ラズパイで使用できるセンサーキットのおすすめランキング (original) (raw)

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ラズパイには、様々なセンサーやデバイスを接続できますので、

IoTのアプリケーション作成や組み込み系の勉強には最適です。

センサーというと、温度センサーや湿度センサー、人感センサーなど何かを検知するデバイスですが、

LCDやサーボモーターなどのデバイスも市販されているセンサーキットに含まれています。

ここでは、ラズパイで使用できるセンサーキットのおすすめをランキング形式で紹介したいと思います。

また、取り組みやすいセンサーやデバイスについても、いくつか解説していきたいと思います。

センサーキットで何が勉強できる？
私が実際に動作確認してきたセンサーについて
センサーキットの選び方
ラズパイで使用できるセンサーキットのおすすめランキング
ラズパイで使用できるセンサーキットの比較表
最後に

１．センサーキットで何が勉強できる？

センサーを組み合わせたアプリケーションの勉強

人感センサーが反応したらブザーを鳴らす、温度・湿度センサーを使用して、

LCDに温度・湿度を表示するなど、

センサーをいろいろ組み合わせた複雑なアプリケーションの作成を勉強することができます。

これは、どういったアプリケーションを作成するかを自分で、

０から仕様設計、プログラム作成、動作テストとソフト開発の一連の流れを勉強することができます。

組み込み知識の勉強

センサーの基本動作を見ていくことで、センサーを制御する方法だけでなく、

組み込みの知識も学ぶことができます。

センサーキットにサンプルプログラムが付属されていますので、

そのプログラムをもとに、自分が勉強したいところを調べていくと良いです。

また、サンプルプログラムは、WiringPiライブラリを使用して、

GPIOやI2Cなどのデバイスドライバを使用しています。

サンプルプログラムからセンサーを制御するまでの経路を図にしてみると、こんな感じです。

また、組み込み知識としては、下表のような項目です。

No.	項目	簡易説明
１	GPIO	CPUから出ている線で、線には番号と機能が割り当てられている。
２	I2C	クロック線とデータ線の２線でデバイスと接続してシリアル通信を行う。
３	UART	調歩同期式とクロック同期式の通信方法がある。
４	SPI	クロック、送信、受信、デバイス選択の４線でシリアル通信を行う。
５	割り込み	CPUからソフトウェアに通知を行う仕組み。

GPIOやI2Cなどの使い方だけでなく、どのように動作しているのか中身を知りたい場合は、

WiringPiのソースコードを見て、どのようにアクセスしているかを見てみると良いです。

２．私が実際に動作確認してきたセンサーについて

数あるセンサーの中で、私が実際に動作確認してきたセンサーやデバイスについて、表にしてみました。

No.	センサー名	簡易説明
１	LED	赤、黄、青などの単色LEDやフルカラーLEDなどがある。
２	LCD1602	カタカナ、数字、英字、記号の文字を２行で表示できる液晶ディスプレイ。
３	赤外線モーションセンサー	人が近づくと反応するセンサーで、人感センサーやPIRモーションセンサーとも言う。
４	カメラ	CSI接続やUSB接続のカメラがある。更に夜間でも撮影できる赤外線対応のカメラもある。

各項目について、簡単なを説明していきます。

LED (単色、フルカラー)

LEDは、プログラム上では、GPIOのON/OFFで制御できますので、一番取り組みやすいです。

ただ、ラズパイと接続する際に抵抗を入れたりと少し電気回路の知識も必要になります。

また、単色LEDをたくさん使用して、イルミネーションのようなプログラミングをしてみたり、

フルカラーLEDを使用すると更に複雑なイルミネーションも自分ですることもできます。

センサーキットには、いろいろな種類のLEDがありますので、

興味があるLEDが含まれているか、見てみると良いです。

LEDの具体的な使い方については、下記を参考にしてみてください。

Raspberry Pi で単色LEDの点灯・消灯・点滅のやり方 - 水瓶座列車

RaspberryPi 3B+でLEDを徐々に点灯、消灯させる方法 - 水瓶座列車

LCD1602

英数字や記号の文字を２行で表示できる液晶ディスプレイで、簡易的に文字を表示したい場合に使用します。

私が購入したOSOYOOのセンサーキットには、文字を表示させるサンプルプログラムがありましたが、

デバイスを制御するための仕様などはありませんでした。

サンプルプログラムから、どのようにデバイスを制御しているのかを読み解いてみましたが、

なかなか難しいです。

ある程度、デバイス仕様は理解できていなくても、文字表示は簡単なので、取り組みやすいと思います。

ただ、ラズパイとの接続で、GPIO版とI2C版の２種類ありますが、I2C版の方が扱いやすいです。

LCDの具体的な使い方については、下記を参考にしてみてください。

Raspberry Pi 3B+ でI2CキャラクタLCD(1602) の動作確認 - 水瓶座列車

LCD1602(I2C)を制御する方法を解析調査した結果まとめ - 水瓶座列車

赤外線モーションセンサー（人感センサー）

センサーに人が近づくことで、反応するセンサーです。

ラズパイとはGPIOで接続しており、人を検知することで、割り込みが入りますので、

割り込みが入った後に、どのような動作をするかをプログラミングします。

例えば、検知したタイミングで、ブザーを鳴らしたり、先ほどのLCDデバイスに、

文字を表示したりすることができます。

また、感度を調節することで、検知する距離を調整することができます。

赤外線モーションセンサーの具体的な使い方については、下記を参考にしてみてください。

RaspberryPi 3B+で人感センサーの動作確認（感知したときにLEDを点灯する。） - 水瓶座列車

カメラ

カメラは、制御を理解するまでには、かなりの時間がかかりますが、

単に動作させて、カメラ撮影画像を表示したりすることは、MJPG-streamerを使用すると意外に簡単です。

MJPG-streamerは、ブラウザでカメラ画像を見ることができますので、

スマートフォンからリアルタイムでカメラ画像を見ることもできます。

また、カメラが付属しているセンサーキットもありますので、

付属のサンプルプログラムからも勉強することができます。

下記で、MJPG-streamerの使い方を書いていますので、参考にしてみてください。

RaspberryPi(ラズパイ)でカメラを使ってストリーミング配信する手順 - 水瓶座列車

また、カメラには、赤外線カメラもあり、これはセンサーキットには含まれていません。

赤外線カメラを個別に購入したい場合には、下記が役に立つと思います。

RaspberryPi (ラズパイ)で使用できるカメラのおすすめランキングベスト５ - 水瓶座列車

３．センサーキットの選び方

センサーキットの選び方について、表にまとめてみました。

No.	内容
１	自分の使用したいセンサーが入っているか？
２	GPIO拡張ボードがあるかどうか？

自分の使用したいセンサーが入っているか？

センサーキットを購入する前には、自分の使用したいセンサーが入っているかを確認しておきます。

特にこだわりが無ければ、値段が少し高くなりますが、数多くのセンサーが入っているキットを選ぶと、

後からでも、いろいろアプリケーション作成の幅が広がると思います。

GPIO拡張ボードがあるかどうか？

GPIO拡張ボードとは、GPIOピンの機能が印字されているT字型の基盤です。

ブレッドボードに挿して、ラズパイ本体とケーブルで接続することで、

GPIOの機能が簡単にわかりますので、センサーやデバイスを接続しやすくなります。

ほとんどのセンサーキットには含まれていますが、付属されていないセンサーキットもありますので、

注意してみてください。

必須というわけではありませんが、ラズパイとセンサーの接続がかなり楽になります。

４．ラズパイで使用できるセンサーキットのおすすめランキング

センサーキットは、Amazonや楽天で数多く販売されていますが、

その中から、私がおすすめするラズパイで使用できるセンサーキットについて、

ランキング形式で紹介していきたいと思います。

３位．OSOYOO(オソヨー) オープンソース初心者スターターキット(V2.0版)

私が最初に購入したセンサーキットで、２項のリンクで使用しているセンサーは、

このセンサーキットを使用しています。

他のセンサーキットにはあまり見かけない赤外線リモコンがあります。

なるべく安い値段で、とりあえずセンサーやデバイスを触りたい場合は、

このセンサーキットがおすすめです。

２位．SunFounder Raspberry pi 用のスターター電子工作キット

超音波センサーやキーパッド、RFIDなど、第３位のセンサーキットには無いセンサーもあり、

少し多くセンサーが入っています。

価格は、少しだけ割高ですが、これらのセンサーを単品で購入するよりかは、リーズナブルになっています。

センサーの種類はそれほど多くなくても良いが、少なくても物足りないと思っている方には、

価格やセンサーの種類が丁度良い、このセンサーキットがおすすめです。

１位．Freenove 完全スターターキット

センサーの種類がかなり多く、高感度マイクセンサー、U字型光電センサー、ホールセンサーなど、

少し特殊なセンサーもあります。

特殊なセンサーは、個別に購入することもできますが、動作確認用のプログラムがありますので、

個別で購入するよりかは、このようなセンサーキットに含まれている方が便利です。

また、カメラも含まれていますので、カメラの扱い方もわかり、

更に個別で赤外線カメラを購入したとしても、ラズパイ５では、デュアルカメラもできますので、

用途の幅が広がると思います。

数多くのセンサーの動作を勉強できて、それらのセンサーを組み合わせることで、

複雑なIoTシステムを作成する勉強にもなりますので、 このセンサーキットが、一番のおすすめです。

５．ラズパイで使用できるセンサーキットの比較表

紹介しましたラズパイで使用できるセンサーキットについて、比較表を作ってみました。

ラズパイで使用できるセンサーキットの比較表

| | １位 | ２位 | ３位 | | | ------- | ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ | --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- | | 製品画像 | | | | | メーカー | Freenove | SunFounder | OSOYOO | | 製品名 | 完全スターターキット Amazonで購入楽天で購入 | スターター電子工作キット Amazonで購入楽天で購入 | 初心者スターターキット(V2.0版) Amazonで購入楽天で購入 | | 主なセンサー※ | ・ブレッドボード・ブレッドボード用電源モジュール・T型GPIO拡張ボード・カメラ・RGB LED ・LCD ・超音波センサー・RFID ・タッチセンサー・キーパッド・赤外線モーションセンサー・サーボモーター・ステッピングモーター・ステッピングモータードライバー・ジョイスティック・LEDマトリックス・４digit７セグメントディスプレイ・７セグメントディスプレイ・湿度・温度センサー・光センサー（フォトレジスター）・パッシブブザー・アクティブブザー・大気圧センサー・U字型光電センサー・ホールセンサー・赤外線障害物検知センサー・高感度マイクセンサー・加速度センサー・スピーカーアンプモジュール | ・ブレッドボード・ブレッドボード用電源モジュール・T型GPIO拡張ボード・LCD ・超音波センサー・RFID ・タッチセンサー・キーパッド・赤外線モーションセンサー・サーボモーター・ステッピングモーター・ステッピングモータードライバー・４digit７セグメントディスプレイ・７セグメントディスプレイ・湿度・温度センサー・光センサー（フォトレジスター）・チルトスイッチ・パッシブブザー・アクティブブザー | ・ブレッドボード・ブレッドボード電源用モジュール・T型GPIO拡張ボード・LCD ・赤外線リモコン・赤外線レシーバー・サーボモータ・単色LED ・赤外線モーションセンサー・温度・湿度センサー・大気圧センサー・PWM ・圧電ブザー・光センサー（フォトレジスター）・チルトセンサー |