« | »

2015.06.13

Raspberry Pi 1st login by Serial Connection

Raspberry Piをシリアル通信でセットアップする

Raspberry PiをSSH接続でオペレーションする場合は多々あると思うが、インストール時にはIPアドレスが分からない、もしくは未設定のことが多いため、如何にしてSSH接続まで設定を進めるかが1つの問題である。

一番簡単な方法は、ディスプレイに接続してインストールすることであるが、ディスプレイが用意できない場合や、HDMIケーブルを持ってない場合もある。

次に挙げられる方法としては、ルータを制御して既知のIPアドレスをRpiに割り当てることや、ネットワーク調査をしてRpiのIPアドレスを探すことができるが、ルータが用意できない場合は、ネットワークで自由が効かない場合には不可能である。(RpiをLAN内でセットアップする方法

そこで、第3の方法として、Raspberry PiのGPIOを利用してPCとシリアル通信でログインすることができる。
必要な機材の専門性は高いが、電子工作の経験がある場合には存外最も手短に実行できる方法とも言える。

必要なもの

USB-シリアル変換モジュール
USB-シリアル変換モジュールはVCC, GND, TXD, RXDの4ポートがあれば何でも良い。定番のFT232RLでも良いし、参考に挙げたFT234Xはコンパクトで最低限の機能をもつ。機種によっては、ブレッドボードなどに挿して配線するなどの電子回路製作が必要になる。
モジュールをホストOSに接続して自動認識しない場合は、デバイスドライバをインストールする。
デバイスドライバはFTDI社が提供しているVirtual COM Port(VCP) Driversをインストールすれば良い。
http://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm
ただし、Windows7 64bitでは、現バージョンの2.12.06をインストールすると、コード52(このデバイスに必要なドライバーのデジタル署名を検証できません・・・)のエラーが発生してモジュールが動作しない場合がある。その場合は、デバイスとドライバをいったん削除して、2.12.00以下のバージョンをインストールし直す。
http://www.ftdichip.com/Drivers/CDM/CDM%20v2.12.00%20WHQL%20Certified.exe

Rasberry PiのOS
Rpi用のOSイメージをダウンロードして解凍する(2015-05-05-raspbian-wheezy.zipなど)
http://www.raspberrypi.org/downloads
imgファイルをSDカードに書き込むアプリケーション(Win32 Disk Imagerなど)
http://sourceforge.net/projects/win32diskimager/
SDカードをPCに接続して、Win32 Disk Imagerを起動し、RaspbianのイメージファイルをSDカードに書き込む

Raspberry PiとPCのシリアル接続
USB-シリアル変換モジュールを介して、RpiとPCをシリアル接続する。
まず、RpiとUSB-シリアル変換モジュールを接続する。
下記の表のように対応させ、各ピンをジャンパーワイヤで接続する。
(TXDはRXDと、RXDはTXDと接続する。GNDが複数ある場合には、どれか1つと接続すれば良い。USB-シリアル変換モジュールの動作電圧が3.3Vの場合は、Rpiの3V3に接続する。)

Rpi USB-Serial
5V VCC(5V)
GND GND
TXD (GPIO14) RXD
RXD (GPIO15) TXD

Rpi GPIO ピン配列
Raspberry-Pi-GPIO-pinouts

Rpiを起動する。
その後USB-シリアル変換モジュールとPCをUSBケーブルで接続する。
PCでUSB-シリアル変換モジュールの接続ポート番号を調べる(Windowsならデバイスマネージャでポートを見るとCOM4など接続ポートがわかる)
PCでターミナル(Teraterm, Puttyなど)を起動し、調べたポート番号にシリアル接続する(baud rateは115200とする)
接続後、Enterキーを押すとログイン画面が表示される