ラズベリーパイは、700円から5000円程度で購入できるコンピュータです。こんな価格なのに、パソコンと同じ仕様のソフトを無料で搭載できるのがすごいです。

ラズベリーパイがあると、ネットワークやプログラムの勉強になります。ラズベリーパイの設定についてメモします。

ワコムペンタブレットのつなぎ方は「機能の追加」

関連サイト

１．OS セットアップ

ラズベリーパイのOSは、どんどん改良されています。昔の情報が使えなくなることもあります。過去にどんな問題が起こったかを知っておくと役に立ちます。

SDカード作成

Raspberry Pi OSから、SDカードの作成は、Raspberry Pi Imagerを使うのが簡単です。（１）左側の箱でOSの種類を選ぶ（２）右側の箱でSDカードドライブを選ぶ。（３）WRITEボタン。これでネットからダウンロードしながらSDカードを作成します。
一度作成したSDカードを再利用する場合、SDカードをフォーマットする必要があります。
(古い)OSのSDカードの作成は、NOOBSを使う方法と、Raspbianを使う方法の２種類あります。NOOBS は書き込みソフトが不要という利点がありますが、NOOBS自体、改良がおこなわれているため、Raspbianを直接ダウンロードし Win32DiskImage など書き込みソフトを使ってSDカードを作成する方法をお勧めします。
(古い) NOOBS SETUP では、「下の設定を日本語にしてはいけない」という注意点があります。この設定は日本語環境を設定するという意味ではなく、表示を日本語に変えるだけですが、日本語フォントが入っておらず読めなくなることがありました。 NOOBSは改良中で（ Raspberry Piで学ぶ電子工作補足情報）が詳しいです。
SDカードは８か１６ＧＢがお勧め。小さいほうがバックアップが簡単。いろんなアプリをいれる、もしくはフル版なら１６ＧＢ。
SDカードの容量を拡張する方法。８GBのバックアップを１６GBのSDカードに復元したあと、次の命令で１６GBまで使えるようになる。

$ sudo raspi-config --expand-rootfs

Raspberry Pi OS の設定

Raspberry Pi OS入りSDカードと、ディスプレイ、マウス、キーボードをラズベリーパイに接続し、電源ケーブルをつなぐと、ディスプレイに初期設定画面が表示されます。

Next ボタンを押して設定開始
Country > Japan (キーボードがUSキーボードならUSE US Keyboard にチェック)、Nextボタン
パスワードを入力し、Nextを数回おして、Doneで設定完了
左上のラズベリーボタン＞Shutdown　＞Reboot

これで日本語表示になりますが、まだ日本語入力はできません。日本語入力するには、下の２．日本語入力の設定を行う必要があります。

古い設定方法

最初の Raspbian (Wheezy) は設定画面から起動しましたが、新しいRaspberry Pi OS / Buster/ Stretch / Jessie では、メニューバー＞ラズベリーパイボタン＞「Preferences」＞「Raspberry Pi Configuration」から画面で設定します。ターミナル（LXTerminal 黒いアイコン）から設定画面を表示するには以下の命令を入力します（$ は入力を意味する記号で、sudo から入力）

$ sudo raspi-config

もしターミナルが文字化けしている場合

$ LANG=C

設定画面では、以下の項目を設定（表示項目はバージョンによって違いあり、太字は必ず設定が必要）
1. Expand Filesystem（SDカードを全部使うようにする）Buster/ Stretch / Jessie では不要（自動実行）
2. Change User Password（パスワード設定）
3. Boot Options（Desktop Autologin にしておくと起動が楽）
4. Wait for Network at Boot（Fast Bootにしておくと起動が速い）
5. Localisation (Internationalization Options)
  - Locale （表示言語。最初は英語にしとく。日本語環境をいれたあとで変更する）
  - TimeZone（Asia -- Tokyo）
  - Keyboard（キーボード設定。正しく設定しないと記号が入力できない）
    - 日本語キーボード「Generic 105-key (Intl) PC」＞「other」＞「Japan」＞「Japanese」
    - 英語キーボード（ひらがなが書いていないキーボード）「Generic 105-key (Intl) PC」＞「other」＞「English (US)」。英語キーボードでも日本語入力できます。
  - Wi-Fi Country（JP Japan）
再起動したあとのログイン名は「pi」。
パスワード設定しなかった場合、最初のパスワードは「raspberry」

ディスプレイが小さくて「OK」が押せない場合

設定画面のOKボタンが外に出て押せないことがあります。その場合、SDカードをパソコンで開き boot フォルダのなかの config.txt の中の「framebuffer_width、framebuffer_height」の２行の # をとれば、文字が小さくなり、ボタンが押せるようになります。なお、config.txt には起動時のオプションがかかれており、起動画面が表示されなくなった場合は、全部の行に # をいれてコメントアウトすれば、初期状態に戻ります。

/boot/config.txt

framebuffer_width=1280
framebuffer_height=720

アプリの取得

アプリを取得する前に、ソフトを最新にする。ターミナルから以下を実行。
upgradeは、大きな修正になるため、実行しない方がよい場合がある。時間がかかるので、エラーがおきた場合、寝る前に実行するとよい。

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get upgrade

アプリの取得
- sudo apt-get install の後にアプリ名、実行してもよいか尋ねられるので 'y' キー , Enterキーを押す

その他メモ

SDカードに入れる OS のバージョンが古いと、起動しない場合がある。
RaspberryPi 1B/B+ でも Jessie(2016-05-27)が動作するが、旧ＯＳWheezyを使いたい場合、ここ（ Raspbian各バージョン： raspbian-2015-05-07）から入手できる。
ディスプレイの設定は、/boot/config.txt 。設定を全部コメントアウトすれば、初期状態（ビデオとHDMI両方可能）に戻ります。
X-Windowが起動せず「error in locking authority file /home/pi/.Xauthority. 」というエラーが出る場合
$ sudo rm /home/pi/.Xauthority
と入力し、.Xauthority を削除
バージョンの確認方法

$ uname -a 
$ cat /etc/devian_version

２．日本語入力

Raspberry Pi OS / Stretch / Jessie with PIXEL の場合の日本語入力

$ sudo apt-get install fcitx-mozc
$ sudo reboot で再起動
メニューバー左のラズベリーパイボタン＞設定（Preferences） > fcitx 設定（Configuration）をクリック。
fcitxの設定画面が開きます。Mozc行がある場合、下の作業は不要です。
下のツールボタン「＋」をクリック
Only Show Current Language のチェックをはずす
下の箱に「Japanese」といれて検索（J は大文字）
「Keyboard - Japanese」をクリック
「OK」ボタンをクリック＞リストの中に「Keyboard - Japanese」が追加されます。※もし英語キーボードなら6.7.8.9.の作業は不要です。
「Keyboard - Japanese」を選び、下のツールボタン「＾」をクリックして一番上に移動させます。これで日本語キーボードからの直接入力が標準になります。
下のツールボタン「＋」をクリック

下の箱に「mozc」といれて検索
「Mozc」を選択し「OK」ボタンをクリック
「Mozc」行を選択し「＾」ボタンをクリックして上から２番目に移動させます。
これで日本語が入力できるようになります。直接入力とローマ字変換は、Ctrl+スペースで切り替えます。このキーは、メニューバー左のラズベリーパイボタン＞設定（Preferences） > fcitx 設定（Configuration）から「全体の設定（Global Config）」タブ、「入力メソッドのオンオフ（Trigger Input Method）」の設定で「半角/全角」キーなどに変更できます。

３．機能の追加（ワコムタブレット、音楽、アニメなど）

3-1 タブレット、音楽再生、動画記録、イラスト集

項目	インストール
ワコムペンタブレットをつなぐ	`$ sudo apt-get install xserver-xorg-input-wacom` (参考 Xf86-input-wacom) ※今はこれでつながるようだ（2021）
音楽（MP3）の再生	`$ sudo apt-get install mpg321`
音楽（MIDI）の再生	`$ sudo apt-get install timidity` `$ sudo apt-get install fluid-sound-font-gm fluid-sound-font-gs`
Flash の再生	`$ sudo apt-get install gnash browser-plugin-gnash`
動画の作成	`$ sudo apt-get install libav-tools`
アニメーション作成	ここから 9va-pi きゅうべえをダウンロード 9va-piは２種類あるのでラズベリーパイ版をダウンロードすること
画面操作を動画で記録	`$ sudo apt-get install gtk-recordmydesktop` メニューバー＞「サウンドとビデオ」から実行領域を設定してから「録音」ボタン。終了はメニューバーのアイコン■をクリック。ホームディレクトリに、out.ogv ができる。このまま、Youtubeにアップロード可能
openclipart-svg フリーイラスト集	`$ sudo apt-get install openclipart-svg` データサイズ　174MB データの場所 /usr/share/openclipart/svg 削除は、sudo apt-get remove openclipart-svg
ハングル文字フォント追加	`$ sudo apt install -y fonts-unfonts-core`

3-2 スリープしないようにする

初期設定ファイルをひらく

$ sudo nano ~/.config/lxsession/LXDE-pi/autostart

以下の４行を最後に追加

@xset s 0 0
@xset s noblank
@xset s noexpose
@xset dpms 0 0 0

Ctrl+O で上書き保存
Ctrl+X で「nano」を終了
再起動

(参考スクリーンのスリープを防ぐ)

3-3 画像処理

OpenCV のインストール（ターミナルから $ より後ろを入力）

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install  libopencv-dev python-opencv

python プログラムの実行。こちら「OpenCV と Python を使ったアニメーション動画用紙のスキャン画像位置合わせ」を参照
Python と、OpenCV のバージョンの確認

$ python 
Python 2.7.9
>>> import cv2
>>> cv2.__version__
'2.4.9.1'
>>> quit()

この例では、python 2.7.9 OpenCV 2.4.9.1 でした。

４．機能の追加（プログラム開発）

9VAeきゅうべえの開発に次のソフトを使っています。

4-1 samba（ファイル共有）

パソコンから RaspberryPi のファイルを読み書きする
（使用例）パソコンからRaspberryPiにデータを転送する。

＜インストール＞

$ sudo apt-get install samba samba-common-bin

＜設定ファイルの修正＞

念のためオリジナルをコピー

$ sudo cp /etc/samba/smb.conf smb.conf.org`

設定ファイルをエディタ「nano」で編集

$ sudo nano /etc/samba/smb.conf

[global]の下に max protocol を１行追加（Windows10で見えるようにするため）

[global]
max protocol = SMB2

ファイルの途中の[homes]の下にある
read only = yes
を
read only = no
に修正する。
ファイルの最後に次の[share]を追加。

[share]
comment = pi share
writable = yes
path = /home/pi
force user = pi

Ctrl+O で「smb.conf」を上書き保存
Ctrl+X で「nano」を終了

＜samba パスワードの設定＞

$ sudo smbpasswd -a pi

パスワードを２回入力する

＜samba 再起動＞

$ sudo service smbd restart
    
※Failed to restart smbd と表示された場合
$ sudo service samba restart

＜Macintoshとの接続＞

LANが接続されると、ファインダの共有に「raspberrypi」が表示されるのでクリック。
「別名で接続...」ボタンをクリック
名前：pi
パスワード：smbpasswd で設定したパスワード
「接続」ボタンをクリック
RaspberryPi の home が共有されます。

上の操作で接続できない場合

Macintosh のファインダ＞「移動」＞「サーバーへ接続...」
サーバーアドレスに
smb://192.168.xxx.xxx
と入力し、「接続」をクリック
OKをクリックし、名前に「pi」、設定したパスワードを入力

＜Windows との接続＞

Raspberry Pi で「ifconfig」を実行。
192.168.xxx.xxx 形式の iｐアドレスをメモする。
Windows を LAN に接続
Windows エクスプローラで、アドレス「\\192.168.xxx.xxx 」を入力し、開く。名前に「pi」、設定したパスワードを入力

RaspberryPi の home が共有されます。

＜Linux との接続＞

デスクトップに接続用のフォルダを作成します。例（open-pi）
作成したフォルダの中に以下の mount.sh を作成します。

$ cd デスクトップの open-pi のパス
$ nano mount.sh

nano で以下のマウント命令を作成。Ctrl-O で保存。Ctrl-Xでしゅうりょう

#!/bin/sh
sudo mount -t cifs //192.168.xxx.xxx/pi /home/desktopのパス/open-pi -o user=pi,sec=ntlmssp,nounix,noperm,rw

desktop のパスは機種ごとに違います。作成したら、実行可能に設定します。

$ chmod +x mount.sh

次のようにして接続します。

デスクトップの open-pi フォルダの中の「mount.sh」をダブルクリックします。
Linuxのパスワードを入力
ラズベリーパイの samba パスワードを入力
これで、open-pi フォルダの中がラズベリーパイになります。

4-2 ターミナル

パソコンから RaspberryPiにログインする
（使用例）RaspberryPi をパソコンのキーボードから操作する

Raspberry Pi OS / Buster/ Stretch / Jessie with PIXEL の場合

ssh のアクセスを許可する設定が必要です

Raspberryボタン＞設定（Preferences）＞Raspberry Pi の設定（Configuration）をクリック
設定画面が開きます
インタフェース（Interfaces）タブをクリック＞「SSH:」－「有効（Enable）」をクリック＞「OK」

＜アドレスの取得＞

Raspberry ターミナルで ifconfig を実行
192.168.xxx.xxx 形式の iｐアドレスをメモする。

＜Macintosh との接続＞

アプリケーション＞ユーティリティ＞ターミナルを実行

ssh pi@192.168.xxx.xxx

パスワードを入力

＜Windows との接続＞

tera term をインストール（無料）↓
http://www.forest.impress.co.jp/library/software/utf8teraterm/
tera term を起動し、

ホスト：192.168.xxx.xxx
TCPポート：22
SSH：SSH2
と入力し「ＯＫ」をクリック
ユーザー名「pi」、パスワードを入力

4-3 VNC（リモートデスクトップ）

RaspberryPiの画面をパソコンにだす
（使用例）RaspberryPiで実行させたプログラムの結果をパソコン画面で見る

Raspberry Pi OS / Buster/ Stretch / Jessie with PIXEL の場合

すでに VNC が入っているのでそれを使います。

Raspberryボタン＞設定（Preferences）＞Raspberry Pi の設定（Configuration）をクリック
設定画面が開きます
インタフェース（Interfaces）タブをクリック＞「VNC:」－「有効（Enable）」をクリック＞「OK」ボタンをクリック
タイトルバーに「Vnc」アイコンが追加されます。
タイトルバー「Vnc」アイコンをクリック＞VNC設定画面が開きます
Connectivity の下に、192.168.xxx.xxx といったアドレスが表示されます。この数値をメモしてください。
右上の設定ボタン「三」をクリック＞「Options...」をクリック＞「Close」をクリック
VNC Server オプション設定画面が開きます
「Security」項目＞「Authentication」を「Unix Password」から「VNC password」に変更
「Users & Permissions」項目＞「Standard User(user)」＞「PassWord」ボタンをクリック
パスワードを設定（２回入力してOKボタン）
一番下の「OK」ボタンをクリック

VNC画面を大きくする方法

/boot フォルダの config.txt を修正すれば画面が大きくなります。

$ sudo nano /boot/config.txt

次の２行の先頭のコメント「#」をはずす

framebuffer_width=1280
framebuffer_height=720

Ctrl+O で上書き保存
Ctrl+X で「nano」を終了
再起動

$ sudo reboot

その他の場合 (tightvncserver をインストール)

＜インストール＞

$ sudo apt-get install tightvncserver

＜tightvncserverの起動＞

$ tightvncserver

最初だけ、パスワードをきかれるので設定

＜アドレスの取得＞

$ ifconfig

192.168.xxx.xxx 形式の iｐアドレスをメモする

＜Macintosh との接続＞

Macintosh のファインダ＞「移動」＞「サーバーへ接続...」
サーバーアドレスに
vnc://192.168.xxx.xxx:5901 （Buster/ Stretch / Jessie with PIXELの場合:5901 は不要）
と入力し、「接続」をクリック
パスワードを入力
RaspberryPi のデスクトップが画面に表示される。

＜Mac OS X 10.4 (Tiger) との接続＞

VNC for Mac OS X (10.4 only) をダウンロード（無料）
https://www.realvnc.com/download/vnc/

＜Mac OS X 10.3.9 (Panther) との接続＞

Chicken of the VNC for Mac をダウンロード（無料）

＜Windows との接続＞

「 RealVNC Viewer 」をインストール（無料）。
- 日本語版ダウンロード： http://www.vector.co.jp/soft/win95/net/se324464.html
- 本家： http://www.realvnc.com/download/viewer/
VNC Viewer を起動し、アドレスに
192.168.xxx.xxx:5901 （Buster/ Stretch / Jessie with PIXELの場合:5901 は不要）
と入力し、「ＯＫ」をクリック
パスワードを入力
RaspberryPi のデスクトップが画面に表示されます。
VNCサーバーの設定は、/home/pi/.vnc （隠しフォルダ）の中に書かれます。このフォルダを削除すれば、初期化されます。

＜tightvncserver の自動実行＞(Jessie with PIXELの場合は不要)

以下の自動実行ファイルを、/etc/init.d/vncboot に作成。

$ sudo nano /etc/init.d/vncboot

以下をコピーし、nano の編集画面に貼り付ける（Edit＞Paste）

#! /bin/sh
### BEGIN INIT INFO
# Provides: vncboot
# Required-Start: $remote_fs $syslog
# Required-Stop: $remote_fs $syslog
# Default-Start: 2 3 4 5
# Default-Stop: 0 1 6
# Short-Description: Start VNC Server at boot time
# Description: Start VNC Server at boot time.
### END INIT INFO

# /etc/init.d/vncboot

USER=pi
HOME=/home/pi

export USER HOME

case "$1" in
    start)
        echo "Starting VNC Server"
        #Insert your favoured settings for a VNC session
        su $USER -c '/usr/bin/vncserver :1 -geometry 1016x708 -depth 24'
        ;;

    stop)
        echo "Stopping VNC Server"
        su $USER -c '/usr/bin/vncserver -kill :1'
        ;;

    *)
        echo "Usage: /etc/init.d/vncboot {start|stop}"
        exit 1
        ;;
esac
exit 0

※ 上のファイルの途中にある -geometry の後ろの 1016x708 を変更すれば、 vnc のウィンドウサイズを変更できる。
※Jessie では「#! /bin/sh」を先頭におかないと動作しなくなった。

Ctrl+O で上書き保存
Ctrl+X で「nano」を終了
上のファイルを実行可能に設定し、自動実行するように登録する。

$ sudo chmod 755 /etc/init.d/vncboot 
$ sudo update-rc.d vncboot defaults

次回から tightvncserver が自動的に立ち上がります。

動作しない場合、

$ /etc/init.d/vncboot

を実行し、エラーが出ないか確認。（Usage:が表示されればOK）
行末コードのエラーの場合、nano でファイルを開き、 Ctrl+X で上書き保存するときに、Alt+D などを押して保存時の行末コードを変更できます。

4-4 固定IPアドレス

パソコンと Raspberry Pi を LANケーブル1本でつなぐ
※LANケーブルはクロスでもストレートでもよい（自動判別）
パソコンとケーブル１本でつなぐ場合、パソコンとRaspberry Pi の IPアドレスの上位３つの数字を共通にした固定アドレスにする必要があります。
上位３つの値は家のネットワークと共通にしておくと便利。
最後の１つは機器によって異なる数値にします。

以下の例は上位アドレスを「192.168.99」にした例です。★環境に応じて変更してください

固定IPアドレスの設定(Raspbian (Buster/ Stretch / Jessie) の場合)

＜設定ファイルの修正＞

念のためオリジナルをコピー

$ sudo cp /etc/dhcpcd.conf dhcpcd.org

設定ファイルをエディタ「nano」で編集

$ sudo nano /etc/dhcpcd.conf

一番最後に以下の４行を加える。
※固定アドレス192.168.99.100に設定する例です。★環境に応じて変更
※/24 は、ネットマスク 255.255.255.0 のかわり（24=8bitx3）
※３、４行目の最初の数字３つは固定アドレスと同じ、最後は１

interface eth0
static ip_address=192.168.99.100/24
static routers=192.168.99.1
static domain_name_servers=192.168.99.1

Ctrl+O で上書き保存
Ctrl+X で「nano」を終了
再起動

$ sudo reboot

固定IPアドレスの設定(Raspbian (Wheezy) の場合)

＜設定ファイルの修正＞

念のためオリジナルをコピー

$ sudo cp /etc/network/interfaces interfaces.org

設定ファイルをエディタ「nano」で編集

$ sudo nano /etc/network/interfaces

変更前

auto lo 
iface lo inet loopback 
iface eth0 inet dhcp #---- dhcp（自動取得）または manual を static + アドレスに変更

変更後↓

auto lo 
iface lo inet loopback 
iface eth0 inet static 
address 192.168.99.100 #---- 固定アドレス192.168.99.100 に設定する場合 
netmask 255.255.255.0 
gateway 192.168.99.1 #---- 最初の３つは固定アドレスと同じ、最後は１

Ctrl+O で上書き保存
Ctrl+X で「nano」を終了
再起動

$ sudo reboot

パソコンとRaspberry Pi をケーブル１本でつなぐ場合は、パソコンのIPアドレスの上位３つの数字が、 Raspberry Pi のIPアドレスと同じである必要がありますが、パソコン側のIPアドレスは、ネットワークアダプタごとに設定されます。新しいUSB－LAN変換ケーブルや、新しいWiFiを導入によって、今まで接続できていた Raspberry Pi に接続できなくなったときは、新しく導入したネットワークアダプタの上位のIPアドレスを確認してください。

4-5 開発環境

geany

エディタ、開発環境

$ sudo apt-get install geany geany-plugins

GTK ライブラリ

アプリ開発に必要なライブラリ

$ sudo apt-get install libgtk-3-dev

５．SD カードの複製

ラズベリーパイは、SDカードに OS とデータが全てはいります。
SDカードを複数枚持てば、異なる環境を複数セット持てます。だから失敗をおそれずになんでも試してみることができます。
SDカードの種類についてはこちら（備忘録）を参照

ラズベリーパイで複製するのが簡単

USB SDカードアダプタにフォーマットすみのSDカードをセットしてラズパイに接続
ラズパイデスクトップ＞アクセサリー＞sdカードコピー
- 転送元は、「Internal SD card(/dev/mmcblk0)」
- 転送先は、「(/dev/sdb)」（アダプターによっては、sda, sdb など複数）
- SDカードの容量を気にせず複製できる

少しでもサイズが小さいと書き込めない（Win32DiskImager）

Win32DiskImager を使えば SDカードの全内容をパソコンのハードデイスクに保存できます。ただし、ディスクのファイルシステムがFAT32だと、4GB以上のファイルがつくれないので注意。NTFSならOK
それを、新しい SDカードに戻せば複製できるわけですが、転送先の SDカードの容量が少ないと「Not enough space on disk」エラーが出ます。
同じSDカードに書き戻すのならよいのですが、８GB のマイクロSDは、８GB の標準サイズの SDカードよりもサイズが小さいです。同じ種類の SDカードでも、微妙にサイズが違うことがあります。すこしでも容量がたらないと書き込めません。
これを解決するには、ハードディスクに保存する前に、SDカードのパーティションサイズを少し小さくすればよいです。それができるのが、Gparted CD です。

パーティションサイズを小さくする方法

Gparted は、CD から起動する Linux で、 http:://gparted.sourceforge.net/download.php から iso ファイルをダウンロードして CD を作成します。これを、Windows 入れて起動すれば、パーティションのサイズを変更できます。ただし、操作を間違えると、ハードディスクや、SDカードが読めなくなったりするので細心の注意が必要です。

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ラズベリーパイ・Linux 資料