Raspberry Pi 5 で遊ぶ(準備編)

当ブログ、ずいぶんと放置してしまいましたが、その後仕事以外の技術的お遊びはちょこちょこ行っていたものの、これと言ってまとまった形に出来るものは出来ずに過ごしてきました。

そうこうしているうち、ミニボードコンピューターの Raspberry Pi の新バージョン、「5」が発売され、あれこれ記事を読んでいるうちに、俄然触りたくなり購入してしまいました。

今回は購入したあれこれの紹介、最初のセットアップについて書いてみたいと思います。

今回購入したもの

購入したものリスト(購入先 URL リンク付き)

購入したもの目的や選択ポイント

  • Raspberry Pi 5 は、カメラ、特に動画撮影も考えていること、またその先の目標として MariaDB を動かすことになりそうなことも考えて、メモリー 8GB の方にしました。
  • RTC 電池パックは、カメラには必要ありませんが、これもその先の目標に必要になると考えられます。
  • 電源アダブターは、Pi 5 用に、5V 5A 出力に耐えそうなものを選択しました。まぁ、カメラやその先の目標では 3A でも動くとは思うのですが。
  • SD カードは、Pi 5 でサポートされた「ハイスピード SDR104 モード」(最大 104MB/s)で使えそうなものの中で最安のものを選択しました。ただし、実際に「ハイスピード SDR104 モード」で動いているかは未検証です。
  • HDMI 変換ケーブルは、Pi 5 側が Micro HDMI Type D なので、普通の HDMI コネクタ(Type A)との変換に必要となりました。
  • カメラモジュールは、当面の目的が、静止画 or 動画撮影なので必要としました。FPC カメラケーブルは、あまり長くても取り回しがかえって悪そうなので、20 cm にしました。
  • 汎用UI 基板は、スイッチサイエンスのサイトで見かけて即購入を決めました。スイッチや LED、OLED ディスプレイがセットになっていて、取りあえず電子パーツを Python スクリプトから制御する練習に最適だと感じました。また、これがあるおかげでスイッチプッシュでカメラで静止画、動画撮影、及び 撮影時に LED で通知、OLED ディスプレイに動画撮影時にプログレスバーを表示、という最終形の仕様が固まりました。
  • 『電子工作&サーバー構築徹底解説! ラズパイ5完全ガイド』は、これ一冊で RasPi 入門から電子パーツを Python で制御するさわりまで触れた、かなり充実した内容でしたので、購入して随時参考にしました。SD カードのスピード等、この本が無ければ考えなかったでしょうし、HDMI コネクタも後から慌てて調べ回る羽目になったと思います。

RasPi5 を早速セットアップ

購入したものがそろったところで、早速 Raspberry Pi 5 の初期セットアップに取りかかりました。

OS を SD カードに書き込み

使用する OS は Raspberry Pi OS の Full にしました。当面の目標がカメラ撮影でもあるし、どうせなら RasPi 上で Python スクリプトを開発できた方が便利だからです。

イメージ書き込みには、Raspberry Pi Imager というソフトウェアを RasPi 公式サイトからダウンロードして使いました。

書き込み時に事前にユーザー名や無線 LAN の設定等、幾つかの OS 設定をカスタマイズする機能があります。

実は最初、色々カスタマイズしてやってみたのですが、日本語回りなど後から色々と設定が必要なのは変わらないので、事前カスタマイズ無しで SD カードに書き込み直し、普通に初期設定ウィザードで設定する方法でインストールし直しました。私にはこちらの方が好みに合っているようです。

モニター、キーボードなど接続

モニターには、先述の通りHDMI 変換ケーブルを介して接続します。

キーボード、マウスは安心の USB 接続(笑)。RasPi 5 には、USB コネクタが4つありますが、青い方(真ん中2列)が USB 3.0 対応なので、黒い方(右2列)にキーボード、マウスを繋ぎました。

幸い DHCP 有効な有線 LAN が一つ開いていたので、最初は有線で接続して、後から WiFi 接続設定をすることにしました。

初回起動、初期設定ウィザード

モニター入力を HDMI 接続に切り替え、いざ電源アダプターの USB Type C ケーブルを繋ぎます。

しばらくすると初期設定ウィザードが立ち上がるので、後はウィザードに従って淡々と設定を進めます。この段階で Bluetooth 接続のキーボードやマウスをペアリング出来たり、WiFi 設定が出来たりしますが、有線信者の私には必要ありませんので飛ばします(笑)。

一つ気をつけたいのが、標準の Web ブラウザを Chromium ベースのブラウザか、Firefox か選択するのですが、本の情報によると Chromium の方は日本語入力に難がある、ということで Firefox を選択します。

インストール済みパッケージを最新に

初期設定ウィザードを終えると再起動がかかりますので、しばらく待つと、おお、ユーザー認証無くいきなり GUI 環境が立ち上がりました(初期設定時にも、後からでも、要認証に設定変更は可)。

まずはいつもの通り、パッケージを最新にします。Raspberry Pi OS は Debian 系なので、シェルを立ち上げて、

sudo apt update
sudo apt dist-upgrade

初回なので結構時間がかかるかも知れませんが気長に待ち、終わったら念のため再起動。

sudo reboot

その後のあれこれ

再起動後、念のため現在の EEPROM バージョンの確認をしておきます。

rpi-eeprom-update

ここで表示される CURRENT な EEPROM バージョンと LATEST な EEPROM バージョンに違いがある場合は、

sudo rpi-eeprom-update -a
sudo reboot

で最新バージョンにしておきます。

ロケールやタイムゾーンは初期設定時に日本に設定しているので問題無いと思いますので、例によって man ページを日本語化。

sudo apt install manpages-ja

後、日本語表示がそのままでは少し問題があるとのことで、フォントをインストール。

sodo apt install fonts-noto-cjk

次に日本語入力 IME をインストールします。

sudo apt install fcitx5-mozc

これで日本語回りはOKかと。

WiFi 接続、固定IP 化、SSH、VNC 有効化

WiFi 設定は GUI 上部右側の「↑↓」マークをクリックすれば、それほど迷う事無く設定できると思います。あ、設定前に有線 LAN は引っこ抜いておきましょう。

ついでに、WiFi 接続時の固定 IP 化も済ませておきます。

次に SSH と VNC 接続を有効化します。もしかしたら SSH は既に有効化されているかも。

GUI で左上の Raspberry ボタン → 設定 → Raspberry Pi の設定 と開き、上部の「インターフェース」タブをクリック。

すると、各種機能の On/Off が切り替えられるので、「SSH」「VNC」、そして後に OLED ディスプレイなどで必要になるので「I2C」を有効にしておきます。

VNC が有効になると、いちいちモニターやキーボード等を RasPi につなげなくても GUI を使えるので、いったん電源を落として、モニター、キーボード、マウスのケーブルを抜きます。

VNC を使って Windows から GUI

まず、Windws に VNC クライアントをインストールします。

一番お手軽なのは、RealVNC というソフトウェアで、MicrosoftStore から入手可能です。

インストールし、RasPi の電源を入れて立ち上がった頃合いに RealVNC から RasPi の WiFi 接続で設定した固定 IP に繋ぐと、見事 GUI デスクトップが表示されました!

キーボード、マウス操作も問題無く使えています。

最後に

さて、長かったですが、これで必要最低限の環境は RasPi 5 上に作れました。

次回から、いよいよ 汎用UI 基板 を接続して、Python スクリプトを書いていきます。

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