ラズパイにセットするSDカードに動作環境をインストールします。 下記のサイトからRaspberry Pi ImagerをダウンロードしてPCにインストールする。
https://www.raspberrypi.org/software/

Imagerを起動します。

1. SDカードのフォーマット
SDカードをSDカードリーダー等でPCにセットします。
「CHOOSE OS」をクリックし、ゴミ箱アイコンの「Erase」を選択します。
「CHOOSE SD CARD」をクリックしSDカードを選択します。
「WRITE」をクリックすると、SDカードのフォーマットされます。

2. RaspbianをSDカードへ書き込む
「CHOOSE OS」をクリックし、「Raspbian」を選択します。
アプリ等を含めたフルセットや最小構成でのインストールをする場合は「Raspbian(other)」を選択します。
「CHOOSE SD CARD」をクリックしSDカードを選択します。
「WRITE」をクリックすると、ダウンロードが始まりSDカードへインストールされます。

3. Raspberry PiにSDカードを挿入して電源を入れる。

ラズパイ初期設定

1. キーボード、マウスを接続してラズパイの電源を入れます。
2. デスクトップ画面が表示されたら、初期設定を行う。Welcomeダイアログが表示されるので「Next」をクリックする。
3. 国、言語とタイムゾーンを設定する。
4. ユーザーのパスワードを設定する。デフォルトは「pi」。
5. 画面設定。ディスプレイの外枠に未使用領域がある場合はチェックすると再起動後に画面サイズを調整してくれます。
6. WiFiの設定。接続するWiFiのSSIDを選択しパスワードを入力する。
7. インターネット接続環境の場合はソフトウェアをアップデートすることができます。
アップデートには30分程時間がかかります。
8. 再起動します。

• 方法１．/etc/rc.local ファイルに記述しroot権限で実行する。
test.sh
exit 0
と書き込んだ場合 /usr/local/bin/test.shのシェルスクリプトが実行されます。


• 方法２．crontabコマンドでcronを設定しユーザー権限で実行する。
crontabは、定期的にジョブを実行する際のスケジュールをするcronを設定するコマンド。
$ crontab -e
最終行に移動し、以下のように追記します
@reboot /home/pi/test.sh
これで起動時にtest.shが実行されます。


• 方法３．systemdを使ってサービスを起動する。
プロセスの起動を管理するソフトウェアで、ユニットと呼ばれる単位で処理が行われる。
１．/etc/systemd/system のディレクトリにservice ファイルを作成する。
sudo nano /lib/systemd/system/test.serviceで以下のように編集
[Unit]
Description = test service

[Service]
ExecStart=/usr/bin/python3 /home/pi/test.py
Restart=always
Type=simple

[Install]
WantedBy=multi-user.target

２．サービスの起動確認する。
sudo systemctl start test.service

３．serviceファイルをenableする。
sudo systemctl enable test.service

SSHでラズパイに接続することで、ファイル共有やコマンドによるリモート操作ができます。
Windows10ではSSHクライアントが標準装備されたことにより、パワーシェルやコマンドプロンプトからSSH接続が簡単に行えるようになった。

１．スタートメニューから、「設定 -> Raspberry Piの設定」をクリックします。

２．設定ツールが起動するので、「インターフェイス」タブを選択し、SSHの項目を有効にして「OK」をクリックする。

３．WindowsのコマンドプロンプトからSSH接続します。
　　　ssh ラズパイのユーザ名@ラズパイのIPアドレス -p SSH用のポート
　　　RaspberryPiのパスワードが求められるので入力する。

　　ファイル転送する場合は、scpコマンドを使用する。
　　　scp file.txt pi@192.168.0.1:subdirectory/
　　　または、scp file.txt pi@raspberrypi.local:subdirectory/

　　ファイル転送やフォルダ同期などをGUIで簡単に行うには、WinSCPを使うと便利です。

ラズパイのデスクトップ画面がそのままリモート操作できるようになるので、ターミナルなどでリモート接続する場合に比べて利便性が高い。

●xrdpを使用する方法
ラズパイにxrdpをインストールし起動することで、Windows標準のリモートデスクトップ接続で使用することができる。

１．ラズパイがインターネットにつながるよう設定しておきます。

２．ターミナル（LXTerminal）を起動し、以下を実行します。
　　sudo apt-get install xrdp
　　　y/n が聞かれたら、y をタイプします。
　　sudo service xrdp restart

３．再起動します。
　　sudo shutdown -h now

４．Windowsパソコン側で、「リモートデスクトップ接続」を起動する。

５．「コンピューター(C):」の欄に、IP アドレスまたは、ホスト名を入力し、「接続」をクリックする。

６．username と password が求められるので入力する。
　　デスクトップ画面が表示されたら完了です。

●VNCを使用する方法
ラズパイ側でVNCサーバーを実行し、クライアント側 (PCやスマートフォン)のVNC Viewerを使って接続し操作することができる。

１．スタートメニューから、「設定 -> Raspberry Piの設定」をクリックします。

２．設定ツールが起動するので、「インターフェイス」タブを選択し、VNCの項目を有効にして「OK」をクリックする。

３．デスクトップ右上にVNCサーバーのアイコンをクリックして正常に起動していることを確認する。

４．クライアント側にVNC Viewerのインストールしてラズパイに接続します。

・画面解像度の設定
ラズパイはHDMIケーブルからディスプレイの解像度を取得しているため、ディスプレイなしで起動するとリモートからデスクトップ画面を表示できなかったり、画面が小さくなる問題が起きます。
画面解像度を指定することでリモートデスクトップ画面を表示できるように設定します。

１．スタートメニューから、「設定 -> Raspberry Piの設定」をクリックします。

２．設定ツールが起動するので、「ディスプレイ」タブを選択し、ヘッドレス解像度の選択ボックスで指定します。

shutdown	システムのシャットダウン※スーパーユーザーのみ可
reboot、poweroff	一般ユーザーでのシステムの再起動、シャットダウン
ls	ファイルやディレクトリの情報表示
pwd	現在のディレクトリ
cd	ディレクトリの移動
mkdir	フォルダを作成
mv	ファイルやディレクトリの移動、 ファイル名変更やディレクトリ名変更
cp	ファイルやディレクトリのコピー
rm	ファイルやディレクトリの削除
cat	ファイルの中身をテキスト表示
chmod	ファイルやディレクトリのアクセス権変更
chown	ファイルの所有権を変更
ps	プロセス情報表示
pkill	アプリケーション名を指定してプロセス強制終了
kill	PIDを指定して強制終了
hostname	ホスト名やIPアドレスの表示
nano	テキストエディタnanoで編集
apt	パッケージの管理
pip	Pythonで書かれたパッケージの管理
wget	ファイルのダウンロード
tar	tar形式ファイルの解凍
zip	zip形式で圧縮。解凍時はunzip
make	プログラムのコンパイル（ビルドとインストール）
passwd	ユーザーのパスワード変更
find	特定の文字列を含むファイルやディレクトリを探す
grep	特定の文字を含む行を抽出
more	長いメッセージやテキストファイルを1画面ずつ表示。同様で高機能なlessもある
head、tail	メッセージやテキストファイルの最初または、最後を表示
uname	システム情報を表示。-aで全ての情報表示
echo	引数の中身を標準出力
expr	計算式や論理式を評価する
|	パイプ。複数のコマンドを組み合わせるとき結果を渡す
ifconfig	ネットワーク設定を表示、変更
htop	バックグラウンドタスクを表示
startx	コマンドラインからGUI（Xウィンドウシステム）を起動
sudo	スーパーユーザー権限でコマンド実行
su	スーパーユーザーへ切替
man	コマンドの説明を表示
exit	シェル終了

gpio readall	GPIOピン情報出力
pinout	GPIO端子のピンレイアウトを表示
sudo raspi-config	ラズパイ設定画面を開く
tvservice	HDMIディスプレイに関するコマンド。-sで画面解像度などステータス表示

　 　 　

↑↓　過去のコマンドを呼び出す
Tab　コマンドの補完機能
Ctrl+A　行の先頭へカーソルを移動する
Ctrl+C　実行処理を中断する
Ctrl+D　カーソル上にある文字列を１文字削除する
Ctrl+E　行の最後へカーソルを移動する
Ctrl+H　カーソルの左側の文字列を１文字削除する
Ctrl+L　画面をクリアして、現在の行だけを再表示する
Ctrl+Q　画面への出力を再開する
Ctrl+S　画面への出力を停止する
Ctrl+Z　実行処理を一時停止する

１．エディタを起動してシェルスクリプトを作成
vi test.sh
#!/usr/bin/bash　　シェルを指定
echo hello-world　　標準出力

２．実行権限を付与
chmod 755 test.sh　または、chmod +x test.sh

３．スクリプトの実行
./test.sh

・コメント行　#

・マルチステートメント　;

・変数
変数の名前には半角英数字(a-z、A-Z、0-9)とアンダーバー(_)が使えます。
変数に値を与える時は=を前後空白なしで書きます。
文字列の場合は"を付けて囲みます。
変数にアクセスする時は変数名の前に$を付けます。または$付けて変数を{}で囲みます。
変数はunsetで削除、readonlyで変数の上書き/削除不可にします。
特殊文字（; | & ^ \ $ ? * < > ( ) [ ] { } # % = ` " ' ~ TAB SPACE NEWLINE）は、\バックスラッシュを付けて一文字単位で扱うか、'シングルクオーテーションを付けて囲む。
str="abc"
echo $str
read str　　キーボードから入力してstrに代入

・配列
ary=(item1 item2 item3 item4)
ary[0]="ITEM1"
ary[2]="ITEM3
ary[*]または、ary[@]　全てのアイテム

・算術演算子
+ - \* / % =

・比較演算子
== != -eq -ne -gt -lt -ge -le

・論理演算子
-a -o !

・メタキャラクタ（ワイルドカード、正規表現）
*　任意の0文字以上の文字列。例：111.txt、abc.txt のファイルは *.txt と表せる
?　任意の1文字の文字列。例：1.txt、a.txt のファイルは ?.txt と表せる。abc.txt のように１文字でない場合は合致せず
[ ]　任意の１文字の文字列。例：ab、ac、ad は a[bcd] と表せる。任意の１文字なので例えば abc には合致せず
{ }　カンマで区切られた文字列。例：data1 と data2 は　data{1,2} のように表せる
.　カレントディレクトリを表す。（ ピリオドを1回入力 ）
..　１つ上のディレクトリを表す。（ ピリオドを2回入力 ）
~　ホームディレクトリを表す。( チルダを入力 ）


・if文
if [ 条件1 ]; then
コマンド1
elif [ 条件2 ]; then
コマンド2
else
コマンド3
fi

・case文
case 値 in
 条件・値1 ) コマンド1 ;;
 条件・値2 ) コマンド2 ;;
 条件・値3 ) コマンド3 ;;
 …
 条件・値n ) コマンドn ;;
esac

・for文
for i in 0 1 2 3
do
  echo $i
done

・while文
while [ "$str" = "" ]
do
  read str
  if [ "$str" = "end" ]; then
    break
  fi
done
※無限ループは、while :
　continue　ループの処理を中断して，ループの先頭に戻ります。

・until文
a=0
until [ ! $a -lt 5 ]
do
    echo $a
    a=`expr $a + 1`
done

・関数
MyFunction () { 
    echo "関数のechoです。"
}
#呼び出し
MyFunction
※return　関数から復帰

/sys/class/gpio/ 以下に値を書き込んだり、読み込んだりして GPIO にアクセスできる。

sudo echo 2 > /sys/class/gpio/export　　GPIO2の使用開始
sudo echo out > /sys/class/gpio/gpio2/direction　　GPIO2を出力設定
sudo echo 1 > /sys/class/gpio/gpio2/value　　GPIO2をHIGH
sudo echo 0 > /sys/class/gpio/gpio2/value　　GPIO2をLOW
sudo echo 2 > /sys/class/gpio/unexport　　GPIO2の使用停止

sudo echo 11 > /sys/class/gpio/export　　GPIO11の使用開始
sudo echo in > /sys/class/gpio/gpio11/direction　　GPIO11を出力設定
sudo cat /sys/class/gpio/gpio11/value　　GPIO11の値取得
0　　GPIO11の値がLOW
1　　GPIO11の値がHIGH

・スクリプト例
#!/bin/bash
# リレー回路テスト用に作成（2秒後に電源を切る）
gpio_number=25
echo "${gpio_number}" > /sys/class/gpio/export
echo "out" > /sys/class/gpio/gpio${gpio_number}/direction
echo "1" > /sys/class/gpio/gpio${gpio_number}/value
sleep 2
echo "0" > /sys/class/gpio/gpio${gpio_number}/value
echo "${gpio_number}" > /sys/class/gpio/unexport

実行する場合は、sudo bash onoff.sh

Python2とPython3のバージョンがあり、一部互換性がありません。
ターミナルでPython3を実行する場合は、以下のように明示的に「python3」と指定する必要があります。
pi@raspberrypi:~ $ python -V
Python 2.7.16
pi@raspberrypi:~ $ python3 -V
Python 3.7.3
なお、-Vオプションを指定するとバージョン情報が表示されます。

デフォルトでインストールされている開発ソフト。
※Thonny Python IDEではibus-mozcを使った日本語入力ができない問題があります。
左上メニューの「プログラミング -> Thonny Python IDE」をクリックして起動します。
起動すると、中央がプログラムコードを記述する部分で、下が実行結果を表示する部分です。
Pythonプログラムは末尾の拡張子を「.py」にするのが一般的です。

・ターミナルからコマンドを実行する場合　python3 test.py

・ファイルを直接実行する場合
　　コード内に実行環境を記述しておくことで、毎回python3などと指定する必要が無くなります。ファイルを配布する場合も便利です。
　　コードの先頭に以下のように1行を追加して下さい。これはPython3で実行することをコード上で指定しています。
　　#!/usr/bin/env python3
　　print('Enjoy')
　　print('Raspberry Pi!')
　　次にファイルに実行属性を付けます。ターミナルから以下を実行します。
　　chmod 755 test.py
　　最後にファイルを直接実行します。現在のディレクトリ内であっても「./」を先頭に点ける必要がある点に注意して下さい。
　　./test.py

下準備なしに簡単に使用できるモジュールの1つで、初心者の方におすすめです。

#!/usr/bin/env python3
# coding: utf-8
import RPi.GPIO as GPIO # RPi.GPIOモジュールを使用
# LEDとスイッチのGPIO番号
gpio_led = 17
gpio_sw = 5
# GPIO番号指定の準備
GPIO.setmode(GPIO.BCM)    #BCMピン番号での指定
# LEDピンを出力に設定
GPIO.setup(gpio_led, GPIO.OUT)
# スイッチピンを入力、プルアップに設定
GPIO.setup(gpio_sw, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)

GPIO.output(gpio_led, 0)    # LED消灯
sw = GPIO.input(gpio_sw)    # スイッチの状態を取得
if 0==sw:
    GPIO.output(gpio_led, 1)    # LED点灯
# 後処理 GPIOを解放
GPIO.cleanup(gpio_led)
GPIO.cleanup(gpio_sw)

Pythonプログラムを実行する前に、サービスを実行しておく必要があります。以下のコマンドを実行します。
以下のコマンドを実行します。
sudo service pigpiod start
Raspberry Pi起動時にpigpiodを自動で立ち上げたい場合は以下を実行します。
sudo systemctl enable pigpiod.service

#!/usr/bin/env python3
import pigpio # pigpioモジュールを使用
# LEDとスイッチのGPIO番号
gpio_led = 17
gpio_sw = 5
# pigpioの準備
pi = pigpio.pi()
# LEDピンを出力に設定
pi.set_mode(gpio_led, pigpio.OUTPUT)
# スイッチピンを入力、プルアップに設定
pi.set_mode(gpio_sw, pigpio.INPUT)
pi.set_pull_up_down(gpio_sw, pigpio.PUD_UP)
# スイッチの状態を取得
sw = pi.read(gpio_sw)
if 0==sw:    # スイッチが押されていた場合(ON)
    pi.write(gpio_led, 1)    # LED点灯
else:    # スイッチが離されていた場合(OFF)
    pi.write(gpio_led, 0)    # LED消灯
# pigpioから切断
pi.stop()

Raspberry Pi財団が開発したマイコンRP2040(Arm Cortex-M0+デュアルコア@133MHz)を搭載した超小型ボードです。
2MBの高速なFlashメモリー、1.8～5V入力に対応する電源ICを搭載したシンプルなマイコンボードです。
学習やホビー用途はもちろん、組込み用途などへの応用も考慮して設計されています。
MicroPythonやC/C++で作られたプログラムを実行できます。
USB Flashから専用のバイナリファイルをPicoにコピーするだけでソフトウェアの書き込みができる仕様となっています。

MCU(マイコン)	RP2040
CPUコア	デュアルコア Arm Cortex-M0+プロセッサ、最大動作周波数 133MHz
RAM	264KB SRAM
Flashメモリー	2MB Quad-SPI
インターフェース・センサー	USB1.1microB×1（電源供給、データ通信（ホスト）、プログラム書込み（デバイス）） GPIOピン×26（デジタル専用×23、アナログ/デジタル×3） PIO×8（SDカードやVGAなどのI/Fをエミュレート可能） PWMチャンネル×16（A/Bチャンネル×8、Bは入力対応） 温度センサー×1、LED×1、3ピンARMシリアル ワイヤデバッグ(SWD)ポート×1
通信機能	SPI×2、I2C×2、UART×2
アナログ	ADC　12bit　500ksps×3
タイマー	タイマー×1（アラーム×4、RealTimeCounter×1）
I/O電圧	3.3V
電源	1.8V～5.5V
サイズ・重さ	21×51.3×3.9mm　約3g
動作環境条件	－20℃～＋85℃（＋70℃以下を推奨）
供給期間	2031年1月まで供給予定

●UART
　UART0とUART1の２つのコントローラを持っている。
　UART0のデフォルトピン　TX=GP0　RX=GP1

●I2C
　I2C0とI2C1の２つのコントローラを持っている。
　I2C0のデフォルトピン　SDA=GP4　SCL=GP5

●SPI
　SPI0とSPI1の２つのコントローラを持っている。。I2Cよりデータの転送速度が高い。

マイコンでMicroPythonが使用できるよう、Boot領域にファームウェアを書き込みます。
●MicroPython書き込み手順

1. Raspberry Pi公式ホームページより、ファームウェアをダウンロードします。
   　“Download the MicroPython UF2 file.”をクリックしてダウンロードします。
2. ラズパイPicoをパソコンに接続する。
   　ラズパイPicoの基板上にある“BOOTSEL”ボタンを押しながら、USBケーブルをパソコンに接続します。
   　ラズパイPicoは“RPI-RP2”という名前のUSBメモリとして認識されます。
3. ファームウェアをドラッグ＆ドロップして書き込みます。
4. 書き込みが完了するとラズパイPicoは自動的に再起動して通常動作モードに入ります。

●Flashメモリを消去するには、flash_nuke.uf2を書き込みます。

１．ThonnyのWebページにアクセスしインストーラをダウンロードしパソコンにインストールします。
２．Thonnyを起動して初期設定します。
　　“Language”を「日本語」、“Initial Settings”を「Standard」にして“Let's go!”ボタンをクリックします。
　　起動後にメニューバーから [ツール] - [Options...]をクリックして“Thonny options”の画面を開きます。
　　「インタプリタ」のタブを開き，“MicroPython （Raspberry Pi Pico）”を選択し「OK」ボタンで画面を閉じます。

Arduino公式とearlephilhower/arduino picoの2種類ライブラリ（ボード）がある。
後者を使用する場合は、環境設定にて追加のボードマネージャのURLで
https://github.com/earlephilhower/arduino-pico/releases/download/global/package_rp2040_index.json
を記述する。
「ツール」-「ボード」-「ボードマネージャー」と開いて、「pico」と検索し「Arduino Mbed OS RP2040 Boards」をインストールする。
「ツール」-「ボード」で「Rasberry Pi pico」選択する。
「ツール」-「シリアルポート」で、接続しているCOMポートを選択する。
初めてPCに接続するマイコンは、シリアルポートが認識できないためその場合は未選択でOK。
あとの使用方法はArduino使う場合と全く同じです。

●表面実装LED点灯
import machine
led = machine.Pin(25,machine.Pin.OUT)
led.value(1)


●タイマー
import time
time.sleep(1)  #1秒待機
time.sleep(0.5)  #0.5秒待機


●Pico内蔵温度センサー
import machine, time
sensor_temp = machine.ADC(4)
f = 3.3 / 65535
while True:
    reading = sensor_temp.read_u16() * f
    temperature = 27 - (reading - 0.706)/0.001721
    print(temperature)
    time.sleep(1)


●UART
UART(0)、UART(1)が使用可能。
・デフォルトの通信設定
baudrate = 115200
parity = none
stopbit = 1

from machine import UART,Pin
UART(1, baudrate=9600, tx=Pin(8), rx=Pin(9))  #UART(1)9600bps pin=8,9で設定

from machine import UART
u = UART(0)
u.write('TEST Start\n\r')  #送信
while True:
    if u.any() > 0:  #受信バイト数
        u.write(u.read(1))  #受信、送信


●SDカード（SPI）
#       　Pico　SD-Card
#SPI0_SCK　GP6　SCK
#SPI0_TX 　GP7　MOSI
#SPI0_RX 　GP4　MISO
#SPI0_CSn　GP5　CS
#+5V     　VSYS VCC
#GND     　GND　GND
from machine import Pin, SPI
import os, sdcard

spi = SPI(0)
sd = sdcard.SDCard(spi, Pin(5))
os.mount(sd, '/sd')
os.chdir('sd')
os.listdir()
print(open('readme.txt').read())


●トリガー割り込み
import machine as m
import utime
 
sensor = m.Pin(28, m.Pin.IN, m.Pin.PULL_DOWN)  #センサの接続ポート
led = m.Pin(25, m.Pin.OUT)  #本体のLED
 
#センサが反応した時の処理
def sensor_callback(Pin):
    led.value(1)
    utime.sleep_ms(250)
    led.value(0)
         
sensor.irq(trigger = m.Pin.IRQ_RISING, handler = sensor_callback)  #トリガー割り込み

●表面実装LED（GP25）
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);


●内蔵温度センサー
温度センサーのスケッチは、メニューから[ファイル | →「スケッチ例」→「rp2040」 にある 「Temperature」 を使います。


●UART
USB	Serial
UART0	Serial1	デフォルト TX=GP0、RX=GP1
UART1	Serial2


●I2C
I2C0	Wire	デフォルト SDA=GP4、SCL=GP5
I2C1	Wire1
Wire1.setSDA(8);  //I2C1_SDA=GP8
Wire1.setSCL(9);  //I2C1_SCL=GP9
Wire1.begin();


●SPI
SPI0	SPI
SPI1	SPI1
SPI.setSCK(2);  //SPI0_SCX=GP2
SPI.setTX(3);   //SPI0_TX=GP3
SPI.setRX(4);   //SPI0_RX=GP4
SPI.setCS(5);   //SPI0_CSn=GP5
SPI.begin();


●デュアルコア
earlephilhower版ボードライブラリを使用時のみ可能です。
//core0 処理
void setup() {
}

void loop() {
}

//core1 処理
void setup1() {
}

void loop1() {
}