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はんだ付けしないでRaspberry Pi ZeroをUSBドングル化

rpiusbkit-title 作ってみた!

USBドングル、USB Stemと言われる”Raspberry Pi ZeroをUSB化して直接コンピュータと接続してSSHで接続してみよう”と思い立ってAmazonで買いました。

意外とスンナリと出来てとってもオススメなのでご紹介します。

追記 電源情報の追加

USBドングル

では、今回の環境と利用したパーツです。Zeroで組み上げました。

今回の環境とパーツ

  1. Raspbian Stretch Lite(2018-11-13-raspbian-stretch-lite.zip)
  2. MacBook Pro(macOS Mojave ver.10.14.3)
  3. USB2.0環境
今回利用したパーツ一覧
USB-AアドオンボードRaspberry Pi Zero W USB-AアドオンボードV1.1
Raspberry Pi Zero
team16g-2_fixmicroSDカード32GB

注意点!

今回利用したUSB-Aアドオンボードにはアクリルケースが付属しています。有り難いのですけど、このケースはRaspberry Pi Zero W v1.1に対応となっていて、Raspberry Pi Zero v1.3には対応していません。(ボードは対応しています)

何が違うかって? 基板のチップ構成が異なるので、ケースと干渉してしまい最悪壊れます。

ほら、画像で見てください。zero w 1.1です。真ん中のCPUチップの切れ込みは余裕があります。

zero w 1.1

次はZeroで、チップの右側が干渉します。ネジで止める関係から、やめた方がいいです。

Zero

付属のケース  ——Raspberry Pi Zero W v1.1に対応

アドオンボード ——Raspberry Pi Zero v1.3とRaspberry Pi Zero W v1.1に対応

アドオンボードの仕組み

zero-otg8

非常に簡単に実現できるので、拍子抜けするかも知れません。でも、電源も繋がないで接続できるってどうなってるの??

実は裏の配線をみてもらうと、電源とmicroUSBの端子をUSB-Aに配線で繋いでいるだけなんです。本来、はんだ付けすることで薄く実現可能です。Pi Zero USB Stemが有名です。

Installation – zerostem.io

でも、はんだ付けは面倒・・・。それにはんだごてセットを買うのも・・・。(私は買いましたが面倒!)

サクッと簡単にできるのが、このアドオンボードだったということです。はんだ付けしていませんから、ネジでしっかりと固定しないと、接点がズレて外れてRaspberry Pi が落ちます。でも、きちんとネジ止めすれば心配ありません。大丈夫です!

zero-otg6

曲がってやがる・・・! 中華クオリティ!

セットアップ方法

実際に組み上げたら、microSDカードの準備です。数カ所変更するだけで簡単に接続できます。

microSDカードにOSを書き込む

書き込みに用いるのは、いつものbalenaEtcherで今回はRaspbian Stretch Liteです。もちろんフルでも構いません。何をするかで使い分けてください。動作確認も含めてなのでLiteでサクッと書き込みました。

balenaEtcherでOS「Raspbian」を書き込む [2018年まとめ]
Raspberry Pi にOSを書き込む場合、最近まで「Etcher」を使ってきました。このEtcherが名称変更になり、少し商業色が強くなりました。(もちろん無償で利用できますが広告が出てきた) ...

config.txtへ追記

OSを書き込んだmicroSDカードの中身を見てみましょう。中にconfig.txtがあります。それを開いて最下部に追記し保存ます。

dtoverlay=dwc2

cmdline.txtへ追記

同じくcmdline.txtへ追記します。場所はrootwaitの後です。

modules-load=dwc2,g_ether

cmdline.txtは1行で書かれています。改行しないでください。また、スペースで区切るのですが半角スペースですよ。

zero-otg10

空のSSHファイルの用意

これが分かりにくいのですが、SSHを最初から有効にするため拡張子もない「ssh」ファイルを作ります。

ここは過去記事でも触れていますので、分からない人はどうぞ。

RaspbianをインストールするときSSHを有効化する方法
はじめに Raspberry Pi はデフォルト(標準)でSSHは無効になっています。セキュリティ対策のためです。SSHを使用する場合は、raspi-configで有効化する必要があります。また、パ...

これで初回起動時からSSHで接続可能です。

ssh pi@raspberrypi.local

初期のIDとパスとアドレスです。

  • ID : pi
  • pass : raspberry
  • IPアドレス : raspberrypi.local

※Macの環境では問題ありませんでしたが、Windowsなど他の環境の場合、名前解決するためにBonjourが入っていれば大丈夫かと思います。入っていないのなら、先にiTunes or Quicktimeをインストールしてください。それで一緒にBonjourは入ります。

最後に

非常に簡単でした! 安いし、どうやって使うのかアイディアが沸きますね!

zero-otg5

実用度ではポータブルなVNCサーバなんていいかも知れません。

これにGPIOへ何か繋ぐのは厳しいのかな〜??

Raspberry Pi Zeroの消費電力は5V100mA(0.5 W)で推奨電源は1.2A、USB2.0の規格は5V500mA(2.5 W)なのでどうなんだろう??(USBの1ユニットロードは100mA)電気は詳しく無いので、どなたかコメントをお願いします!

取りあえず、ZeroでもZeroWでも動きます。カメラモジュールくらいは大丈夫そうだな。

公式ページにもZero系のコネクタの定格とあるから、多分100mAなんだろうなー??

詳しくは公式へ(https://www.raspberrypi.org/documentation/faqs/#pi-power

 

はんだ付けしないでRaspberry Pi ZeroをUSBドングル化の体験記でした。
ちょうどRaspberry Pi Zeroの使い道に困っていたので良かったです。Zeroなら安価に実現できますから試してみてください!

参考:gbaman/HowToOTGFast.md

コメント

  1. USBアドオンボード!私も先日購入しました。HID化してキー自動入力で効率改善を考えています。調べるとBack doorやattack platformなどキーワードがちらほら、セキュリティについて考えさせられました。GPIOですが手持ちpHat(micro dot)が動きましたよ!W無しのzero込みの消費電流は0.3Aでした。

    • おお!同志よ!w コメントありがとうございます。
      そうなんですよねー。怪しい情報と一緒なんで紹介しようかどうか迷いました。そういう使い方ばかりではないのにな。
      GPIOの情報をありがとうございます!
      0.3Aですか。USB2.0は1ユニットで0.1A、1つだけの接続なら0.5Aということらしいですが、実際はどうなんでしょう??

      何のpHATがいいですかねー。
      micro dotでIP表示させて簡易サーバもいいなー。
      あまり電力を使えないと思うのですが、Speaker pHATでミュージックサーバーが使い勝手ありそうな??

      またお越しください! んで、情報をください!