Raspberry Pi Zero 2 Wを使ってみる（1）

これまで、いくつかマイコンボードを試してきた。

それらはいわゆる組み込み用のマイコンで、Linuxで動作するものは無かった。

Linuxで動作するものと言えば、Raspberry Piシリーズ。

今回はその中でも最安値のRaspberry Pi Zero 2 Wを使って、遊んでみたい。

ちなみにおじさんにはLinuxの知識はほとんどない。大丈夫だろうか？

先人の知恵を参考に、ChatGPTに訊きながら何とかしてみる。

Raspberry Pi Zero 2 Wの主なSpec

・クアッドコア　Cortex A53 1GHz

・512MB RAＭ（LPDDR2）

GUIを起動して使うには苦しいが、組み込みで使う分には十分すぎる性能だろう。たぶん。

と、いうことで、早速秋月電子に発注↓　3,360円

秋月電子：Raspberry Pi Zero 2 WH

発注して4日ほどで届いた。

ブレッドボードと並べて、このくらいの大きさ。思ったより小さい。

ちなみに電源はamazonでこちらを注文した。ケーブルにスイッチが付いていて扱いやすい

SDカード無しで電源を入れただけではLEDは光らないので何も分からない。

電源LEDとLチカを試す用のLEDをブレッドボードに付けて接続しておく。

次に、動作させるためにはOSをSDカードに書き込む必要があるらしい。

いろんな記事を見ると32GBくらいあると良いらしい。

ダイソーで調達↓

実際に動かすにあたっては、Mini HDMIコネクタからDisplayにつないで、USBコネクタからキーボード、マウスに繋ぐのが良いのだが、変換コネクタを用意したりディスプレイを繋ぎ直したりするのは、いろいろめんどくさい。

いろんな記事を読むと皆さんは、ディスプレイ、キーボード等つながずに、PCからリーモートログインして使っていることが多いらしい。

なので、おじさんもそうしてみたい。

今回のゴールは、リモートログインして動かしてみる
ところまで何とかしてみたい。

まず最初にこちらのページ↓を参考に動かしてみる

有線キーボード無しでRaspberry Pi Zeroのセットアップをする（SSH接続、Raspberry Pi Imager）

まず、Raspberry Piのホームページからラズベリーパイ・イメージャーをダウンロードしてPCにインストールして起動する

・対象モデル選択でRaspberry Pi Zero 2 W

・OSはどれが良いのか分からなかったが、64bit版にしてみる（推奨らしい）

・書き込み先はSDカードを指定

次へを押すと設定変更するか？と聞いてくるので変更するを押す。

一般のタブで、ユーザー名とパスワード、WiFi設定、ロケールを設定

WiFiは5Gはサポートしていないので、2.4Gを指定

リモートログインしたいので、サービスのタブでSSHを有効にする。

保存を押すと、OSの書き込みが始まる

時間は測ってないけど10分くらいはかかったと思う。

書き込みが終わったら、SDカードをRaspberry Pi Zero 2に挿して電源を入れる。

今度は、緑のLEDが点滅して起動しているっぽい感じ。

次にWindows PCのコマンドプロンプトを起動.。

arp -aと入力し、つながっている機器のIPアドレスをリストする。

何度かやってると、Raspberry Pi Zero 2が起動して、新たなIPアドレスが追加される。

そうしたら、SSHでつながるかどうか試してみる。

ユーザー名をnyaにしたので、ssh nya@raspberrypi.localと入力

パスワードを聞いてくるので、設定したパスワードを入力

無事つながった。

ここまでは順調。

更に、GUIを起動して、PCからリモートで操作できるようにしていく。

ネット上で、いろんな記事がヒットするので、まずVNCを使って接続を試みるが、まるで上手くいかない。諦めて、比較的簡単そうなxrdpを使っての接続を試みるも青い画面になって、そのうちエラーログが表示される。

むむむ・・基礎知識のないおじさんでは、どうしようもない

心機一転、ChatGPTに最初からいろいろ訊きながら作業を始める。

ChatGPTによると、RealVNCを使うのがお勧めらしい。

ChatGPTの指示に従って、いろいろ作業していく。それでも上手くいかない。

いろいろやって分かったのだが、Raspberry Pi Zeroでは、デフォルトではGUIは起動せず、コマンドだけで動かすようになっているっぽい。

なので、他の記事に有るようにxdrpやvncを動かしただけでは、そもそもGUIが動いていないので、動作しようもい。またRealVNCをインストールしても他のVNCと競合するのでそこも修正が必要。

主な手順をまとめると（ユーザー名：nyaの場合）

・デスクトップ環境（Xサーバー）が動いていないので動くようにする

　lightdmが軽量なデスクトップ環境らしい

　sudo systemctl enable lightdm
　sudo systemctl set-default graphical.target

・RealVNC Server インストール

　sudo apt install realvnc-vnc-server realvnc-vnc-viewer -y

・VNC有効化：

　sudo raspi-config
　・Interface Options → VNC → Enable
　・Display Options → Resolution で仮想解像度設定

・競合防止 & ディレクトリ準備

　WayVNCや他のVNC実装を停止（衝突回避）　

　sudo systemctl disable --now wayvnc

　VNCの設定ディレクトリ作成：

　sudo mkdir -p /home/nya/.vnc /root/.vnc
　sudo chown nya:nya /home/nya/.vnc

　サービス再起動：

　sudo systemctl restart vncserver-x11-serviced

　ポート確認：

　sudo netstat -tulpn | grep 5900
　0.0.0.0:5900 / :::5900 がLISTENならOK。

・Windows/Macから接続

　VNC Viewer をインストール（RealVNC公式）
　アドレス：<Raspberry PiのIPアドレス>
　ユーザー名：nya
　パスワード：ユーザーパスワード

他にも必要な手順があったかもしれない。素人では良く分からない。

各コマンドで具体的に何をやっているのかも、実は良く分かっていない。

まぁ、とにかくChatGPTと、長い長いやり取りをして、ついに、動作した↓

思ったより動作がスムーズで特に支障は無い

なお、FireFox等のブラウザはメモリ不足で立ち上がらない。

リモートでのGUI操作が出来るようになったので、いろいろ設定していく。

ロケールを日本語にして日本語表示に

今後使うであろう、SPIとI2Cのモジュールを自動で読み込むように設定

スクリーン右上のWiFiマークからAdvanced Optionメニューを開いて、使わないIPv6は無効にしておく

最後に、いろいろと、ネットを調べたりChatGPTに訊いたりすると、 Raspberry Pi ZeroだとGUIは結構重いので、普段は停止しておき、SSHで必要なときだけ起動する運用がよく使われるらしい。

なるほど。

ChatGPTにお願いしてまた試行錯誤。

最初に起動時はGUIは無しにしておく

SSHログイン時に自動でGUIとVNCを起動する には

1．~/vncstart.sh というスクリプトを作成

  中身は 

  #!/bin/bash
  echo "Starting GUI and VNC..."
  # GUI起動（LightDM使用）
  sudo systemctl start lightdm
  # VNC ServerをService Modeで起動
  sudo systemctl start vncserver-x11-serviced

 ・保存して実行権限を付与：

  chmod +x ~/vncstart.sh

2. SSHログイン時にスクリプトを実行する

   ~/.bash_profile（ログイン時だけ読み込まれる）を編集：

  nano ~/.bash_profile

  末尾に以下を追加：

  ~/vncstart.sh

これで、ただ電源を入れただけでは、GUIは立ち上がらずsshで接続したときには自動でGUIが立ち上がってVNCで接続できるようになる。

これで、Raspberry Zero ２にキーボード、ディスプレイ等つながずに、いろいろ遊べる環境が出来た。

ああ、大変だった

素人のおじさんには、なんとも重い作業なのであった。

でも、なんとかなって良かった。

Linuxの操作はどんなものか、少しだけ分かったような気になっている。

「重いという事なら、おいらは負けないのニャ」

うん、確かに・・