raspberry piとScratchでマグネットスイッチを動かす

ついにraspberry piを買ってしまった。

　いままでarduinoなどを使ってPCから電気設備を制御していたがarduinoIDEはC言語をベースにしており、プログラミング初心者にはハードルが高かった。一方raspberry piもPythonが主流だが、Scratchを使えばかなり簡単にできることがわかった。今回ON、OFFのデジタル入出力だけだが、マグネットスイッチを動かすところまで紹介したい。

＜準備するもの＞
・本体　（Raspberry Pi 3 Model B）

・HDMI対応のモニター、ケーブル
・USBキーボード
・USBマウス
・マイクロSDカード（８GB程度）
・ブレッドボード
・オスーメス　コネクタ
・５V　リレー

・入力用スイッチ
・マグネットスイッチ　（コイルが１００Vのもの）
・電材等

今回はゼロからそろえるとかなりの金額になってしまうかもしれない。
アルティメット的にはraspberry pi（と電源アダプタ）、USBキーボード、オスーメス　コネクタ　HDMIケーブルのみ購入し、あとはもともと持っていたものを使用した。
注意しなければならないのがラズパイはUSBより電源をとるときかなりの電流が流れるので電源アダプタをセットで購入するのをおススメしたい。どうやら容量が足らないと起動不良になることがあるようだ。


今回はラズパイの初期セットアップは割愛する。※「raspberry pi　初期設定」などでググると詳細の記事が出てくるので参照してください。

セットアップが無事できたとして接続は以下の通り

まず５VリレーはVCCへ５V、GNDにラズパイのグランド、そして使用するリレーのIN端子にラズパイのGPIO端子をそれぞれブレッドボード経由で接続する。（メスーメスケーブルがあればそのまま接続しても構いません）
入力信号用スイッチはGPIO→スイッチ→抵抗（１０KΩ程度）→グランドで接続してボタンをおすと１が０になるようにする。　LEDは動作確認用なのであってもなくても問題なし。

続いて制御プログラムだが、Scratchだとかなり簡単。今回はScratch　GPIOを使用するので下記コマンドでダウンロードする。この２行だけでデスクトップにアイコンができる。これで開発が可能

↑scratch　GPIO作成画面
※作成したプログラムはhttps://scratch.mit.edu/でultimatemasashi名義でアップロードしているので検索して確認してください。※GPIOのピン番号はスクラッチのプログラムと合わせる必要があります。

これでscratchから５Vリレーを動作させることができたら、１００V回路を作成する。

１００V電源からマグネットスイッチのコイルまでを割って入るようにリレーの接点を接続する。※感電に注意。

うまくいけばこの様に動作する。
入力スイッチはサーマルリレーの模擬信号としてマグネットをトリップさせている。
※なぜか１００V電源を入れると不安定な動作をするのでscratchプログラムで若干タイマーを入れてます。電磁誘導？？


arduinoに比べて開発はかなり簡単だった。今回はHDMIモニターをみながらマウスで操作したが、タッチパネルを使えばそのまま盤に組み込めそうだ。
　しかしながらセンサーからのアナログ入力はarduinoの様に０～５Vレンジでそのまま使えないので（しかも入力は３．３V）専用のセンサーボードを購入する必要があるみたいだ。

とはいうものの、この調子でやっていくと買い物が増えそうなので予算と時間と相談しながらやっていく予定です…　乞うご期待！