Raspberry Pi用の拡張モジュール、世界初公開!
(注:ここで取り扱っているハードウェアおよびソフトウェアはβ版であり、PiGoが発売される前にデザインやコードが変更される可能性があることをご了承ください。)
ハードウェア
この基板は6~24VのDC電源を入力とし、2Aまで供給可能な5V出力を生成します。さらにそれぞれのモジュールには、3.3V用の専用レギュレータが設置されています。5Vおよび3.3Vの状態は、ボードの周りに設置されたLEDによって確認することができます。
PiGoはLED・プッシュボタン・ヘッダと接続された8ピンのGPIOポートが搭載されています。
この基板はモジュールを4つ格納することができ、それぞれのモジュールは以下のものに接続されています。
- 5V・3Vのボード電源
- Raspberry PiのUART端子
- Raspberry PiのSPI端子
- Raspberry PiのI2C端子
- I2Cポート拡張子を介した4つの専用GPIOピン
8つの補助拡張I/Oは同様にヘッダへと接続されており、合計で16本のオフボード利用のためのGPIOピンを提供しています(モジュールは残りの拡張I/Oを利用すると仮定します)。
PiGoモジュールは、それぞれの側面に14本の単列端子台を持ち、ベースボードには両端子を利用しているため、予備端子を介して簡単にピンを接続することができます。これらのピンのうち4本は、ユーザI/Oとして指定されており、ベースボードの底部に沿ってスクリューターミナルへと接続されています。
β版のキットとして提供されてきたモジュールは以下の通りです。
- モーター制御用もじゅーる
- A/D ・D/A モジュール
- Arduinoのシールド互換クローン
詩作用基板が同梱されており、SOT-16サイズまでのSMT IC用の穴と場所を提供しています。この基盤は標準的な0.1”ピッチグリッドで作製されているため、試作にストリップボードを利用したり、2~4スロットにまたがってより複雑なモジュールを利用することも可能です。
本基板は、I/O用のリボンケーブルや電源用USBケーブルを介してRaspberry Piに接続されます。
ソフトウェア
Pythonとシェルスクリプトで記述されたPiGoソフトウェアは、ブロードコムチップやI2Cのカーネル・モジュールや Pythonシリアルライブラリ、I2Cツールをインストールします。
PiGoライブラリは、GPIOの状態検出・設定を行い、UART・SPI・I2C信号を出力する簡単な機能を提供します。またデモ用のGUIアプリケーションもライブラリに含まれています。
バッファ付きI/Oの例では、ピンの状態を把握し、それらの設定やサンプリングすることができます。
バッファ付きI/OをOUTに設定し、7番と8番を1に設定した場合です。
ベースボードのLEDによってI/Oの状態を確認することができます。
ホームスクリーンに戻り、今度はA/D & D/Aを選択し、チャンネルBを1Vに設定してみましょう。
マルチメーターを接続することで、D/Aが1V付近を出力していることを確認することができます(機器調整がされていないことによる数ミリボルトの誤差が見られることがあります)。
ArduinoクローンモジュールやUARTに関する作業を行うために、いくつか追加の作業を行う必要があります。単純な作業であり、PiGoに付属する文書に説明が記載されています。
まとめ
PiGoは、豊富なI/Oを直観的に操作するためのライブラリが含まれた堅牢な拡張基板です。学生の実験に適しています。
モジュールの試作品に搭載されたストリップボードは特に便利な特徴であり、入力電圧によって3Vと5Vが供給可能であるため、必要に応じて自分の電源供給と合わせて調節することが可能です。最終的なPiGoハード仕様はオープンソースとしてDesignSpark PCBにも公開されるので、新しいモジュールの開発の礎としても有益でしょう。
AD/DAおよびモータ制御モジュールは、明確な利点であり、Arduinoクローンは一層面白いものとなるでしょう。しかしながら、このモジュールは、やRaspberry Piの機能をさらに拡張するArduinoシールドやソフトウェアと同時に利用されることによって、いくつかの面白い可能性へと繋がるでしょう!