Arduino互換機ほかIoT・電子工作パーツ類の追加購入18

Arduino互換機ほかIoT・電子工作パーツ類の追加購入18

　約4ヶ月ぶりとなる今回は、Aliexpressの11.11セールでRaspberry Pi 3 B+即使える至れり尽くせりセット(自身命名)と念の為、追加でmicroUSB出し5V/3AのACアダプタ、小型マイク、音量調節アダプタケーブル2本、USBサウンドアダプタ、更に温・湿度・気圧センサBME280とAmazonだと1万円は超えるであろう品々を計60ドル79セントで購入[2018/12/13 USBマイク +3.52ドル]。

目視／動作確認・レビュー

1. RS製Raspberry Pi 3 B+及び一式セット
2. ラズパイ用ACアダプタ5V/3A
3. 小型マイク
• USBコンデンサマイク
4. 音量調節アダプタケーブル
5. USBサウンドアダプタ
6. 気圧/温度/湿度センサBME280

RS製Raspberry Pi 3 B+及び一式セット

　Aliexpress/DIYzone StoreでRaspberry Pi 3 B+本体(英・RS Components製)に加え、ラズパイケース、冷却ファン、ヒートシンク、microUSB出しACアダプタ5V/2.5A、HDMIケーブル、microSDカード16GBのセットが、なんと、49.88ドル。

　これは、先日ラズパイを想定して作った自作スマートスピーカーに使うべく、購入。

　注文時にケースは、colorless and transparent/透明、電源は、US/米国タイプを指定しました。

　以下は、Amazonで販売されているもので何れもmicroSDカードリーダが付属していますが、自身が買ったものには、これがない一方、冷却ファンが付属、ケースも冷却ファン対応となっている点が異なるものの、他の構成品は同じ(商品画像を拡大してみた限り、Made in the UKとあり、ボードがRS製である点も同様 => 今回買ったものは箱にもRS製とあったものの、後にelement14製も買ってみると少なくともラズパイ3B+に関しては基板上の[Made in the UK]印字はRS製/element14製共にあり、これによって何れかを判別することはできないことが判明)。

　喜ばしいことにラズパイ3B+は、デフォルトでUSBブートできるようになったとのことで、USBメモリで運用予定の自身には、microSDカードは、なくても良かったのですが、これを削るとHDMIケーブルもセットから外れることになったことから、結果、両方ついたセットとしました(が、HDMIケーブルも100円ショップでも売ってることを知ってみれば、これらがないセットでもよかったかも...)。

　microSDカードについては、既にブートはmicroSDカードから、システムはUSBメモリ、データは2TBの外付けHDDとし、サーバとして使っているラズパイ2Bで使っているものの他、念の為、予備で購入したものもあるのですが、これも予備とすべく、ブートのみなので、むしろ、もっと小容量でも十分であり、あえて選択可能だった32GBではなく、最小選択肢の16GBとしました。

　そんな自身の場合、既存のラズパイ購入時に100均でSD/microSDカードリーダーを買って持っていたこともあり、microSDカードリーダがセットになっている必要はありませんでした。

　USBメモリも利用中の16GBの他、予備として買ったもの含め、ラズパイサーバ運用において相性の良かったSilicon Power Ultima U02(USB 2.0)だけでも他に16GBと32GBの2本持っているので今回ブート及びシステム＋アルファには、これらの内、何れかを使う予定。

　USB 3.0/3.1でも良いでしょうが、Raspberry Pi 3B+もサポートするUSBバージョンは2.0なので、あえてそうする必要はなく、32GBにする可能性もなくはありませんが、使いみちからして容量も16GBでも十分と思っており、それ以上は必要ないので手持ちで事足りる予定。

　1週間で到着、発送までに2日程度かかったと思われ、出荷が早いと(自身経験の最速)5日くらいで届くこともあるのかも。

　以下を確認、コスパも高く良いセット(ACアダプタは左がセット付属の5V/2.5A、右が追加で買った5V/3A)。

• 商品説明通りのパーツが揃っていること
• 事前にRaspbian Stretch Liteを書き込んでおいたUSBメモリでUSBブートし、あっさりRS製Raspberry Pi 3 Model B+が起動すること
• 5V(BOARD PIN 4)/GND(BOARD PIN 6)で付属ファンが作動すること
• 付属HDMIケーブルでラズパイとSHARP AQUOSをつなぎ、AQUOSでHDMIを選択、ラズパイ起動画面がテレビに表示される(カラーのラズパイロゴも表示されている)こと
• 付属の16GB microSDカードとカードアダプタ、手持ちの汎用カードリーダーでマウント、ファイルを保存、削除できること

　尚、デフォルトで有効だと思って甘く見ていたSSH接続とWifi接続に若干手間取りました。

　SSH接続については、ぐぐるとRaspberry Pi 3B/3B+でも当初は、デフォルトで利用可能だったらしいですが、セキュリティ上の理由により、途中からデフォルトで無効となっているとのことでブートパーティション直下に[ssh]という名の空ファイルを作成してから起動するという狐につままれたような手でパソコンなど他端末からSSHアクセスできました(これってセキュリティ対策になってるのか！？)。

　Wifi接続については、raspi-configで[Localisation Options]の内、[Change Locale]、[Change Timezone]、[Change Wi-fi Country]を設定(USBキーボードなどラズパイ専用で使っているなら[Change Keyboard Layout]も変更が必要でしょう)、続いて/etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.confの作成(既にOSや他のラズパイで使っていて、特にこだわりがないなら同じもので可)、Raspbian LiteでCLIな自身の場合、やはり、最後にLinuxやラズパイ2Bでもやっていた通り、[sudo wpa_supplicant -B -i wlan0 -c /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf]の実行が必要でした。

　ケースは、選択肢になかった手持ち2Bでも使っている白が良いと思いましたが、透明もいい感じ。

　2BのケースにはあったGPIO部分のカバー部品がないけど、3B/3B+については、排熱対策として、あえてかな？

　尚、付属の冷却ファンのピンソケットは、分割できるタイプではないから、そのままだとGNDが隣接しない3.3Vには挿せません。

　あ、poweroffしてもファンは、止まらないよね、そりゃ、ACアダプタにスイッチはない一方、個別スイッチ付きコンセントに挿して使うから問題ないけど。

　ちなみに手持ちのelement14製Raspberry Pi 2 Bは、LEDは、赤1つですが、2Bで調査した際に知った通り、RS製ラズパイは、3B+も同様に赤と緑、LEDが2つあることを確認。([追記:2018/12/10]と思ったら...element14製3B+が届いてみたら、2Bと違い、LED数の違いはありませんでした。)

ラズパイ用ACアダプタ5V/3A

　Aliexpress/DIYzone StoreでmicroUSB出し5V/3AのACアダプタ 3ドル56セント。

　Raspberry Pi 3からか3B+からか、電源に5V/2.5A以上が要求され、一時的でも消費電流の多いWiFiに加え、ラズパイのUSBポートにUSB機器を接続して使うことなどを考えると、より余力のある方が良さげに思えた為、ラズパイセットに5V/2.5AのACアダプタが付属するも念の為、5V/3AのACアダプタを追加。

　うっかりして危うくプラグタイプを選ぶところでしたが、購入前に気づき、無事、microUSBタイプを選択。

　Aliで買ったものには、ON/OFFスイッチはついていませんが、個別スイッチ付きの電源タップには、つなぐ予定。

　こっちは、China Post Small Packet Plusでしたが、Airmailだったラズパイセットと同じ店に同時注文だった為、Airmailで届き、1週間で到着、先のラズパイ3B+で動作確認済み。

小型マイク

　Aliexpress/VeFly Storeでスタンド付きミニマイク 1ドル85セント。

　ピンマイクやUSBドングルタイプは避けたものの、集音具合はよくわからない為、試し買いですが、先のRaspberry Pi 3 B+セットに加え、自作スマートスピーカー用候補として調達。

　motionを使って見守り・監視カメラを兼ねるなどしつつ、検証でも使ったWebカメラ付属マイクを使える可能性もある？が、とりあえず第一候補は、今回のマイク。

　発注から22日で到着(China Post Ordinary Small Packet Plus[配送日数目安:15-29日])。

　商品画像から十分大きさ(小ささ)は想像つきますが、実際目にすると、思っていた以上に小さくてかわいい、メインで使っているノートパソコンTOSHIBA dynabook B45/Bのオーディオジャックに挿して試してみると想像以上に集音してくれることにびっくり。

　詳細に検証はしていませんが、2m程度離れたところからでも十分声を拾ってくれ、余力もまだまだありそうなので自作スマートスピーカーにピッタリかも。

　ってこれ、意外なことにプラグが4極だ...、位置が仕様で決まっていないというなんとも痛ましい4極、このマイクの場合、順不同でマイク/GND/LEFT/RIGHTでしょうが、どうやらラズパイB+(3B+も？)は、4極だけどプラグ根本から映像/GND/RIGHT/LEFTである模様で、どうもラズパイのオーディオジャックにこの4極マイクを挿しても機能しないっぽい...。

　一方、今回買ったもの含め、手持ちの2つのUSBサウンドアダプタを介すと、これまた、これらUSBサウンドアダプタが、4極に対応していないらしく、やはり、マイクが機能しない。

　3極-4極や4極-3極のアダプタもあるようだけど、数百円とは言え、微妙に高く、別途マイクを買った方がよいかなと...このマイクすっごくいいのになー...。

　と思ったら、3極、4極に関わらず、ラズパイの3.5mmミニジャックは、マイク入力に対応していない？っぽく、何れにしてもUSBサウンドアダプタ＋マイク入力のノイズ問題もあり、ラズパイで使う限りにおいては、少なくともマイクはUSB接続のものを調達するのが良さげ。

　尚、想定していなかったのですが、パソコンのオーディオジャックに差し込むプラグとは別にスピーカー/ヘッドホン用ジャックが分岐しており、そこにスピーカー/ヘッドホンのプラグを挿して音を出力することもできます。

　Arduino音声合成・再生、Arduinoでオリジナル音声再生、ESP-01/12/ESP32音声合成・再生などのスケッチ実行とそこにある方法でArduinoならD3/GND、ESP-01ならRX/GNDとこのマイクのフォーンプラグの該当部分をワニグチクリップケーブルで、小型スピーカーLogitech Z120をこのマイクのスピーカー用に分岐したコネクタに挿し、動作確認してみました。

　結果、左右の区別はつきませんが、プラグ先端から音声/音声/GNDであることを確認、先のノートパソコンでは、マイクが機能することを確認できている為、残るプラグの根元はマイクであることは確定、よってこのミニマイクのフォーンプラグ仕様は、CTIA(GNDとマイク位置が入れ替わった恰好のOMTPではない)と考えて良さげ。

　エレコム スマートフォン/タブレットPC用マイク付きイヤホンをパソコンで使用するための変換ケーブル 3.5mm 4極メスx1-3極オスx2変換プラグ AV-35AD01BKを使って当該マイクとダイソー300円スピーカーをRaspberry Pi 400で使用中。

音量調節アダプタケーブル

　Aliexpress/peoplemarketingで音量調節アダプタケーブル 97セント...と思ったら2本買ったからか？96セントx2 1ドル92セント。

　amixerやalsamixerで調整しても良いのですが、物理的なボリューム調整もできたらいいなということでマイクやスピーカー用になるかも？と淡い期待を寄せつつ試し買い。

　発注から13日で到着(China Post Ordinary Small Packet Plus[配送日数目安:15-29日])。

　オス-メスを2本頼んだのですが、オス-メスと商品画像や説明には全くないオス-オス、1本ずつ来ました。

　オス-オスって何に使うのか知りませんが、安価だし、もしかしたら、オス-メス2本は要らないだろ...って気を利かせてくれたのかもしれないし！？、まぁいっかと到着確認済みにしておきました。

　スピーカーについては、オス-メスケーブルのオスをPC、メスに100均スピーカーのプラグを挿し、(デスクトップMATEの公式ファイルマネージャCaja上で)既存のwavファイルをマウスでポイントして再生することで、マイクは、Webカメラに付属していた簡易ヘッドセットを使い、Audacity上で消音〜最大まで音量調節できることを以て動作確認としました。

　やはり、最大音量は、amixerやalsamixerの設定値に依存...、それ以上にできるのかも？と淡い期待を持ってはみましたが、そんなわけはないよね。

　さて、オス-オスって何に使うのか...ん？そうだよね、ヘッドフォンジャック同士じゃ、どっちも出力だからダメだよね...入力ジャックは...。

　そうか、ノートパソコンのヘッドフォンジャックとUSBサウンドアダプタのマイクに、それぞれこれを挿して、Audacityでマイクを適切なUSB AUDIOに、スピーカーをシステムのスピーカーにして同じノートパソコン上でAudacityで録音しつつ、.wavファイル等を再生させ、ヘッドホン端子に挿したプラグを外すか、スピーカーをUSBサウンドアダプタに挿し、Audacityでスピーカーに適切なUSB AUDIOを指定し、再生...できることを以て動作確認としました。

　って、マイクは、最小にしても僅かにボリューを上げるとそこそこウィーーーン的な雑音が入るも音量調整で、たぶんamixerやalsamixerの設定値に関係なく、相当に音が大きくなる気がする...スピーカー音も大きくなるのを期待していたのですが...。

　既に録音済みのものは、その範囲の最大〜最小を調整でき、録音する際は、ボリューム調整した範囲で最小〜最大になる？そういうもの？それともスピーカーも大きくなってるのかな...これでも...。

USBサウンドアダプタ

　Aliexpress/AlicrownでUSBサウンドアダプタ 1ドル3セント。

　先のアダプタケーブルが思い通りのものなら、これは不要なのですが、チープながら手持ちのWebカメラに付属していたヘッドセット用に。

　以前買ったUSBサウンドアダプタもあるのですが、音量調節機能は付いていないため、仮にスマートスピーカーで使う場合は、既存のものを使えばよいかなと。

　発注から15日で到着(China Post Ordinary Small Packet Plus[配送日数目安:15-29日])。

　思っていたより、高機能でマイクOFF？ミュート、スピーカーミュート、スピーカー音量アップ・ダウンでき、以前買ったUSBサウンドアダプタより圧倒的に安くて良いかと思いつつ、マイクの方でノイズがのる分、安いのか？(激安7.1Channel Soundの場合、分解したらあるべき場所にコンデンサがないからノイズが...という説もある模様)。

　実は、マイク入力もアップ・ダウンできることを期待していましたが、前述の音量調整可能オーディオケーブルと異なり、これは、そうではありませんでした。

　OSの音量調整で100%以上にした際、このUSBサウンドアダプタの音量調節において「目盛り上は、」下げる方向は、その設定値から下がっていきますが、上げる方向は、100%にリセットされてしまいます。

　この時、このUSBサウンドアダプタに接続したヘッドホンから聴こえる音量は、OSで100%以上にしても100%〜は、100%の音量のままでした。

　そういうもの？なんだろうと受け入れてはいますが、以前買った音量調整機能のないUSBサウンドアダプタは、高めなだけあって？100%以上の音量も相応に聴こえます。

　マイクに限らず、スピーカーを接続するとラズパイでもノイズがありましたが、ラズパイのときほどではないものの、パソコンでもノイズが出ることに気づきました...つまり、これ、このままだと単なる不良品...。

　なんと5年半越しにOrange Pi Zero 3 RAM4GBスピーカー出力用として使いみち決定。

　公式、サードパーティ各種OSイメージがある中、素直にできないものがあったため。

　ちゃんと使えてビックリ。

気圧/温度/湿度センサBME280

　Aliexpress/GREATZT Storeで温度/湿度/気圧センサBME280 2ドル55セント。

　1つですが、DHT11は持っており、AliだとDHT22と価格的に遜色なく、気圧がおまけについてくる、温度＋気圧で高度も求まるらしき、お得感？からBME280を選択。(BMP280だと湿度センサがないので注意。)

　Amazon/HiLetgoのBME280は、商品説明によれば5V版のようですが、GREATZT Storeから買ったのは、GY-BME280-3.3とある通り、3.3V版。

　商品説明を読むとGY-BME280-3.3は、VDD:1.71〜3.6V/VDDIO:1.2〜3.6Vとなっており、自身は、ESP8266/ESP32で使う予定なので不要ですが、これを5V版のArduinoで使うならI/O・通信時に別途、電圧変換・レベルシフトモジュールを要します。

　発注から16日で到着(China Post Ordinary Small Packet Plus[配送日数目安:15-29日])。

　Takatsuki0204/BME280-I2C-ESP32のスケッチを拝借、温度・湿度・気圧センサモジュールの実験を参照させて頂き、ESP32-BME280において3.3V-VCC/GND-GND/33-SCL/32-SDA/GND-SDOのように配線、シリアルモニタに温度、湿度、気圧が表示されることを以て動作確認としました。

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