325

14161820222426

27293133353739

28303234363840

-+

1. VDD2. RESET3. SCL4. SDA5. GND

VDD

SCL

SDA

GND

15

I2C SDA (2)I2C SCL (3)

GPIO 24

GND

3.3V

図5-6 ⾚外線リモコン受信モジュールを⽤いた回路

5章-1

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11

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1012

13151719212325

14161820222426

27293133353739

28303234363840

受信部にリモコンの信号を

当てる

-+

⾚外線リモコン受信モジュール

(膨らみのある受信部の向きに注意)

GPIO 24

GND

3.3V

図5-13(B) 330Ωの抵抗3つで110Ωの抵抗を構成

5章-2

図5-12 トランジスタを⽤いて⾚外線LEDを点灯させる回路の配線図

13579

11

2468

1012

13151719212325

14161820222426

27293133353739

28303234363840

-+

+ -

10kΩ 100ΩBC

E

⾜を折り曲げてLEDの頂点を

テレビの受光⾯に向ける

テレビの受光⾯の⽅向

5V

GPIO 25

GND

+ -

10kΩ330Ω3つ

BC

E

5V

GND

GPIO 25

(B)

図5-20 2つの⾚外線LEDを点灯させる回路の配線図

5章-3

図5-14 タクトスイッチ5つでテレビを操作する回路

13579

11

2468

1012

13151719212325

14161820222426

27293133353739

28303234363840

-+

-+

+ -

10kΩ 100ΩBC

E

テレビの受光⾯の⽅向

PWM0 (18)GPIO 17GPIO 27

GPIO 23

5V

GPIO 25

GND

3.3V

GPIO 22

13579

11

2468

1012

13151719212325

14161820222426

27293133353739

28303234363840

-+

10kΩ 100ΩBC

E

テレビの受光⾯の⽅向

+ -

+ -100Ω

もう⼀つの機器の⽅向

5V

GPIO 25

GND

図6-6 サーボモーターを0度の位置に移動させるための回路

6章-1

13579

11

2468

1012

13151719212325

14161820222426

27293133353739

28303234363840

-+

-+

サーボモーター

+(⾚)

-(⿊)コネクタ⾚⿊

⽩⾚茶

⻩たま

PWM0 (18)

GND

電池ボックス単三×3

図6-15 カメラ台を半固定抵抗2個で操作するための回路

6章-2

13579

11

2468

1012

13151719212325

14161820222426

27293133353739

28303234363840

-+

MCP3208

-+

電池ボックス単三×3+(⾚)

-(⿊)サーボモーター左右⽅向

コネクタ⾚⿊

⽩⾚茶

⻩たま

サーボモーター上下⽅向

コネクタ⾚⿊

⽩⾚茶

⻩たま

SPI CE0 (8)

PWM0 (18)

GND

3.3V

SPI MOSI (10)SPI MISO (9)SPI SCLK (11)

PWM1 (19)

図6-18 カメラ台をスマートフォンやPCのブラウザから操作するための回路

6章-3

13579

11

2468

1012

13151719212325

14161820222426

27293133353739

28303234363840

-+

-+

電池ボックス単三×3+(⾚)

-(⿊)サーボモーター左右⽅向

コネクタ⾚⿊

⽩⾚茶

⻩たま

サーボモーター上下⽅向

コネクタ⾚⿊

⽩⾚茶

⻩たま

PWM0 (18)

GND

PWM1 (19)

図8-4 PCA9685搭載サーボドライバーでサーボモーターを0度に合わせるための回路

8章-1

図8-1(B) PCA9685搭載サーボドライバー(ブレッドボード⽤)

表からピンをさし裏ではんだ付け(48ヶ所)裏からピンをさし表ではんだ付け(6ヶ所)

(B)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15PWM

V+

GND

PCA968516 x 12-bit PWM

I2C Address(Open=0/Closed=1)

GND

OE

SCL

SDA

VCC

V+

GND

OE

SCL

SDA

VCC

V+

V+

GN

D

13579

11

2468

1012

13151719212325

14161820222426

27293133353739

28303234363840

-+

-+

電池ボックス単三×3+(⾚)

-(⿊)サーボモーターは、⿊か茶がGND端⼦に接続されるよう各ソケットにさす

I2C SDA (2)I2C SCL (3)

3.3V

GND

01

23

45

67

89

10

11

12

13

14

15

PWM

V+

GN

D

PCA9685

16 x 1

2-b

it PWM

I2C A

ddress

(Open

=0/C

losed=

1)

GN

D

OE

SCL

SD

A

VCC

V+

GN

D

OE

SCL

SD

A

VCC

V+

V+

GND

図8-10 ソフトウェアPWM信号で6脚ロボットを動かすための回路

8章-2

13579

11

2468

1012

13151719212325

14161820222426

27293133353739

28303234363840

-+

-+

電池ボックス単三×3+(⾚)

-(⿊)サーボモーター0

コネクタ

同様に、

サーボモーター5を へ接続PWM0 (18)

GPIO 24 へ、サーボモーター2を GPIO 23 へ、サーボモーター1を

サーボモーター3を へ、サーボモーター4をGPIO 22 GPIO 27 へ、

⾚⿊

⽩⾚茶

⻩たま

GPIO 27GPIO 23

GPIO 25

GPIO 24GPIO 22

PWM0 (18)

GND

図8-13 6脚ロボット⽤回路にLCDとタクトスイッチを追加した回路(PCA9685搭載サーボドライバー⽤)

8章-3

13579

11

2468

1012

13151719212325

14161820222426

27293133353739

28303234363840

GPIO 17

I2C SDA (2)I2C SCL (3)

3.3V

GND -+

-+

サーボモーターは、⿊か茶がGND端⼦に接続されるよう各ソケットにさす

電池ボックス単三×3+(⾚)

-(⿊)

01

23

45

67

89

10

11

12

13

14

15

PWM

V+

GN

D

PCA9685

16 x 1

2-b

it PWM

I2C A

ddress

(Open

=0/C

losed=

1)

GN

D

OE

SCL

SD

A

VCC

V+

GN

D

OE

SCL

SD

A

VCC

V+

V+

GND

15

図8-14 6脚ロボット⽤回路にLCDとタクトスイッチを追加した回路(ソフトウェアPWM信号⽤)

8章-4

13579

11

2468

1012

13151719212325

14161820222426

27293133353739

28303234363840

-+

-+

電池ボックス単三×3+(⾚)

-(⿊)

同様に、

サーボモーター5を へ接続PWM0 (18)

GPIO 24 へ、サーボモーター2を GPIO 23 へ、サーボモーター1を

サーボモーター3を へ、サーボモーター4をGPIO 22 GPIO 27 へ、

GPIO 27GPIO 23

GPIO 25

GPIO 24GPIO 22

PWM0 (18)GPIO 17

I2C SDA (2)I2C SCL (3)

3.3V

GND

15

サーボモーター0コネクタ

⾚⿊

⽩⾚茶

⻩たま

図8-19(応⽤PDF内) サーボモーターを0度に合わせるための回路(Pi-HAT形式)

8章-5

図8-18(C)(応⽤PDF内) PCA9685搭載サーボドライバー(Pi-HAT形式)

表からピンをさし裏ではんだ付け(88ヶ所)裏からピンをさし表ではんだ付け(40ヶ所)

(C) Raspberry PiのGPIOポートにさして使う

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

16 x 12-bit PWMServo/PWM Pi HAT!

GND

+5

PCA9685

I2C Address

5.0V3.3VGND

5-6VDCSD

A

SCL

TXD

RXD

#4

#17

#18

#27

#22

#23

#24

#25

MO

SI

MIS

O

CLK

CE0

CE1

#5

#12

#13

#16

#19

#20

#21

#6

2箇所の⽳にスペーサーを取り付ける

-(⿊)

+(⾚)

サーボモーターは、⿊か茶がGND端⼦に接続されるよう各ソケットにさす

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

16 x 12-bit PWMServo/PWM Pi HAT!

GND

+5

PCA9685

I2C Address

5.0V3.3VGND

5-6VDC

SD

A

SCL

TXD

RXD

#4

#17

#18

#27

#22

#23

#24

#25

MO

SI

MIS

O

CLK

CE0

CE1

#5

#12

#13

#16

#19

#20

#21

#6

電池ボックス単三×3

図8-20(応⽤PDF内) 6脚ロボット⽤回路にLCDとタクトスイッチを追加した回路(Pi-HAT形式)

8章-6

-(⿊)

+(⾚)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

16 x 12-bit PWMServo/PWM Pi HAT!

GND

+5

PCA9685

I2C Address

5.0V3.3VGND

5-6VDC

SD

A

SCL

TXD

RXD

#4

#17

#18

#27

#22

#23

#24

#25

MO

SI

MIS

O

CLK

CE0

CE1

#5

#12

#13

#16

#19

#20

#21

#6

-+

-+

サーボモーターは、⿊か茶がGND端⼦に接続されるよう各ソケットにさす

15

電池ボックス単三×3

8章-7

図8-22(応⽤PDF内) サーボモーターを0度に合わせるための回路(Arduino⽤)

図8-21(B)(応⽤PDF内) PCA9685搭載サーボドライバー(Arduino⽤)

表からピンをさし裏ではんだ付け(48ヶ所)裏からピンをさし表ではんだ付け(32ヶ所)

(B)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15PWM

V+

GND

I2C Address(Open=0/Closed=1)

16 x

12-

bit P

WM

& S

ervo

Shi

eld

V+GN

D

SDA Gnd Digital I/O Digital I/O

SCL ARef 7 6 5 4 3 2 1 013 12 11 10 9 8

SDA SCL

Analog InRST

0 1 2 3 4 5IOr 3v 5v Gnd Vin

13579

11

2468

1012

13151719212325

14161820222426

27293133353739

28303234363840

-+

-+

サーボモーターは、⿊か茶がGND端⼦に接続されるよう各ソケットにさす

-(⿊)

+(⾚)

I2C SDA (2)I2C SCL (3)

3.3V

GND

0123456789101112131415PWM

V+

GND

I2C Address(Open=0/Closed=1)

16 x 12-bit PWM

& Servo Shield

V+GND

SDAGndDigital I/ODigital I/O

SCLARef76543210 1312111098

SDASCL

Analog In RST

012345 IOr3v5vGndVin

電池ボックス単三×3

図8-23(応⽤PDF内) 6脚ロボット⽤回路にLCDとタクトスイッチを追加した回路(Arduino⽤)

8章-8

13579

11

2468

1012

13151719212325

14161820222426

27293133353739

28303234363840

GPIO 17

I2C SDA (2)I2C SCL (3)

3.3V

GND -+

-+

サーボモーターは、⿊か茶がGND端⼦に接続されるよう各ソケットにさす

-(⿊)

+(⾚)

1 5

0123456789101112131415PWM

V+

GND

I2C Address(Open=0/Closed=1)

16 x 12-bit PWM

& Servo Shield

V+GND

SDAGndDigital I/ODigital I/O

SCLARef76543210 1312111098

SDASCL

Analog In RST

012345 IOr3v5vGndVin

電池ボックス単三×3

図F-1(応⽤PDF内) PCA9685搭載サーボドライバーを使う回路

付録F

13579

11

2468

1012

13151719212325

14161820222426

27293133353739

28303234363840

SPI CE0 (8)

SPI MOSI (10)SPI MISO (9)SPI SCLK (11)

I2C SDA (2)I2C SCL (3)

3.3V

GND -+

MCP3208

-+

電池ボックス単三×3+(⾚)

-(⿊)

01

23

45

67

89

10

11

12

13

14

15

PWM

V+

GN

D

PCA9685

16 x 1

2-b

it PWM

I2C A

ddress

(Open

=0/C

losed=

1)

GN

D

OE

SCL

SD

A

VCC

V+

GN

D

OE

SCL

SD

A

VCC

V+

V+

GND