【ラズパイでもDocker！】ラズパイでLチカ 〜 実機からShellで行う方法 & Docker AlpineコンテナからShellで行う方法の比較
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2020/05/02
今回はラズパイ実機からShellでLチカする方法を紹介し、それと比較してDocker AlpineコンテナからLチカを行ったときの内容です。
Dockerからラズパイ開発をしていく上であらためて基礎的な知識をおさらいしたい方向けの話題になっています。
実機からShellで
まずがあらためてラズパイに標準装備しているShellコマンドを用いてLチカする方法をおさらいしてみます。
今回はラズパイ3B+を利用します。
ピン番号の確認
一番手っ取り早くピン番号の確認するには、
pinout $ pinout
,--------------------------------.
| oooooooooooooooooooo J8 +====
| 1ooooooooooooooooooo PoE | USB
| Wi oo +====
| Fi Pi Model 3B+ V1.3 oo |
| ,----. +====
| |D| |SoC | | USB
| |S| | | +====
| |I| `----' |
| |C| +======
| |S| | Net
| pwr |HDMI| |I||A| +======
`-| |--------| |----|V|-------'
Revision : a020d3
SoC : BCM2837
RAM : 1024Mb
Storage : MicroSD
USB ports : 4 (excluding power)
Ethernet ports : 1
Wi-fi : True
Bluetooth : True
Camera ports (CSI) : 1
Display ports (DSI): 1
J8:
3V3 (1) (2) 5V
GPIO2 (3) (4) 5V
GPIO3 (5) (6) GND
GPIO4 (7) (8) GPIO14
GND (9) (10) GPIO15
GPIO17 (11) (12) GPIO18
GPIO27 (13) (14) GND
GPIO22 (15) (16) GPIO23
3V3 (17) (18) GPIO24
GPIO10 (19) (20) GND
GPIO9 (21) (22) GPIO25
GPIO11 (23) (24) GPIO8
GND (25) (26) GPIO7
GPIO0 (27) (28) GPIO1
GPIO5 (29) (30) GND
GPIO6 (31) (32) GPIO12
GPIO13 (33) (34) GND
GPIO19 (35) (36) GPIO16
GPIO26 (37) (38) GPIO20
GND (39) (40) GPIO21
For further information, please refer to https://pinout.xyz/
ヘルプにもある通り、
今回は3番ピン(GPIO2)と9番ピン(GND)を適当な抵抗とLEDを接続したものでテストしました。
抵抗値はLEDのスペック表などを参照して決め(分からなければ1kΩ程度を挿す)、LEDは端子の極性に注意します。 よく長い方が陽極側だという説明されているのを見ますが、個人的には短い方(陰極)をGNDに接続する、という覚え方をしています。
各コマンドの基本動作
まずGPIOポートを開放するためには、ピン番号を指定して、
export $ echo 2 > /sys/class/gpio/export
$ ls /sys/class/gpio/
export gpio2 gpiochip0 gpiochip504 unexport
GPIO2を解放後、
/sys/class/gpio/gpio2入力と出力のどちらを行なうかを
direction今回のように信号を発信する場合はout指定で出力にします。 これでLEDが点灯・消灯します。
$ echo out > /sys/class/gpio/gpio2/direction
次に指定したピンから信号の発信ON/OFFをするコマンドですが、まず
1value0 #Turn on
$ echo 1 > /sys/class/gpio/gpio2/value
#Turn off
$ echo 0 > /sys/class/gpio/gpio2/value
最後に以下の
unexportgpio2 $ echo 2 > /sys/class/gpio/unexport
$ ls /sys/class/gpio/
export gpiochip0 gpiochip504 unexport
これを実行すると
gpio2以上が基本的な制御の流れです。
Lチカ on 実機
まず適当なフォルダ直下に、以下のようなスクリプトを
blink.sh #!/bin/bash
echo 2 > /sys/class/gpio/export
sleep 1
echo out > /sys/class/gpio/gpio2/direction
sleep 1
for ((i=1; i<20; i++))
do
echo $i
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio2/value
sleep 0.2
echo 0 > /sys/class/gpio/gpio2/value
sleep 0.2
done
echo 2 > /sys/class/gpio/unexport
そして、この
blink.sh $ chmod +x blink.sh
$ ./blink.sh
でチカチカすると思います。
ここまでの内容で参考になるサイト
DockerコンテナからShellで
事前準備〜Dockerのインストール
まず
dockerRasbianなお、ここに
% curl -sSL https://get.docker.com | sh
#...中略
Warning: apt-key output should not be parsed (stdout is not a terminal)
+ sudo -E sh -c echo "deb [arch=armhf] https://download.docker.com/linux/raspbian buster stable" > /etc/apt/sources.list.d/docker.list
+ sudo -E sh -c apt-get update -qq >/dev/null
W: https://download.docker.com/linux/raspbian/dists/buster/InRelease の取得に失敗しました 'download.docker.com' が一時的に解決できません
W: http://archive.raspberrypi.org/debian/dists/buster/InRelease の取得に失敗しました 'archive.raspberrypi.org' が一時的に解決できません
W: いくつかのインデックスファイルのダウンロードに失敗しました。これらは無視されるか、古いものが代わりに使われます。
+ [ -n ]
+ sudo -E sh -c apt-get install -y -qq --no-install-recommends docker-ce >/dev/null
E: パッケージ 'docker-ce' にはインストール候補がありません
といったパッケージのインストール候補が見つからないエラーが出ます。
% curl -fsSL https://get.docker.com -o get-docker.sh
% sudo sh get-docker.sh
#...中略
E: パッケージ 'docker-ce' にはインストール候補がありません
とエラーでとまります。
どうもレポジトリの
download.docker.comこれは他のLinuxディストリビューションでも起こりうることですが、rasbian busterのリポジトリにリストしてあるのが
stablestableこのエラーを回避のためには、
/etc/apt/sources.list.d/docker.listedge testnightly % curl -fsSL get.docker.com | CHANNEL=nightly sh
#...中略
+ sudo -E sh -c echo "deb [arch=armhf] https://download.docker.com/linux/raspbian buster nightly" > /etc/apt/sources.list.d/docker.list
#...中略
+ sudo -E sh -c docker version
Client: Docker Engine - Community
Version: 0.0.0-20190727010531-15bdbd7
API version: 1.40
Go version: go1.12.6
Git commit: 15bdbd7
Built: Sun Jul 28 07:43:31 2019
OS/Arch: linux/arm
Experimental: false
#...以下略
という感じにインストールが通りました。
次に
dockersudo dockersudo % sudo usermod -aG docker [現在のユーザー名]
% docker --version
Docker version 0.0.0-20190727010531-15bdbd7, build 15bdbd7
これで
dockerLチカ on Dokcer
docker越しにラズパイのGPIOを操作するには、
今回は、shellでチカチカさせるので、ホスト側の
/sys/sysまずはおもむろに
armhf/alpine $ docker run -it \
--rm \
-v /sys:/sys \
armhf/alpine /bin/sh
すると、Rasbian上の
sys-vsysインタラクティブモードから、
/sys/class/gpio/ $ ls /sys/class/gpio/
export gpiochip0 gpiochip504 unexport
早速チカチカするか試します。
なお、何もパッケージ追加していない裸の
alpinebashsh #!/bin/bash
echo 2 > /sys/class/gpio/export
sleep 1
echo out > /sys/class/gpio/gpio2/direction
sleep 1
for i in `seq 1 20`
do
echo $i
echo 1 > /sys/class/gpio/gpio2/value
sleep 0.2
echo 0 > /sys/class/gpio/gpio2/value
sleep 0.2
done
echo 2 > /sys/class/gpio/unexport
問題がなければこれで、実機と同様にチカチカするはずです。
ここまでの内容で参照になるサイト2
以下のサイトは、dockerコマンドの
--deviceまとめ
今回は実機でLチカさせる最も単純な方法である
shellただ今回紹介した
sys今後は
--device