# はじめに

PHPのプログラム(<a href="https://github.com/itc-lab/wiringpi-php-bme280" target="_blank">wiringpi-php-bme280(GitHub)</a>)を同一の機能のままPythonに変換し、<a href="https://github.com/itc-lab/wiringpi-python-bme280" target="_blank">wiringpi-python-bme280(GitHub)</a>に公開しました。 
別記事の「<a href="https://itc-engineering-blog.netlify.app/blogs/php2python" target="_blank">php→pythonのトランスパイル</a>」のプログラムを使って文法をある程度変換→人力で変換と作業しましたが、結局、ほとんどが人力作業だったような気がします。今回、備忘録的にphp→pythonの変換例を列挙していきます。

<blockquote class="info">
細かい説明は省略し、変換前、変換後の列挙に留めます。順番は適当です。場合によっては等価ではないこともありますので、PHP、Python双方を理解して参考程度としてください。また、この記事中にあっても<a href="https://github.com/itc-lab/wiringpi-python-bme280" target="_blank">wiringpi-python-bme280</a>では、他の方法で書き換えたものもあります。
</blockquote>

<blockquote class="warn">
検証環境は、
<code>Raspbian GNU/Linux 10 (buster)</code>
<code>Python 3.7.3</code>
<code>PHP 7.3.29-1</code>
になります。
</blockquote>

 

【目次】 
[define](#anchor1)、[require](#anchor2)、[&&](#anchor3)、[argc](#anchor4)、[!](#anchor5)、[strcasecmp](#anchor6)、[intval](#anchor7)、[file_get_contents](#anchor8)、[posix_kill](#anchor9)、[is_file](#anchor10)、[pcntl_fork](#anchor11)、[die](#anchor12)、[$_SERVER](#anchor13)、[empty](#anchor14)、[mkdir](#anchor15)、[$_REQUEST](#anchor16)、[opendir readdir](#anchor17)、[is_file](#anchor18)、[preg_match](#anchor19)、[[] 配列追加](#anchor20)、[rsort](#anchor21)、[substr](#anchor22)、[isset](#anchor23)、[file](#anchor24)、[array_shift](#anchor25)、[explode](#anchor26)、[floatval](#anchor27)、[連想配列のキーと値追加](#anchor28)、[trim](#anchor29)、[json_encode](#anchor30)、[curl_init](#anchor31)、[curl_setopt](#anchor32)、[$_POST](#anchor33)、[is_array](#anchor34)、[foreach](#anchor35)、[引数のデフォルト値](#anchor36)、[array()](#anchor37)、[apache_request_headers](#anchor38)、[strlen](#anchor39)、[static](#anchor40)、[$GLOBALS](#anchor41)、[printf](#anchor42)、[flush](#anchor43)、[strpos](#anchor44)、[header](#anchor45)、[curl_exec](#anchor46)、[curl_close](#anchor47)、[usleep](#anchor48)、[time](#anchor49)、[strftime](#anchor50)、[sprintf](#anchor51)、[file_put_contents](#anchor52)、[fseek](#anchor53)、[ftell](#anchor54)、[pcntl_signal](#anchor55)、[無名関数](#anchor56)、[__construct](#anchor57)、[protected](#anchor58)、[for](#anchor59)、[>>](#anchor60)、[++](#anchor61)、[文字コード指定](#anchor62)、[ord](#anchor63)、[三項演算子](#anchor64)

 

<a class="anchor" id="anchor1"></a>

# define
```php
define( "LOG_DIR",	"/var/log/bme280log/" );
```
↓
```python
LOG_DIR = "/var/log/bme280log/"
```

 

<a class="anchor" id="anchor2"></a>

# require
```php
require( "bme280.inc" );
```
↓
```python
import bme280_inc
```
※bme280_inc.py読み込み

 

<a class="anchor" id="anchor3"></a>

# &&
```php
if ( $argc > 1 && !strcasecmp( $argv[1], "stop" ) ) {
```
↓
```python
if len(sys.argv) > 1 and sys.argv[1].lower() != "stop":
```

 

<a class="anchor" id="anchor4"></a>

# argc
```php
if ( $argc > 1 && !strcasecmp( $argv[1], "stop" ) ) {
```
↓
```python
if len(sys.argv) > 1 and sys.argv[1].lower() != "stop":
```

 

<a class="anchor" id="anchor5"></a>

# !
if文のエクスクラメーション／ビックリマーク
```php
if ( $argc > 1 && !strcasecmp( $argv[1], "stop" ) ) {
```
↓
```python
if len(sys.argv) > 1 and sys.argv[1].lower() != "stop":
```

```php
if( !is_file( "$dir/$file" ) ) continue;
```
↓
```python
if not os.path.isfile(os.path.join(dir, file)):
 continue
```

 

<a class="anchor" id="anchor6"></a>

# strcasecmp
```php
if ( !strcasecmp( $_SERVER["REQUEST_METHOD"], "POST" ) ) {
```
↓
```python
if request.environ["REQUEST_METHOD"].upper() == "POST":
```
※lowerまたは、upper

 

<a class="anchor" id="anchor7"></a>

# intval
```php
$pid = intval( file_get_contents( PID_FILE ) );
```
↓
```python
pid = int(file_get_contents(PID_FILE))
```

 

<a class="anchor" id="anchor8"></a>

# file_get_contents
```php
$pid = intval( file_get_contents( PID_FILE ) );
```
↓
```python
def file_get_contents(filename):
 with open(filename) as f:
 return f.read()

pid = int(file_get_contents(PID_FILE))
```

 

<a class="anchor" id="anchor9"></a>

# posix_kill
```php
$pid = intval( file_get_contents( PID_FILE ) );
```
↓
```python
import os
import signal
os.kill(pid, signal.SIGTERM)
```

 

<a class="anchor" id="anchor10"></a>

# is_file
```php
if is_file(PID_FILE):
```
↓
```python
if os.path.isfile(PID_FILE):
```

 

<a class="anchor" id="anchor11"></a>

# pcntl_fork
```php
pid = pcntl_fork()
if pid==-1:
 die("fork できません")
```
↓
```python
try:
 pid = os.fork()
except OSError:
 print("fork できません")
 sys.exit()
```

 

<a class="anchor" id="anchor12"></a>

# die
```php
die("fork できません")
```
↓
```python
print("fork できません")
sys.exit()
```

 

<a class="anchor" id="anchor13"></a>

# $_SERVER
```php
if ( empty( $_SERVER["REQUEST_METHOD"] ) || $_SERVER["REQUEST_METHOD"] != "POST" ) {
```
↓
```python
from flask import request
if (
 request.environ["REQUEST_METHOD"] is None
 or request.environ["REQUEST_METHOD"] != "POST"
):
```

 

<a class="anchor" id="anchor14"></a>

# empty
```php
if ( empty( $_SERVER["REQUEST_METHOD"] ) || $_SERVER["REQUEST_METHOD"] != "POST" ) {
```
↓
```python
if (
 request.environ["REQUEST_METHOD"] is None
 or request.environ["REQUEST_METHOD"] != "POST"
):
```

```php
if ( !empty( $GLOBALS["CHUNKED"] ) ) {
```
↓
```python
if hasattr(builtins, "CHUNKED") and builtins.CHUNKED:
```

 

<a class="anchor" id="anchor15"></a>

# mkdir
```php
mkdir( $dir, 0755 );
```
↓
```python
os.mkdir(dir)
os.chmod(dir, 0o755)
```

 

<a class="anchor" id="anchor16"></a>

# $_REQUEST
```php
if ( $_REQUEST["TYPE"] == "FILELIST" ) {
```
↓
```python
from flask import request
if request.form.get("TYPE") == "FILELIST":
```

 

<a class="anchor" id="anchor17"></a>

# opendir readdir
```php
$dp = opendir( $dir );
if ( $dp !== false ) {
	while( ( $file = readdir( $dp ) ) !== false ) {
```
↓
```python
for f in os.listdir(dir):
```

 

<a class="anchor" id="anchor18"></a>

# is_file
```php
if( !is_file( "$dir/$file" ) ) continue;
```
↓
```python
if not os.path.isfile(os.path.join(dir, f)):
```

 

<a class="anchor" id="anchor19"></a>

# preg_match
```php
if( preg_match( "/\.log$/", $file ) ) {
```
↓
```python
import re
matches = re.search('\.log$', file)
```

※大文字小文字無視フラグ有りの場合
```php
if ( preg_match( "/^Transfer\-Encoding\:\s+chunked/i", $head ) ) {
```
↓
```python
if re.search(
 r"^Transfer\-Encoding\:\s+chunked", head, re.IGNORECASE
):
```

 

<a class="anchor" id="anchor20"></a>

# [] 配列追加
```php
$files[] = $file;
```
↓
```python
files.append(file)
```

 

<a class="anchor" id="anchor21"></a>

# rsort
```php
rsort( $files );
```
↓
```python
files.sort(reverse=True)
```

 

<a class="anchor" id="anchor22"></a>

# substr
```php
$date = substr( $file, 0, 4 ) . "/" .
```
↓
```python
date = file[0:4] + "/" 
```
※file[0:4]は、file[:4]でも良い。

 

<a class="anchor" id="anchor23"></a>

# isset
```php
if( isset( $_REQUEST["DATE"] ) ) {
```
↓
```python
if request.form.get("DATE") is not None:
```

 

<a class="anchor" id="anchor24"></a>

# file
```php
$logdata = file( $file, FILE_IGNORE_NEW_LINES );
//FILE_IGNORE_NEW_LINES : 配列の各要素の最後に改行文字が含まれない
```
↓
```python
try:
 with open(file,"r") as f:
 logdata = f.read().splitlines()
except:
 pass
```

 

<a class="anchor" id="anchor25"></a>

# array_shift
```php
array_shift( $logdata );
```
↓
```python
logdata.pop(0)
```

 

<a class="anchor" id="anchor26"></a>

# explode
```php
$val = explode( "\t", $data );
```
↓
```python
val = data.split("\t")
```

 

<a class="anchor" id="anchor27"></a>

# floatval
```php
$result[$val[1]] = array(
 floatval( $val[2] ), floatval( $val[3] ), floatval( $val[4] )
);
```
↓
```python
result[val[1]] = [float(val[2]), float(val[3]), float(val[4])]
```

 

<a class="anchor" id="anchor28"></a>

# 連想配列のキーと値追加
```php
$result[$val[1]] = array(
 floatval( $val[2] ), floatval( $val[3] ), floatval( $val[4] )
);
```
↓
```python
result[val[1]] = [float(val[2]), float(val[3]), float(val[4])]
```

 

<a class="anchor" id="anchor29"></a>

# trim
```php
$data = trim( file_get_contents( $file ) );
```
↓
```python
data = file_get_contents(file).strip()
```

 

<a class="anchor" id="anchor30"></a>

# json_encode
```php
$text = json_encode( $result, JSON_UNESCAPED_UNICODE );
//JSON_UNESCAPED_UNICODE：マルチバイト Unicode 文字をそのままの形式で扱います (デフォルトでは \uXXXX にエスケープします)。
```
↓
```python
import json
text = json.dumps(result, ensure_ascii=False)
```
↓
```python
from flask import Flask
app = Flask(__name__)
app.config["JSON_AS_ASCII"] = False
return jsonify(result)
```

 

<a class="anchor" id="anchor31"></a>

# curl_init
```php
$ch = curl_init();
```
↓
```python
import pycurl
ch = pycurl.Curl()
```

 

<a class="anchor" id="anchor32"></a>

# curl_setopt
```php
curl_setopt( $ch, CURLOPT_SSL_VERIFYPEER, 0 );
```
↓
```python
ch.setopt(pycurl.SSL_VERIFYPEER, False)
```

 

<a class="anchor" id="anchor33"></a>

# $_POST
```php
$param = array_to_str( $_POST );
```
↓
```python
from flask import request
param = array_to_str(request.form)
```

 

<a class="anchor" id="anchor34"></a>

# is_array
```php
if ( !is_array( $value ) ) {
```
↓
```python
if not isinstance(value, (list, tuple, set, dict)):
```

 

<a class="anchor" id="anchor35"></a>

# foreach
```php
foreach( $value as $k => $v ) {
```
↓
```python
for k, v in value:
```

 

<a class="anchor" id="anchor36"></a>

# 引数のデフォルト値
```php
function array_to_str( $value, $key = "" ) {
```
↓
```python
def array_to_str(value, key=""):
```

 

<a class="anchor" id="anchor37"></a>

# array()
```php
$headers = array();
```
↓
```python
headers = []
```

 

<a class="anchor" id="anchor38"></a>

# apache_request_headers
```php
foreach ( apache_request_headers() as $name => $value ) {
```
↓
```python
import os
for name, value in os.environ.iteritems():
 if name.startswith("HTTP_")
```
↓
```python
from flask import request
for name, value in request.headers:
```

 

<a class="anchor" id="anchor39"></a>

# strlen
```php
$ln = strlen( $buffer );
```
↓
```python
ln = len(buffer)
```

 

<a class="anchor" id="anchor40"></a>

# static
```php
function call_back( $ch, $buffer ) {
 $ln = strlen( $buffer );
 static $start_head = false;
 static $start_body = false;
 static $save = "";
```
↓
```python
def static_vars(**kwargs):
 def decorate(func):
 for k in kwargs:
 setattr(func, k, kwargs[k])
 return func
 return decorate

@static_vars(start_head=False,start_body=False,save="")
def call_back(ch, buffer):
 ln = len(buffer)
```

 

<a class="anchor" id="anchor41"></a>

# $GLOBALS
スーパーグローバル(super global)
```php
if ( !empty( $GLOBALS["CHUNKED"] ) ) {
```
↓
```python
import builtins
if hasattr(builtins, "CHUNKED") and builtins.CHUNKED:
```
↓ 
メモリに留まり続けるため、globalステートメント使用
```python
global chunked_flag
chunked_flag = False
def call_back(buffer):
 ln = len(buffer)
 global chunked_flag
 if call_back.start_body:
 if chunked_flag:
```

 

<a class="anchor" id="anchor42"></a>

# printf
```php
printf( "%x\r\n", strlen( $buffer ) );
```
↓
```python
print("%x\r\n" % (len(buffer)), end='')
```

 

<a class="anchor" id="anchor43"></a>

# flush
```php
flush();
```
↓
```python
import sys
sys.stdout.flush()
```
↓
```python
from flask import flash
flash('xxx')
```
※未検証

 

<a class="anchor" id="anchor44"></a>

# strpos
```php
if ( ( $pos = strpos( $buffer, "\r\n" ) ) === false ) {
```
↓
```python
pos = buffer.find("\r\n")
if pos > 0:
```

 

<a class="anchor" id="anchor45"></a>

# header
```php
header(head)
```
↓
```python
print(head)
print()
```

```php
header('HTTP/1.1 400 Bad Request');
echo "Bad Request";
exit;
```
↓
```python
from flask import abort
abort(400, 'Bad Request')
```

```php
header( 'HTTP', true, 403 );
echo "Could not connect to server\n'{$_REQUEST["REQUEST_URL"]}'\r\n";
```
↓
```python
return "Could not connect to server\n'" + request.form.get("REQUEST_URL") + "'\r\n",403
```

※Flaskでjsonを返す場合
```php
$text = json_encode( $result, JSON_UNESCAPED_UNICODE );
header( "Content-Type: application/json; charset=utf-8" );
header( "Content-Length: " . strlen( $text ) );
echo $text;
```
↓
```python
from flask import jsonify

app.config["JSON_AS_ASCII"] = False
@app.route("/getlogdata")
def getlogdata():
 return jsonify(result)
```

 

<a class="anchor" id="anchor46"></a>

# curl_exec
```php
if ( curl_exec( $ch ) !== true ) {
 # エラー処理
```
↓
```python
try:
 ch.perform()
except Exception:
 # エラー処理
```

 

<a class="anchor" id="anchor47"></a>

# curl_close
```php
curl_close( $ch );
```
↓
```python
ch.close()
```

 

<a class="anchor" id="anchor48"></a>

# usleep
```php
usleep( 100000 );
```
↓
```python
import time
def usleep(x):
 time.sleep(x/1000000.0)
usleep(100000)
```
↓
```python
import time
time.sleep(100000 / 1000000.0)
```

 

<a class="anchor" id="anchor49"></a>

# time
```php
$tm = time();
```
↓
```python
import time
tm = int(time.time())
```

 

<a class="anchor" id="anchor50"></a>

# strftime
```php
$text .= strftime( "%Y/%m/%d\t", $tm );
```
↓
```python
import datetime
dt_now = datetime.datetime.now()
text += dt_now.strftime( "%Y/%m/%d\t")
```

 

<a class="anchor" id="anchor51"></a>

# sprintf
```php
$text .= sprintf( "%.2f\t", $bme280->temperature + 0.005 );
```
↓
```python
text += "{0:.2f}\t".format(bme280.temperature + 0.005)
```

 

<a class="anchor" id="anchor52"></a>

# file_put_contents
LOCK_EX（排他ロック）有り
```php
file_put_contents( $log_file, $text, LOCK_EX );
```
↓
```python
import fcntl
def file_put_contents(filename, data):
 with open(filename, "w") as f:
 f.write(data)
def touch(filename):
 if os.path.exists(filename):
 # os.utime(fname, None)
 pass
 else:
 open(filename, "a").close()
def file_put_contents_ex(filename, data):
 touch(filename)
 with open(filename) as lockfile:
 fcntl.flock(lockfile.fileno(), fcntl.LOCK_EX)
 try:
 file_put_contents(filename, data)
 finally:
 fcntl.flock(lockfile.fileno(), fcntl.LOCK_UN)
```

 

<a class="anchor" id="anchor53"></a>

# fseek
```php
$fp = fopen( $log_file, "a" );
if ( $fp !== false ) {
	fseek( $fp, 0, SEEK_END );
```
↓
```python
with open(log_file, "a") as f:
 pos = f.tell()
```
※"a"フラグのopenで自動的にSEEK_ENDになる。

 

<a class="anchor" id="anchor54"></a>

# ftell
```php
$pos = ftell( $fp );
```
↓
```python
pos = f.tell()
```

 

<a class="anchor" id="anchor55"></a>

# pcntl_signal
```php
pcntl_signal( SIGTERM, function( $signo, $siginfo ) {
	$GLOBALS["lcd"]->lcdClear();
	$GLOBALS["lcd"]->lcdDisplay( false );
	unlink( PID_FILE );
	exit;
} );
```
↓
```python
signal.signal(
 signal.SIGTERM,
 lambda _signo, _stack_frame: [lcd.lcdClear(), lcd.lcdDisplay(False), os.unlink(PID_FILE), sys.exit()],
)
```
※signal.signalの２つ目の引数のcallback関数は、引数を２つ取る。

 

<a class="anchor" id="anchor56"></a>

# 無名関数
```php
pcntl_signal( SIGTERM, function( $signo, $siginfo ) {
	$GLOBALS["lcd"]->lcdClear();
	$GLOBALS["lcd"]->lcdDisplay( false );
	unlink( PID_FILE );
	exit;
} );
```
↓
```python
signal.signal(
 signal.SIGTERM,
 lambda _signo, _stack_frame: [lcd.lcdClear(), lcd.lcdDisplay(False), os.unlink(PID_FILE), sys.exit()],
)
```

 

<a class="anchor" id="anchor57"></a>

# __construct
```php
function __construct( $addr, $rows = 2, $cols =16, $bits = 4 ) {
```
↓
```python
def __init__(self, addr, rows=2, cols=16, bits=4):
```

 

<a class="anchor" id="anchor58"></a>

# protected
```php
protected $rows;
```
↓
```python
_rows = 2
```

 

<a class="anchor" id="anchor59"></a>

# for
```php
for ( $i = 0; $i < 8; $i ++ ) {
```
↓
```python
for i in range(8):
```

 

<a class="anchor" id="anchor60"></a>

# >>
ビット演算子右シフト
```php
$this->put4Command( $func >> 4);
```
↓
```python
self.put4Command(func >> 4)
```

 

<a class="anchor" id="anchor61"></a>

# ++
インクリメンタル演算子
```php
if ( ++ $this->cx >= $this->cols ) {
```
↓
```python
self._cx += 1
if self._cx >= self._cols: 
```

 

<a class="anchor" id="anchor62"></a>

# 文字コード指定
\xdf sjis文字コード指定
```php
$lcd->lcdPuts( sprintf( "%5.2f\xdfC %5.2f%%", $bme280->temperature + 0.005, $bme280->humidity + 0.005 ) );
```
↓
```python
lcd.lcdPuts(
 "{0:5.2f}{1}C {2:5.2f}%".format(
 bme280.temperature + 0.005, b"\xdf".decode('sjis'), bme280.humidity + 0.005
 )
)
```
※
\xdf は、半角の丸です。
1602A LCDは、ANKコードを使用するため、℃の表示にsjisの半角丸を使っています。

<blockquote class="info">
【 ANKコード 】
ASCIIコード(0x00-0x7F)を 0x00-0xFF まで拡張して、半角カナを含めたものです。
アルファベット (Alphabet)、数字 (Numerical digit)、片仮名 (Katakana) の頭文字から「ANKコード」と呼ばれるようになりました。
後に「JIS X 0201」 として正式に定義されました。
「JIS X 0201」の俗称が「ANKコード」ということになります。
</blockquote>

 

<a class="anchor" id="anchor63"></a>

# ord
ord — 文字列の先頭バイトを、0 から 255 までの値に変換する
```php
$this->lcdPutchar( Ord( $string[$n] ) );
```
↓
```python
self.lcdPutchar(ord(string[n]))
```
※python3の場合、全角文字が１文字としてカウントされて、意図した動きでは無かったため、以下のように対応
```php
for ( $n = 0; $n < strlen( $string ); $n ++ ) {
	$this->lcdPutchar( Ord( $string[$n] ) );
}
```
↓
```python
def lcdPuts(self, string):
 chars = bytearray(string.encode("sjis"))
 for n in range(len(chars)):
 self.lcdPutchar(chars[n])
```

 

<a class="anchor" id="anchor64"></a>

# 三項演算子
ord — 文字列の先頭バイトを、0 から 255 までの値に変換する
```php
$d =( $data & ( 0x01 << $i ) ) ? WiringPi::HIGH : WiringPi::LOW;
```
↓
```python
d = wiringpi.HIGH if (data & (0x10 << i)) else wiringpi.LOW
```
※trueならHIGH、falseならLOW

PHPのプログラム(wiringpi-php-bme280)を同一の機能のままPythonに変換し、wiringpi-python-bme280に公開しました。 別記事の「php→pythonのトランスパイル」のプログラムを使って文法をある程度変換→人力で変換と作業しましたが、今回、備忘録的にphp→pythonの変換例を列挙していきます。

php→pythonのトランスパイル 人力読み替え編

ラズパイでBME280センサから取得した温湿度気圧をWeb画面に表示する wiringpi-php-bme280(GitHub) というのを作りました。 こちらは、phpのプログラムですが、同じことがpythonでもできるはずです。 そこで、まず、ツールでphp→pythonの変換をして、それを元に開発することにしました。今回は、変換ツール（トランスパイラ）の選定と試した結果を書きたいと思います。  【 トランスパイル(transpile) 】  トランスパイル(transpile)とは、あるプログラミング言語から他のプログラミング言語へと変換（翻訳）することです。変換ツールをトランスパイラと呼びます。JavaScriptのBabelが有名です。

php→pythonのトランスパイル

# はじめに
ラズベリーパイとセンサーを組み合わせて温度、湿度、気圧のデータを取得しWeb画面にグラフを表示するシステムを構築しました。
いわゆる IoT です。 
 
・Raspberry Pi 4に温湿度気圧センサBME280を取り付けてデータをLCD 1602Aに表示する 
・<a href="https://itc-engineering-blog.netlify.app/blogs/83krb8517u" target="_blank">BME280で取得した温湿度気圧をWeb画面に表示する(wiringpi-php8使用)</a> 
の２回に分け、**今回は、センサーとLCD取り付け～動作確認まで**になります。 
 
・[Raspberry Pi 4 組み立て](#anchor1) 
・[BME280センサはんだ付け](#anchor2) 
・[LCD 1602Aはんだ付け](#anchor3) 
・[I2C有効化](#anchor4) 
・[ブレッドボードへ配線](#anchor5) 
・[デバイス確認](#anchor6) 
・[動作確認](#anchor7) 
 
<blockquote class="warn">
今回の検証環境は、
<code>LABISTS Raspberry Pi 4 STARTER KIT</code>
<code>Raspbian GNU/Linux 10 (buster)</code>
<code>Python 2.7.16</code>
<code>温湿度気圧センサBME280</code>
<code>LCD 1602A</code>
になります。
</blockquote>

 

<a class="anchor" id="anchor1"></a>

# Raspberry Pi 4 組み立て
LABISTS Raspberry Pi 4 STARTER KIT　を購入しました。 
マニュアル（日本語有り）も入っていますので、基本的には、それを読みながらで特に問題無かったです。 
<img src="https://res.cloudinary.com/dt8zu6zzd/image/upload/blog/raspberrypi4/image1.jpg" alt="" width="400px">
 
ヒートシンクを取り付けます。 
<img src="https://res.cloudinary.com/dt8zu6zzd/image/upload/blog/raspberrypi4/image2.jpg" alt="" width="400px">
 
端子と側面の穴に合わせるようにして、ボードをケースの中に収めます。 
→ここが一番の難所でしたが、ガチャガチャやっている内に、所定位置にぴったり収まりました。穴と端子はズレていなくて、差し込み辛いということも無いです。 
<img src="https://res.cloudinary.com/dt8zu6zzd/image/upload/blog/raspberrypi4/image3.jpg" alt="" width="400px">
 
ボードが入ったら、ネジ締めして、ファンを取り付けて完成です。ネジ穴は、ズレていることは無く、ぴったりでした。 
 
・電源ケーブル 
・HDMI - モニター 
を接続して、電源投入、特に迷うことなく、初期設定完了です。 
<img src="https://res.cloudinary.com/dt8zu6zzd/image/upload/blog/raspberrypi4/install.jpg" alt="" width="400px">
 
今回は、Wifiで通信を行い、IPアドレスは、DHCPで取得して、初期起動時からインターネットに繋がる環境でした。SSHを有効にして、SSH接続できました。 
初期ユーザーは、`pi`で今回最初にパスワードを入力する画面がありましたので、パスワードはそこで決まりました。その画面が無かった場合、 
ユーザー名：`pi` 
パスワード：`raspberry` 
です。 
 
固定IPアドレスの設定、SSH接続については、以下を参照してください。 
「<a href="https://itc-engineering-blog.netlify.app/blogs/dl9sesmgga3" target="_blank">Raspberry Pi OSをVMware-workstation-16.1.1にインストール</a>」

 

<a class="anchor" id="anchor2"></a>

# BME280センサはんだ付け
BME280センサとピンヘッダ（足）をはんだ付けします。 
BME280センサ本体とピンヘッダが既にはんだ付けされているのもあるみたいですが、今回は、別々になっていましたので、はんだ付けしました。 
<img src="https://res.cloudinary.com/dt8zu6zzd/image/upload/blog/raspberrypi4/image4.jpg" alt="" width="400px">
 

<blockquote class="warn">
【 BME280とBMP280について 】
最初、BME280 と書いてある商品を購入したら、BMP280 が送られてきました。（EとPの違いです。）BME280 は正方形、BMP280 はやや長方形気味ですので、見た目で分かります。
 
BMP280の方
<img src="https://res.cloudinary.com/dt8zu6zzd/image/upload/blog/raspberrypi4/image5.jpg" alt="" width="400px" style="margin-right: 10px">
BMPの方は気圧計機能が有りません。
 
BME280の方
<img src="https://res.cloudinary.com/dt8zu6zzd/image/upload/blog/raspberrypi4/image6.jpg" alt="" width="400px" style="margin-right: 10px">
</blockquote>

 

<a class="anchor" id="anchor3"></a>

# LCD 1602Aはんだ付け
LCD 1602AとI2Cシリアルインターフェイスボードをはんだ付けで接続します。 
ググると、LCDの裏側に付けている画像がたくさん出てきますが、向きを間違えなければ、どちらでも良いです。
<img src="https://res.cloudinary.com/dt8zu6zzd/image/upload/blog/raspberrypi4/image7.jpg" alt="" width="400px">
 
<img src="https://res.cloudinary.com/dt8zu6zzd/image/upload/blog/raspberrypi4/image8.jpg" alt="" width="400px">
 
<blockquote class="info">
【I2C】
デバイス間の通信方式の名前です。ここでは、詳細な説明は省略します。
</blockquote>

 

<a class="anchor" id="anchor4"></a>

# I2C有効化
ラズパイ側でI2Cを有効化しておきます。 
 
「設定」→「Raspberry Pi の設定」をクリックします。
<img src="https://res.cloudinary.com/dt8zu6zzd/image/upload/blog/raspberrypi4/image9.png" alt="" width="600px">
 
「インターフェイス」タブの「I2C」「有効」にチェックを入れて、「OK」をクリックします。
<img src="https://res.cloudinary.com/dt8zu6zzd/image/upload/blog/raspberrypi4/image10.png" alt="" width="600px">
 

 

<a class="anchor" id="anchor5"></a>

# ブレッドボードへ配線
## ラズパイ - ブレッドボード
GPIOケーブルでラズパイ側GPIO端子と繋いでGPIO Extension Boardをブレッドボードに取り付けます。 
<img src="https://res.cloudinary.com/dt8zu6zzd/image/upload/blog/raspberrypi4/image11.jpg" alt="" width="400px">
 
<blockquote class="warn">
各端子、割と奥まで入ります。GPIOケーブルの取り付けが緩くて、センサのデータ取得が不安定になることがありました。
</blockquote>
 
<blockquote class="warn">
GPIO Extension Boardは、単純に各ピンの役割が分かりやすくなるだけで、必須ではありません。
</blockquote>

 

## GPIO - BME280

| GPIO | BME280 |
| ---- | ---- |
| 3V3(3.3V電源) | VIN |
| GND | GND |
| SCL1 | SCL |
| SDA1 | SDA |
 
 
とジャンパーワイヤを繋げます。※今回は単純な配線のため、ジャンパーワイヤの色は適当です。 
 
<img src="https://res.cloudinary.com/dt8zu6zzd/image/upload/blog/raspberrypi4/image12.jpg" alt="" width="400px">
 

 

## GPIO - 1602A

| GPIO | 1602A(I2C) |
| ---- | ---- |
| GND | GND |
| VCC | 5V0(5.0V電源) |
| SDA1 | SDA |
| SCL1 | SCL |
 
 
とジャンパーワイヤを繋げます。 
 
<img src="https://res.cloudinary.com/dt8zu6zzd/image/upload/blog/raspberrypi4/image13.jpg" alt="" width="500px">
 

<blockquote class="info">
SDA1とSCL1は、BME280にもつながっている形になります。I2Cは、デバイスの番号で信号を識別するため、このような配線が可能です。
</blockquote>

 

<a class="anchor" id="anchor6"></a>

# デバイス確認
SSHで接続して、i2cdetectコマンドを入力します。 

```sh
$ i2cdetect -y 1
 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f
00: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
20: -- -- -- -- -- -- -- 27 -- -- -- -- -- -- -- --
30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
70: -- -- -- -- -- -- 76 --
```

27(16進数で0x27)が LCD 1602A 、76(16進数で0x76)が BME280 です。 
とりあえずは、認識されています。 

<blockquote class="info">
【i2cdetectのオプション】
-y ： <code>Continue? [Y/n]</code>と聞かれなくなるオプションです。
1 ： I2Cバス番号です。0か1で、ラズパイによっては、0のこともあるようですが、通常は、1のようです。
</blockquote>

 

載っているセンサチップが本当にBME280かどうか念のため確認します。

```sh
$ i2cget -y 1 0x76 0xd0
0x60
```

 

0x60 のため、問題ありません。 
`i2cget -y 1 0x76 0xd0` を実行して表示される値が 
0x58 : BMP280 
0x60 : BME280 
0x61 : BME680 
です。 
なぜ分かるかと言うと、データシートを見ると分かります。 
第一引数：`i2cdetect`で確認したデバイス番号→0x76 
第二引数：データシート "ID・レジスター" のアドレス→0xd0 
結果：01100000（２進数）→0x60（１６進数） 
<img src="https://res.cloudinary.com/dt8zu6zzd/image/upload/blog/raspberrypi4/image14.png" alt="" width="600px">

 

<a class="anchor" id="anchor7"></a>

# 動作確認
## BME280動作確認/C言語
こちらのソースコード `bme280-sample-master.zip` を設置します。 
↓ 
<a href="https://github.com/kwgt/bme280-sample" target="_blank">kwgt/bme280-sample(GitHub)</a>

```sh
$ unzip bme280-sample-master.zip
$ cd bme280-sample-master
$ make
cc -O2 -Wall -c -o main.o main.c
cc -O2 -Wall -c -o i2c.o i2c.c
cc -o test main.o i2c.o -lpthread
$ ./test
26.990000 45.737305 1006.980000
27.190000 45.757812 1006.960000
27.230000 45.594727 1007.050000
→CTRL+C
```

 

温度、湿度、気圧の順にそれらしい値が出力されています。 
⇒ＯＫです。

 

## BME280動作確認/Python
こちらのソースコード `bme280_sample.py` を設置します。 
↓ 
<a href="https://github.com/SWITCHSCIENCE/samplecodes/tree/master/BME280/Python27" target="_blank">SWITCHSCIENCE/samplecodes/BME280/Python27(GitHub)</a>

```sh
$ pip install smbus2
$ python bme280_sample.py
temp : 27.44 ℃
pressure : 1007.25 hPa
hum : 39.71 ％
```

 

⇒ＯＫです。

 

<blockquote class="warn">
何もしていない状態で <code>python bme280_sample.py</code> とすると、以下のようにエラーになるため、<code>pip install smbus2</code>が必要です。
↓
</blockquote>

```sh
$ python bme280_sample.py
Traceback (most recent call last):
 File "bme280_sample.py", line 3, in <module>
 from smbus2 import SMBus
ImportError: No module named smbus2
```

 

## 1602A動作確認/C言語
こちらのソースコード `code.zip` を設置します。 
↓ 
<a href="https://github.com/WayinTop/C-Python-Java-JP" target="_blank">WayinTop/C-Python-Java-JP(GitHub)</a> 

```sh
$ unzip code.zip
$ cd code/C/21.LCD1602
$ sudo gcc LCD1602.c -o LCD1602 -lwiringPi -lwiringPiDev
$ ./LCD1602
CPU's temperature : 54.53
Thu Jun 24 11:20:54 2021

CPU's temperature : 55.02
Thu Jun 24 11:20:55 2021
→CTRL+C
```

<img src="https://res.cloudinary.com/dt8zu6zzd/image/upload/blog/raspberrypi4/lcd1.gif" alt=""> 
 

LCDに端末と同じ値が表示されています。 
⇒ＯＫです。 

<blockquote class="warn">
最初、特にエラーが無いのに映らなくて、可変抵抗器をドライバで回す必要がありました。
<img src="https://res.cloudinary.com/dt8zu6zzd/image/upload/blog/raspberrypi4/lcd2.gif" alt="">
</blockquote>

 

## 1602A動作確認/Python
Pyhonのプログラムも動かしてみます。（上の続き） 

```sh
$ cd ../../python/21.LCD1602/
$ python LCD1602.py
starting ...
→CTRL+C
```

<img src="https://res.cloudinary.com/dt8zu6zzd/image/upload/blog/raspberrypi4/lcd3.gif" alt=""> 
 

⇒ＯＫです。

 

できました！

 

続きはこちらです。 
↓ 
・<a href="https://itc-engineering-blog.netlify.app/blogs/83krb8517u" target="_blank">BME280で取得した温湿度気圧をWeb画面に表示する(wiringpi-php8使用)</a>

ラズベリーパイとセンサーを組み合わせて温度、湿度、気圧のデータを取得しWeb画面にグラフを表示するシステムを構築しました。 いわゆる IoT です。 ・Raspberry Pi 4に温湿度気圧センサBME280を取り付けてデータをLCD 1602Aに表示する ・BME280で取得した温湿度気圧をWeb画面に表示する(wiringpi-php8使用) の２回に分け、今回は、センサーとLCD取り付け～動作確認までになります。 ・Raspberry Pi 4 組み立て ・BME280センサはんだ付け ・LCD 1602Aはんだ付け ・I2C有効化 ・ブレッドボードへ配線 ・デバイス確認 ・動作確認

Raspberry Pi 4に温湿度気圧センサBME280を取り付けてデータをLCD 1602Aに表示する

このブログ「ITC Engineering Blog」のソースコードは、GitHubに公開されています。(https://github.com/itc-lab/itc-blog) READMEに動画gifを載せました。 今回、この動画gif作成について全手順をご紹介していきます。 python、PyAutoGUI、opencv、RecButton、ffmpeg を使って、全て無料でできました。 ・pythonインストール ・pythonプログラム作成 ・pyautogui検出用画像を配置 ・pipライブラリインストール ・Pythonプログラム起動 ・録画 ・カット編集 ・mp4から動画gifへ変換 ・GitHubへアップロード ・Seleniumについて

php→pythonのトランスパイル人力読み替え編

php→pythonのトランスパイル

Raspberry Pi 4に温湿度気圧センサBME280を取り付けてデータをLCD 1602Aに表示する

Pyautoguiでマウス操作自動化、録画、動画gif作成、Webリンク生成

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