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PMODとラズベリーパイを使って
プロトタイピングを高速化

ラズパイによるプロトタイピング開発を加速させる製品が登場した。RSコンポーネンツが販売している 「PMOD HAT(注文品番:144-8419)」である。このPMOD HAT、センサーやアクチュエータを搭載したPMODモジュール群を差し込むだけで様々な機能拡張が行える。はんだ付けやブレッドボードも不要でプロトタイピングを超高速に行える。

エレクトロニクスマガジン EDNを編集するAspenCore社の調査によると、機器開発プロジェクトの20パーセントはワンボードマイコンや開発キットをもとに着手されるそうだ。これは、こういったボードが普及し入手性も良くなったこともあるが、それ以上に市場競争の激化、開発にかかる予算と期間の削減、ソフト開発の効率化、プロトタイピングの高速化を求められるようになったからである。

また特に目立つ動きとして、企業の研究開発でのラズベリーパイの採用が増加傾向であることだ。本調査回答者の多くが、ラズベリーパイを次の新規開用プロトタイプのプラットフォームとして採用したいと述べており、それは既存パイ採用ユーザの割合から7%もの増加で、カスタムプラットフォーム採用ユーザの27%に迫る勢いとなっている。付け加えると、およそ50%超の新規プロジェクトでラズベリーパイ、 Arduino、 Beagle Bone  といった汎用のマイコンボードが利用されようとしており、中でもラズベリーパイの使用率は急増しているとのことだ。

こう言ったマイコンボードは、プログラミングによる演算処理だけなら良いが、モーターやセンサーなどの機能を追加しようとすると、基板設計などで開発に遅れが生じる。

Digilent製のFPGAボードでは、このような問題に対応すべく周辺モジュール「PMODシリーズ」で対応できる仕組みが出来ている。必要なモジュールをFPGAボードに着脱し目的の機能を素早く実現できるようになっている。

今回RSコンポーネンツからリリースされた「PMOD HAT(RS注文品番:144-8419)」は、これまでFPGA用だった各種のPMODモジュールをラズパイに簡単に接続できるインターフェースの機能を果たすことができる。これによりラズベリーパイプラットフォームでの開発において、メインの演算から周辺の拡張まで短時間に進めることが出来るようになる。

こういったPMOD用インタフェース、実はArduinoやPSoC用のものも存在する。例えば「Pmod Shield-Unoアダプター(RS注文品番:136-8283)」を利用することで、Arduino UnoからPMODモジュールを使う事ができる。

 PMOD HATには3つまで、Pmod Shield-Uno Arduinoアダプタには5つまでのPMODモジュールを接続することが出来る。これにより、はんだ付けやプリント基板の発注をすることなく、プラットフォームの拡張が行える。

AspenCore社の調査報告のもう一つの主張として、組込み開発の使用言語としてPythonの急増が目立っており、現在ではc, c++に続いて三番目のシェアを誇っているそうである。

 ご存じのとおり、ラズベリーパイが次世代プログラマーの教育をサポートしバーチャル空間の創造を加速させている一方で、センサーやアクチュエーターといった“現実世界"を制御する周辺機器サポートが充分ではなかったと言われている。RSコンポーネンツはこの問題を解決するため、先ほど紹介したPMOD HATのリリースに併せて、いくつかのPMODセンサーやPMOD出力デバイスのPythonコード及びアプリケーションを提供するに至った。

それらサンプルコードは Open AB社のAndrew Back氏と協力のもと作成されており、既に Design Sparkサイト上からダウンロード可能である。主なドキュメントはPythonのソフトウェアに対するリファレンスを多く取り扱っているサイトによって作成されている。http://designspark-pmod.readthedocs.io ではPDFおよびEpub(e-book)形式でダウンロード可能である。 このライブラリは、Python Package Index(PyPi)にもパッケージ化されており、容易にインストール及びアップデートすることが出来る。

 https://pypi.python.org/pypi/DesignSpark.Pmod/からアーカイブをダウンロードすることが出来るが、“pip”コマンドを使うのが一番良い方法だろう。詳細はページ内のドキュメントに記載されている。

GitHubのページはここを参照して欲しい。

GitHub: https://github.com/DesignSparkrs/DesignSpark.Pmod

 

以下の商品は、全てRSコンポーネンツから購入可能である。これらは高速なプロトタイピングの実現する上で非常に役立つだろう。

For Raspberry Pi
* Raspberry Pi3                                                              RS No. (896-8660)
* HAT for Raspberry Pi                                                   RS No. (144-8419)

For Arduino
* chipKIT Wi-FIRE PIC32MZ MCU Board + WiFi          RS No. (134-6472)
* Pmod Uno R3 to Adapter Board                                 RS No. (136-8283)

For PSOC
* CY8CKIT-042 PSoC 4 Pioneer Dev Kit                      RS No. (124-4183)
* New CY8CKIT-062-BLE PSoC 6 IoT Dev Kit             RS No. (136-7817)
* Pmod Uno R3 to Adapter Board                                 RS No. (136-8283)

 

以下の6つのPMODモジュールはDesign SparkPythonのコードを提供している。

* PmodOLEDrgb 96 x 64 RGB OLED display               RS No. (134-6481)
* Pmod ISNS20 12-bit 20A Current Sensor                  RS No. (136-8069)
* PmodMIC3 MEMS Microphone Module                     RS No. (134-6475)
* Pmod AD1 Dual 1Msps 12-bit ADC + filters               RS No. (134-6443)
* Pmod HB3 2A H-bridge Driver + F/B                          RS No. (134-6445)
* PmodTC1 K-Type Thermocouple Module                  RS No. (134-6476)

Product Group Manager - Semiconductors