RaspberryPiのGPIOと愛称の良いフロッピードライブケーブル

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ラズパイのLチカが好きな人、外部機器連動などをする人、GPIOを使って信号の出し入れを行うと思います。
スイッチレベルで数本の配線であれば、単線対応で問題ないですが、がっつり10本以上使う場合などの場合、線の抜き差しも含めて非常に面倒くさい作業になります。

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※試しにラズパイBに余っているケーブルを17本指してみました。かさばりまくりです・・・

GPIO図

いつもGoogleImage検索で探すの面倒くさいのでブログに貼り付けておきます。

Raspberry-Pi-GPIO-pinouts-1024x703

元データ:http://raspi.tv/2014/rpi-gpio-quick-reference-updated-for-raspberry-pi-b

RaspberryPIのモデルは3タイプあり、ラズパイB+移行のモデルはGPIOのピンが40本でソレ以前が26本という仕様です。
図でわかるように、40本の場合26本と上部は互換がありそうです。ただし、「GPIO0,1」と「GPIO2,3」が入れ子になっており、ラズパイで互換性を重要視するのであれば、この2本の場所は使わない方がいいという事です。

フロッピードライブケーブル

すっかり世の中から消え失せてしまったフロッピーディスクですが、インターネットの高速化により、CDやDVDももはや無くても問題ないレベルになっています。
10年以上前からPCの自作を行なってきた人であれば、家の中にPC用ケーブルが転がっている人も少なく無いでしょう。
しかも、死んでしまっているケーブルを保持している場合、捨てる以外に選択肢が無かったのですが、ラズパイのGPIOに使うという荒業で復活できる事に気が付きました。
※ケチくさいと言わずにエコとして捉えてください。

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ただし、1点だけ大きな問題があり、この点がクリアできれば問題ありません。

今回はフロッピーケーブルを再利用する手順をメモしておきます。

問題点

板ケーブルの企画(正確にはフレキシブル・フラット・ケーブル/FFCと言う)で形は統一性があるため、ラズパイのGPIOともピン間隔には問題ありません。
そして、ラズパイB+、ラズパイ2、3などの上位機器に関しては、20ピン2列という奇跡のドンピシャ配列なのですが、旧バージョンもはみ出しますが問題なく刺さります。

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そして問題としては、FFCの10番目の1ピンのみが、閉じられている事にあります。

対象になるピンはケーブルの向きによって変わりますが

No19「GPIO10」、No20「GND」、No21「GPIO9」、No22「GPIO25」のいずれか1つ

上記のどれかのピンが使用不能になります。
配線を工夫しておけば問題ないのですが、問題がありそうな場合は、板ケーブルの部材を購入してご使用ください。
今回はこれで問題ないことを想定しています。

プラ部分の穴あけ

とりあえず、既存のままでは、GPIOにひっかかって刺さらないので、10番目の箇所にドリルで穴を開けてしまいましょう。
最初はキリで穴開ければいいかと考えていたのですが、プラでしっかり埋まっているので、無理に千枚通しなどで穴を開けようとすると、割れてしまう可能性があります。
ドリルで削ったほうが確実ですね。
※仕上げはキリで行いますが・・・

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まずは2mmぐらいのドリルでまっすぐに穴あけ。
半分ぐらい空いた所でキリで仕上げればまあまあうまくいきます。
ソケット部分全部(INとOUT部分)に行う必要があるので最低2つは空けないといけませんね。

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装着

無事にラズパイに設置してみたところ、少し固めの抵抗がありますが、問題なくつきます。
固めのため安定感はあるようです。
そして、出先はブレッドボードにでも指してテストするなりハンダつけるなりしてご使用ください。

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疎通確認テスト

FCCが破損しているかどうかを確認しておきます。

用意するのは、テスターと単線のオスオスピンを3本。
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テスターは抵抗に切り替えて、初期表示は「1」になっていると思います。

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ピンを2本つなげて、抵抗が反応するかどうかで断線しているかどうかの判断ができます。

FCCの片側のどれか2ピンを単線ケーブル1本で疎通します。

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もう片方の同じ場所にピンを2本差し、テスターをつなぐと、値が変わります。

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※変わらなければ、断線しています。何かしらのマーキングをしておきましょう。

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上記の10番ピンと同じく、使えないエリアを把握しておくだけで、そのGPIOを使わない設定にしておけば、比較的安価な回路構築ができるようになります。
発明に必要な事は、技術力と同時にいかに安価に、小容量で、小型化するという概念を平行していれば、技術の進歩に貢献できるはずです。
※品質を担保したい場合は、既成品などを検討ください。

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