Raspberry Pi 3 &7インチタッチスクリーンディスプレイの設定の仕方

Raspberry Pi 7インチタッチスクリーン用ケース」に「タッチディスプレイ 」を組み込む方法と、ディスプレイの設定の仕方、画面が逆になったときの対処法・仮想キーボードの導入方法などを紹介します。

ラズベリーパイとは

Raspberry(ラズベリーパイ)は、手のひらサイズの超小型コンピューターです。イギリスで教育用のコンピューターとして開発されましたが、ラズパイはその可能性の大きさから世界中で指示され、様々な用途に使われています。Webブラウザを閲覧したり、ゲームをしたりデスクトップパソコンとして使用するだけでなく、Webサーバーとして使用したり様々なセンサーを接続して電子工作の心臓部に利用することが可能です。

ラズベリーパイ3の特徴

2018年3月14日に発売されたラズパイ3ですが、従来のラズパイと大きく違う点はネットワーク関連機能になります。Wi-FiやBluetoothに対応しているので、IoT製品の開発に活躍してくれそうです。ラズパイで電子工作をしたい人にとっては、嬉しい仕様になりましたね!Bluetoothキーボードやマウスにも対応しているので、スマートにラズパイが使えそうです。

タッチパネルと専用ケースを組み立てる

ラズベリーパイをパソコンのように使用するのであれば、モニターやマウス・キーボードが必要です。でも、タッチパネルを使えば

  • モニター
  • マウス
  • キーボード

が不要になります!

準備するもの

・ラズベリーパイ
・microSDカード(TOSHIBAの16GBがおすすめです)
・7インチ公式タッチディスプレイ
・7インチタッチスクリーン用ケース

ラズベリーパイ3を取り付ける前に専用ケースを取り付ける

タッチディスプレイにラズベリーパイ3を設置する前に、専用ケースを取り付けます。

Raspberry Pi 7インチ公式タッチディスプレイ裏の画像

タッチパネルの蓋にラズベリーパイのロゴが描いてあって可愛いですね。まだタッチパネルにラズベリーパイ3を設置していませんが、microSDカードをラズベリーパイ3に差し込んでからタッチパネルに接続するので、まずはOSをmicroSDカードにインストールする必要があります。

OSをインストールする準備

ラズベリーパイでは、さまざまなOSを利用することができます。一番メジャーな「Raspbian(ラズビアン)」をインストールすることにしました。OSとしてRaspbianを選択した場合は、バージョン4.1以降だと7インチ公式タッチディスプレイに対応しています。

NOOBSをダウンロード

ラズベリーパイのOSをインストールするために、まずは「NOOBS」というインストーラーをダウンロードする必要があります。

microSDカードをフォーマット

事前準備として、「SD Formatter」をダウンロードしてmicroSDカードをフォーマットします。microSDカードは、8GB以上のストレージ容量が必要です。4.0以前のバージョンでは、オプションで「論理サイズ調整」をオンにすることが出来ましたが、最新の5.0ではオプション設定が無くなりました。おそらく、「上書きフォーマット」で大丈夫だろうと思います。

SD Formatterの画像

上書きフォーマットは、少し時間がかかります;
【クイックフォーマットと上書きフォーマットの違い】

  • クイックフォーマット→カード内のファイルシステムパラメータを初期化して、ファイルやディレクトリーのエントリーをすべて削除する。(ファイルに書き込まれてあるデータは削除しない。)
  • 上書きフォーマット→クイックフォ-マットと同様にファイルやディレクトリーエントリーをすべて削除する。(ファイルに書き込まれてあるデータも削除する。)

ラズパイ公式サイトへアクセス

ラズベリーパイの公式サイトにアクセスして、「DOWNLOADS」をクリックして「NOOBS」をクリックします。

NOOBSダウンロードの画像

「NOOBS」の「Download Zip」をクリックしましょう。

こちらもなかなか時間がかかります;

NOOBSをmicroSDカードにコピー

ダウンロードしたNOOBSを、microSDカードへコピーします。ZIPファイルを解凍すると、「NOOBS_v2_8_1」というようなディレクトリが作成されますが、こちらの下の階層にあるファイルを全てmicroSDカードにコピーします。

ZIPファイルを解凍した画像

コピーが完了したら、microSDカードをPCから取り出してラズベリーパイにmicroSDカードを挿入します。

タッチパネルにラズベリーパイ3を設置

ねじ4本を使ってタッチパネルにラズベリーパイを固定します。

タッチパネルにラズベリーパイを接続する画像

リボンケーブルを ラズベリーパイ に接続します。

タッチパネルにラズベリーパイを接続する画像2

ジャンパーケーブルを  GPIO ピン

  • 赤→5V
  • 黒→GND

へ接続します。

タッチパネルにラズベリーパイを接続する画像3

分かりずらいですが赤はラズベリーパイ外側の一番端のピン、黒は外側の3番目のピンに差しています。カバーを閉じて、USBケーブルを接続しました。

タッチパネルにラズベリーパイを接続する画像4

ラズベリーパイには、スイッチが無いので電源アダプターをラズパイを接続したタッチパネルに繋げた瞬間に電源がオンになります!

ラズベリーパイ3にRaspbianをインストール

タッチパネルに電源アダプターを接続すると、NOOBS(インストーラー)が起動します。Raspbianを選択して、言語は日本語を選びましょう。

Raspbianインストールの画像

画面左上の「インストール」をクリックすると、警告が出ます。「はい」をクリックすると、Raspbianのインストールが始まります。

Raspbianインストールの画像2

「OSのインストールに成功しました」とメッセージが出たら、インストール完了です!(1時間ほどかかったでしょうか?)

ラズパイ3をPCから遠隔操作する

ラズベリーパイ3をPCから操作できると、キーボードを接続しなくても良いので便利ですよね。事前準備として、ラズパイ3と操作するPCを同じLANに接続する必要があります。タッチパネルでは、初期段階ではキーボード入力が出来ないのでやが必要です。

ラズベリーパイをWi-Fiに接続する

タッチパネルをWi-FIに接続するには、USB キーボードBluetooth ワイヤレスキーボードが必要です。USBキーボードをあらかじめタッチパネルに接続しておきましょう。Bluetoothキーボードを使う場合は、画面右上のBluetoothのアイコンをタップしてペアリングを行いましょう。

Bluetoothアイコンの画像

タッチパネルとキーボードを接続したら、

  1. 画面右上にあるWi-Fiのアイコンをタップすると、ネットワーク候補が表示されます。
  2. 接続したいネットワークをタップします。

ラズパイにWi-Fiを設定する画像

ネットワークのパスワードを入力します。

ラズパイにWi-Fiを設定する画像2

Wi-Fiのアイコンが扇形に変わったら成功です!

ラズパイのSSHサーバーを有効にする

PCからラズパイを遠隔操作するには、SSHとVNCを利用する方法があります。ここでは、SSHを利用して遠隔操作する方法をご紹介します。

  1. 画面左上のラズベリーのアイコンをタップ設定をタップ
  2. Raspberry Pi の設定をタップ
  3. SSHを「有効」にする「OK」をタップ

SSHを有効にする画面

これで、ラズパイ側のサーバーの設定が完了しました。ラズパイを再起動します。

ラズパイのパスワードを変更する

ラズパイを再起動すると、パスワードの変更を求めるメッセージが表示されます。「OK」をクリックして、パスワードを変更しましょう。初期のパスワードは「raspberry」です。

  1. 画面左上のラズベリーのアイコンをタップ
  2. 設定をタップ
  3. Raspberry Pi の設定をタップ
  4. 「システム」をタップ
  5. 「パスワードを変更」をタップ

ラズパイのパスワードを変更する画像

新しいパスワードを2回入力して「OK」をタップすれば完了です。

ラズパイのパスワードを変更する画像2

PCにSSHクライアントをインストールする

OSがmacの場合はターミナルがインストールされているのでこの工程は飛ばしてください。Windowsの場合は、SSHクライアントをダウンロードします。私は、日本語版の「PuTTY」をインストールしました。

zipファイルをダウンロードしたら、解凍しておきます。フォルダ内の「pyttyjp」をクリックすると、起動します。

OpenSSHクライアント

ラズパイのIPアドレスを固定する

  1. 画面左上のターミナルのアイコンをタップ
  2. ip addre | grep 192 と入力

inet 192.168.●.●/24(黄色のアンダーライン)がラズベリーパイの今の地点のIPアドレスになります。

ラズパイのIPアドレスを固定する画像

IPアドレスは、毎回割り振られる数値が変化するので固定する必要があります。まず初めに、このIPアドレスが他の器機と被っていないか調べましょう。窓の社のフリーソフト「Advanced IP Scanner」で調べられます。もしIPアドレスが被っていなければこのまま固定して、被っていたら4個目の数値を変更します。ターミナルを開いて、
sudo nano /etc/dhcpcd.conf
と入力すると、IPアドレス固定のファイルの編集が出来ます。以下のように入力します。

ラズパイのIPアドレスを固定する画像2

書き込みが終了したら、「Ctl」「x」キーで終了します。「Y」「Enter」キーで保存したら、ラズパイを再起動させましょう!再起動したら、ターミナルを開いて
ip addre | grep 192
と入力します。IPアドレスが固定したい数値になっていたら成功です。

PCからラズパイにSSHで接続する

PuTTY」を起動します。IPアドレスを入力して、ポートが「22」「SSH」にチェックが入っていることを確認したら「開く」をクリックします。※セッション一覧に「raspberry pi」と入力して保存しておくと、設定が保存されるので次回以降の接続がラクになります。

PuTTYの画面の画像

初回に接続した時は、セキュリティ警告が出ます。「はい」をクリックしましょう。

PuTTYのセキュリティ警告の画像

ユーザー名とパスフレーズを入力して「OK」をクリックします。

ligin as:

とユーザー名を聞かれているので、「pi」と入力します。次にパスワードを聞かれるので、「raspberry」と入力します。※初期設定ではユーザー名が「pi」、パスワードが「raspberry」に設定されています。変更も可能です。

PuTTYの画面の画像2
PCからラズパイに接続することが出来ました!接続エラーになってしまう時は、PCとラズパイが同じネットワークで接続されているか確認してみて下さい。

逆になったタッチパネルの画面を修正する

実は、これまでタッチパネルは180度逆の状態になっていました。なぜか、初期設定では逆になっているようです。ラズパイのターミナルからも修正することが出来ますが、さきほどPCから遠隔操作出来るように設定したので遠隔操作で修正してみます。PCからSSHでラズパイに接続した状態で、以下のコマンドを入力します。

$ sudo nano /boot/config.txt

出てきたファイルの最初のほうに

lcd_rotate=2

と入力して、「ctrl+x」→「Y」→「Enter」で保存して終了します。ラズパイを再起動してみましょう!

ラズパイタッチパネルの自立画像

これで、やっとタッチパネルを自立させることが出来ました。何気に不便だった!

仮想キーボードを導入

ラズパイにキーボードを繋げるのは面倒なので、仮想キーボード「matchbox-keyboard」を導入します。再びPCから遠隔操作しようと思いましたが、何故かコマンドが文字化けしてしまったのでラズパイのターミナルから実行しました。

$ sudo apt-get install matchbox-keyboard

と入力してEnterをクリックすると、インストールが始まります。途中で「Y」と入力する箇所があるので、入力したらラズパイを再起動させます。

仮想キーボード導入の画像仮想キーボードを表示してみましょう。

  1. 「アクセサリ」をタップ
  2. 「key board」をタップ

ラズパイのキーボードを表示させている画面の画像

文字化けしてる!!

ラズパイの仮想キーボード文字化けの画像

文字化けの修正の仕方を紹介しているサイトがありましたので、直しました。

7インチタッチスクリーンディスプレイ仮想キーボードの画像

やった!日本語入力出来ました。「Enter」が「Pet」になっていて躊躇していたのは、ナイショです。

フォローしてくれたら嬉しいです(*’-‘*)ノ