diff --git a/_build/html/.doctrees/environment.pickle b/_build/html/.doctrees/environment.pickle index 1f1769c..b429163 100644 --- a/_build/html/.doctrees/environment.pickle +++ b/_build/html/.doctrees/environment.pickle Binary files differ diff --git a/_build/html/.doctrees/intro.doctree b/_build/html/.doctrees/intro.doctree index eb1815d..42679d2 100644 --- a/_build/html/.doctrees/intro.doctree +++ b/_build/html/.doctrees/intro.doctree Binary files differ diff --git a/_build/html/.doctrees/pre.doctree b/_build/html/.doctrees/pre.doctree index c9304b6..b00197e 100644 --- a/_build/html/.doctrees/pre.doctree +++ b/_build/html/.doctrees/pre.doctree Binary files differ diff --git a/_build/html/.doctrees/week1.doctree b/_build/html/.doctrees/week1.doctree index f74b8ff..47fbc91 100644 --- a/_build/html/.doctrees/week1.doctree +++ b/_build/html/.doctrees/week1.doctree Binary files differ diff --git a/_build/html/_images/SimpleLED_m5s.png b/_build/html/_images/SimpleLED_m5s.png new file mode 100644 index 0000000..0fcbdad --- /dev/null +++ b/_build/html/_images/SimpleLED_m5s.png Binary files differ diff --git a/_build/html/_images/ir_sensor_47owm.png b/_build/html/_images/ir_sensor_47owm.png new file mode 100644 index 0000000..ca40e10 --- /dev/null +++ b/_build/html/_images/ir_sensor_47owm.png Binary files differ diff --git a/_build/html/_images/setRotation.gif b/_build/html/_images/setRotation.gif new file mode 100644 index 0000000..1e239b0 --- /dev/null +++ b/_build/html/_images/setRotation.gif Binary files differ diff --git a/_build/html/_sources/intro.rst.txt b/_build/html/_sources/intro.rst.txt index 469149c..1663260 100644 --- a/_build/html/_sources/intro.rst.txt +++ b/_build/html/_sources/intro.rst.txt @@ -41,3 +41,10 @@ 発表会における評価基準も、上記の基準に準じる。 + +参考URL +========================================== + +- M5StickC非公式日本語リファレンス +- スイッチサイエンス M5StickC Plus +- M5StickCガイド \ No newline at end of file diff --git a/_build/html/_sources/pre.rst.txt b/_build/html/_sources/pre.rst.txt index 414c7f7..c8a4b53 100644 --- a/_build/html/_sources/pre.rst.txt +++ b/_build/html/_sources/pre.rst.txt @@ -130,7 +130,7 @@ シリアルポートの選択 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ -**本体をUSB接続したあと** で、 :numref:`fig_select_serialport` に示すように、「ツール」→「シリアルポート」で、書き込むデバイスが接続されているシリアルポートを選択する。Windowsの場合は、COM3のように、``COM + 数字`` で表記される。Macの場合は、``/dev/cu.usbserial-XXXXX`` のように表記される。 +**本体をUSB接続したあと** で、 :numref:`fig_select_serialport` に示すように、「ツール」→「シリアルポート」で、書き込むデバイスが接続されているシリアルポートを選択する。Windowsの場合は、COM3のように、``COM + 数字`` で表記される。Macの場合は、``/dev/cu.usbserial-XXXXXXXXXX`` のように表記される。 .. _fig_select_serialport: @@ -152,3 +152,13 @@ 「→」のアイコンボタンをおすと、プログラムの書き込みを開始します。 .. warning:: 書き込みに失敗するときは、環境設定で、「より詳細な情報を表示する」にチェックをいれてみてください。原因がすこしわかりやすくなります。 + + +バージョン情報 +-------------------------------------------------- + +- Arduino IDEのバージョン： 1.8.13 (Windows Store 1.8.42.0) +- ESP32 for Arduino のバージョン：1.0.5 +- M5StickCPlus ライブラリのバージョン: 0.0.1 + + diff --git a/_build/html/_sources/week1.rst.txt b/_build/html/_sources/week1.rst.txt index 7839d7b..7fc10a2 100644 --- a/_build/html/_sources/week1.rst.txt +++ b/_build/html/_sources/week1.rst.txt @@ -3,9 +3,13 @@ .. note:: 以下の項目について、全員がすべてを試す必要はありません。役割分担をして、確認と理解をすすめてください。 -電源の切り方 +電源の切り方・入れ方 ---------------------------------------- +- 電源を切るには、電源ボタン（M5と書かれたAボタンの左側面）を、6秒間長押しします。 +- 電源を入れるには、電源ボタンを、2秒間長押しします。 +- `M5StickCガイド `_ の、4ページ目、ハードウェアの概要が参考になります。 + プログラムの書き込み方 -------------------------------------- @@ -13,75 +17,259 @@ :ref:`writetom5` を参照してください。 -コードを書くときの注意 +コードを書くときのヒントと注意 +------------------------------------------------------- + +- 以下のソースコード例は、右上のボタンを押すと、クリップボードに簡単にコピーできます。 +- ソースコードのインデントは、CTRL+T （Macの場合はCommand+T）キーで、自動整形できます。 +- ``#include `` は、M5StickC用のコードです。 **M5StickCPlus** では、``#include `` に変更しないと、表示がおかしくなることがあります。 +- 大文字と小文字は厳密に区別されます。 +- 画面をつかうプログラムを書き込んだあと、画面を使わないプログラムを書き込むと、前のプログラムの画面が残ることがあります。 + +Serial通信 --------------------------------------- -- #include を #include にしないと、画面がおかしくなる -- 大文字小文字に注意 -- 画面をつかうプログラムを書き込んだあと、画面を使わないプログラムを書き込むと、前のプログラムの画面が残ることがある。 +:numref:`serial01` は、シリアルモニタへ文字列を出力するシンプルな例です。グローバル変数 num を 0 に設定したうえで、setup()関数が1回実行されます。その後、loop()関数が繰り返し実行されます。 +プログラムの出力をみるには、Arduino IDEで「シリアルモニタ」をひらいてください。コードエディタ右上の虫眼鏡アイコンボタンをおします。 +Serialクラスには、print()関数、println()関数、 printf()関数があります。Serial通信を用いると、デバイス側の変数の値や状況を、PC側で確認するプログラムを書くことができます。 -Serialモニタ ---------------------------------------- +.. literalinclude:: src/serial01.ino + :caption: + :name: serial01 + :language: arduino + :emphasize-lines: 2 + :linenos: +シリアルモニタは、デバイスからの出力を確認するだけではなく、デバイスに文字を送信することもできます。:numref:`serial02` は、シリアルモニタを介して、PCからデバイスに文字を送信する例です。シリアルモニタ上部のテキストエリアから 0 を送信すると、カウンタ num をリセットします。10〜14行目で、PCから送信された文字を、1文字ずつ ``Serial.read()`` で読み取って、配列 ``buf`` に格納しています。PCから複数の文字を1回で送信すると、 ``Serial.available()`` は連続して 1 (=true) を返しますので、1回に送信された文字をすべて ``buf`` に格納することができます。ちなみに、シリアルモニタで送信された文字列の最後は、改行コード(10)が付与されます。 -文字列の扱い ----------------------------------------- +.. literalinclude:: src/serial02.ino + :caption: + :name: serial02 + :language: arduino + :emphasize-lines: 10-14 + :linenos: - -LED ----------------------------------------- - - -外部のLEDを接続 ------------------------------------------ - -PWM (Pulse Width Modulation) - - -外部のセンサを接続 ------------------------------------------ - -CdSセル 明度センサ - -人感センサ - -圧力センサ - -曲げセンサ - - -加速度センサ ------------------------------------------ - - -赤外(InfraRed)リモコン ------------------------------------------- - -読み取り - -信号発信 - -内蔵赤外LED +.. note:: 16行目の処理を忘れると、どうなるでしょうか？ また、buf が溢れると、なにが起きるでしょうか？プログラムを書くときは、常に例外的な事象がおきる可能性を考えておきましょう。ただし、全ての例外的な事象に対処するのは困難な場合が多いです。 本体の液晶ディスプレイ(LCD) ------------------------------------------- -- M5StickCのDisplay周り解析 +- M5StickCのDisplay周り解析 が詳しいです。 +- :numref:`lcd01` のサンプルでは、外側から内側に向かって、10ピクセルずつ余白を残しながら、色を変えて塗りつぶしています。その後、8,16,26ピクセルフォント（それぞれ1,2,4番）をsetCursor()関数で指定して、print()関数で文字列を描画しています。 +- M5StickCPlusの機能である液晶ディスプレイ(LCD)を使用するため、 ``#include `` を指定し、``M5.begin()`` を呼び出しています。 + +.. literalinclude:: src/lcd01.ino + :caption: + :name: lcd01 + :language: arduino + :linenos: +.. :emphasize-lines: 10-14 + +画面の向きは、setRotation() 関数で、設定します。0〜3までの整数で、指定します。 + +.. figure:: images/setRotation.gif + :scale: 100% + +.. note:: フォントの種類を設定するときは、setTextFont() や、setCursor()の第3引数をつかいます。setTextSize()は、指定したフォントを何倍に引き伸ばして表示するか？なので、基本は1を指定することが多いです。倍率を増やすと、ギザギザが目立ちます。 + 本体のボタン ------------------------------------------ +本体には、3つのボタンがあります。 +（参考：`M5StickCガイド `_ の、4ページ目、ハードウェアの概要） + +:numref:`button01` に、ボタンをおしたらシリアルモニタに表示する例を示します。ボタンも、M5StickC/CPlusの機能なので、 ``#include `` を指定し、``M5.begin()`` を呼び出しておく必要があります。また、ボタンの状態を読み出して、ボタンオブジェクト(BtnA,BtnB）に設定するために、 ``M5.update()`` を、ループのなかに入れておく必要があります（ `update()の定義 `_ ）。長押しと普通押しを区別したい場合は、ifで確認する順番（長押しを先に判定する）が重要です。 + +.. literalinclude:: src/button01.ino + :caption: + :name: button01 + :language: arduino + :linenos: +.. :emphasize-lines: 10-14 + +.. note:: `非公式リファレンスの「ボタン管理(Button)」 `_ も参考になります。 + + +文字列の扱い、16進数や10進数の変換 +------------------------------------------------------------- + +:numref:`str01` に、文字列から整数に変換したり、16進数表現の文字列を10進数に変換する例を示します。 +Stringクラスを用いると、char配列 / byte配列 / 小文字変換や、空白改行の削除（ただし文字列の前後のみ）、部分文字列の取得などができます。 +元のデータが保持されるメソッドと、破壊されるメソッドがあることに注意しましょう。 +M5系デバイスのLCDでは、色を16ビット値（赤5bit/緑6bit/青5bit）で表現しています。 ``M5.Lcd.color565()`` という関数もありますが、ここではビット演算の理解を深めるため、関数を定義しています。 +C言語のポインタや、シフト演算などを理解していると、このような処理を円滑に記述できるようになります。 + +.. literalinclude:: src/str01.ino + :caption: + :name: str01 + :language: arduino + :linenos: +.. :emphasize-lines: 10-14 + +.. note:: 参考：https://qiita.com/nnn112358/items/ea6b5e81623ba690343c + + +ブザー(Beep) +------------------------------------- + +:numref:`sound01` は、内蔵Beepを鳴らすサンプルです。音の周波数は、最初の1オクターブ (f[0]〜f[6]) のみを配列宣言時に指定し、残りの3オクターブはsetup()内で、倍数を計算して配列に設定しています。 + +``setBeep()`` と ``beep()`` を使うと、同じビープ音を使い回すときは記述が短くて便利ですが、通常は ``tone()`` のほうが簡潔です。 +どちらの記法でも、命令実行のあと、音の停止を待たずに、すぐに次の処理に移行します（ノンブロッキング）。 +継続ミリ秒数(ms)は、 ``M5.Beep.update()`` が周期的に呼び出せるときに指定し、それ以外は省略するとよいでしょう。（結局、 ``delay()`` と ``mute()`` が必要になるため） + +.. literalinclude:: src/sound01.ino + :caption: + :name: sound01 + :language: arduino + :linenos: +.. :emphasize-lines: 10-14 + + +内蔵LED（赤・赤外） +---------------------------------------- + +M5StickCPlusには、2つのLEDランプが内蔵されています。GPIO(General Purpose I/O)10 には、赤色LED、GPIO9 には、赤外LEDが接続されています。 +場所は、USBケーブルを挿す面の反対側の面にある、小さな穴2つの内側です。 + +:numref:`led01` は、赤色LEDを点滅させるシンプルなプログラムです。 + +.. literalinclude:: src/led01.ino + :caption: + :name: led01 + :language: arduino + :linenos: +.. :emphasize-lines: 10-14 + + +外部のLED等を接続 +----------------------------------------- + +外部のLED等は、 G0, G25, G26 に接続します。 +サンプルプログラムは、:numref:`led01` と同様です。PIN 番号を、0 / 25 / 26 に変更してください。 + +ブレッドボードに、抵抗とLEDを直列に接続します。 +LEDの長い足のほうに、G0 (or G25 or G26) をジャンパワイヤで接続し、反対側（短い足）のほうを、GND （グランド）に接続します。 +ポートを「HIGH」にすると、3.3Vの電圧がかかります。 + +.. figure:: images/SimpleLED_m5s.png + :scale: 60% + +.. warning:: LEDのみで回路を構成しないよう注意！一般に、LEDは抵抗をつないで使用しないと、故障したり、最悪の場合破裂したりして危険です。ただし、抵抗入りLEDであれば問題ありません。 + +PWM (Pulse Width Modulation) +------------------------------------------------------------------- + +パルス幅変調とは、信号の周期Tに対する、パルスの幅を変化させる方法です。 +直流モータの速度制御や、サーボモータの制御、LEDの明度調整などに使われます。 + +:numref:`pwm01` は、赤色LEDを点滅させるシンプルなプログラムです。 ``ledcSetup(チャンネル, 周波数, 分解能)`` で、PWMチャンネル（0〜3）に対する周波数と分解能設定をし、 ``lecAttachPin(ピン番号, チャンネル)`` で、PWMチャンネルを適用する出力ピンを選択します。そのあと、 ``ledcWrite(チャンネル, 値)`` で、分解能で設定したビットで表現できる最大値+1以下の値を指定することで、デューティー比を設定します。:numref:`pwm01` の場合、分解能で8bitを指定したので、0〜256 の値が、デューティー比 0〜1 のパルス生成に対応します。 + +.. literalinclude:: src/pwm01.ino + :caption: + :name: pwm01 + :language: arduino + :linenos: + :emphasize-lines: 6-7, 15,19 + +.. note:: ソースコードのコメントにも書いていますが、周波数を小さくする(20〜30程度)と、どうなるでしょうか？ぜひやってみてください。 + +サーボモータ（サーボハット利用） +------------------------------------------------------------- + +:numref:`servohat01` は、`サーボハット `_ のサーボモータを動かすサンプルです。サーボモータの制御はPWMですので、基本的に、上のPWMとやっていることは同じです。おまけとして、LEDも点灯させました。``map関数`` は、Arduinoで使える関数で、範囲に対応する値を変換するときに使います。ここでは、サーボ制御で用いる5〜33の値を、LED制御の値0〜256に変換しています。 + +.. literalinclude:: src/servohat01.ino + :caption: + :name: servohat01 + :language: arduino + :linenos: +.. :emphasize-lines: 6-7, 15,19 + + + +外部のセンサを接続 (ADC) +----------------------------------------- + +ADCは、Analog to Digital Converter の意味です。 +``analogRead(PIN)`` は、PIN番ピンの電圧(0~3.3V)を、0〜4095 の値で返します。一般に、抵抗値が変化するタイプのセンサは、この方法をつかって、読み取ることができます。 + +.. warning:: `ADC `_ にかいてあるように、G26, G32, G33, G36のみ使えます。G26は、無線利用時には使えません。 + +:numref:`cds01` はCdSセル(照度センサ) の値を読み取るサンプルです。 + +.. literalinclude:: src/cds01.ino + :caption: + :name: cds01 + :language: arduino + :linenos: +.. :emphasize-lines: 6-7, 15,19 + + +圧力センサや、曲げセンサも、同様の方法で利用することができます。 + + +加速度センサ +----------------------------------------- + +:numref:`accgyro01` は、内蔵されている加速度センサ(MPU6886) の値を表示するサンプルです。ちなみに、IMUとは、Inertial Measurement Unit: 慣性計測装置 の略です。 +「ツール」→「シリアルプロッタ」をひらくと、値をグラフでみることができます。 +ジャイロセンサの値も取得可能です。 + + +.. literalinclude:: src/accgyro.ino + :caption: + :name: accgyro01 + :language: arduino + :linenos: +.. :emphasize-lines: 6-7, 15,19 + + +赤外(InfraRed)リモコン +------------------------------------------ + +信号の読み取り +~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ + +赤外線リモコン受信モジュールが必要です。ここでは、`GP1UXC41QS `_ を前提に、話をすすめます。 + +また、準備として、ライブラリマネージャにて、IRremoteESP8266 をインストールします。ちなみに、テストしたバージョンは2.7.15でした。 + +ファイルメニュー → スケッチ例 → IRremoteESP8266 → IRrecvDumpV2 を選択します。 + +ブレッドボードに、以下の図のように配線します。Pとかいてある面が、受光器が出っ張っている面です。47Ωの抵抗を、5Vとの間に入れます。 +赤外線リモコン受信モジュールに接続したピンを ``const uint16_t kRecvPin = 36;`` として設定します。 +受光器にリモコンを向けて、ボタンを押すと、シリアルモニタに情報が表示されます。ここでは、Protocol : NEC , Code 0x2FD48B7 (32 Bits) と表示されたとします。 + +.. figure:: images/ir_sensor_47owm.png + :scale: 60% + + +信号の送信 +~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ + +内蔵の赤外LEDを用いて、信号を送信する例を :numref:`irsend01` に示します。 +赤外光が弱いため、かなり近づかないと（50cm程度）反応しない場合があります。 +外部の赤外LEDを用いると、距離を伸ばすことができます。 + +.. literalinclude:: src/irsend01.ino + :caption: + :name: irsend01 + :language: arduino + :linenos: +.. :emphasize-lines: 6-7, 15,19 + + + + スプライト ------------------------------------- 画面のちらつき防止 -ブザー -------------------------------------- -サーボモータ --------------------------------------- diff --git a/_build/html/genindex.html b/_build/html/genindex.html index 4fa130e..9fbda48 100644 --- a/_build/html/genindex.html +++ b/_build/html/genindex.html @@ -92,6 +92,7 @@ +
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    • -
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    • -
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    • -
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    • @@ -213,6 +206,14 @@

    発表会における評価基準も、上記の基準に準じる。

    +
    +

    参考URL

    + +
    diff --git a/_build/html/objects.inv b/_build/html/objects.inv index 97338f3..d27306b 100644 --- a/_build/html/objects.inv +++ b/_build/html/objects.inv Binary files differ diff --git a/_build/html/pre.html b/_build/html/pre.html index f1e833c..cfc8fab 100644 --- a/_build/html/pre.html +++ b/_build/html/pre.html @@ -93,6 +93,7 @@
    • 実験の目的
    • 実験のすすめかた
      • +
    • 参考URL
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    • 1週目
      • @@ -289,7 +291,7 @@

      シリアルポートの選択

      -

      本体をUSB接続したあと で、 図 6 に示すように、「ツール」→「シリアルポート」で、書き込むデバイスが接続されているシリアルポートを選択する。Windowsの場合は、COM3のように、COM + 数字 で表記される。Macの場合は、/dev/cu.usbserial-XXXXX のように表記される。

      +

      本体をUSB接続したあと で、 図 6 に示すように、「ツール」→「シリアルポート」で、書き込むデバイスが接続されているシリアルポートを選択する。Windowsの場合は、COM3のように、COM + 数字 で表記される。Macの場合は、/dev/cu.usbserial-XXXXXXXXXX のように表記される。

      シリアルポートの選択

      図 6 シリアルポートの選択

      @@ -308,6 +310,14 @@
      +
      +

      バージョン情報

      +
        +
      • Arduino IDEのバージョン： 1.8.13 (Windows Store 1.8.42.0)
        • +
      • ESP32 for Arduino のバージョン：1.0.5
        • +
      • M5StickCPlus ライブラリのバージョン: 0.0.1
        • +
      +
      diff --git a/_build/html/search.html b/_build/html/search.html index afb27de..29a89b4 100644 --- a/_build/html/search.html +++ b/_build/html/search.html @@ -94,6 +94,7 @@
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      • 実験のすすめかた
        • +
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      • 2週目
        • diff --git a/_build/html/searchindex.js b/_build/html/searchindex.js index e84a1e5..d34248b 100644 --- a/_build/html/searchindex.js +++ b/_build/html/searchindex.js @@ -1 +1 @@ -Search.setIndex({docnames:["arduino","conclusion","index","intro","pre","tutorial","week1","week2"],envversion:{"sphinx.domains.c":1,"sphinx.domains.changeset":1,"sphinx.domains.cpp":1,"sphinx.domains.javascript":1,"sphinx.domains.math":2,"sphinx.domains.python":1,"sphinx.domains.rst":1,"sphinx.domains.std":1,sphinx:55},filenames:["arduino.rst","conclusion.rst","index.rst","intro.rst","pre.rst","tutorial.rst","week1.rst","week2.rst"],objects:{},objnames:{},objtypes:{},terms:{"#.":[],"#]":5,"#include":[0,6],"$date":5,"$revision":5,"%i":[],"'s":5,"()":0,"(\"":0,"(bm":6,"(i":5,"(infrared":2,"(int":[],"(link":[],"(num":[],"(pin":0,"(void":[],"(windows":[],");":0,")\"":5,")\\":[],"){":[],"**":[],"*\"":5,"*]":5,"++":[],"+-":0,"+\"":5,", \"":5,", and":5,", num":[],", 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\ No newline at end of file diff --git a/_build/html/week1.html b/_build/html/week1.html index e63ff18..bc1f992 100644 --- a/_build/html/week1.html +++ b/_build/html/week1.html @@ -93,23 +93,29 @@
        • 実験の目的
        • 実験のすすめかた
          • +
        • 参考URL
        • 事前準備
        • 1週目
        • 2週目
          • @@ -197,67 +203,855 @@

          以下の項目について、全員がすべてを試す必要はありません。役割分担をして、確認と理解をすすめてください。

          -

          電源の切り方

          +

          電源の切り方・入れ方

          +
            +
          • 電源を切るには、電源ボタン（M5と書かれたAボタンの左側面）を、6秒間長押しします。
            • +
          • 電源を入れるには、電源ボタンを、2秒間長押しします。
            • +
          • M5StickCガイド の、4ページ目、ハードウェアの概要が参考になります。
            • +

          プログラムの書き込み方

          プログラムの書き込み を参照してください。

          -

          コードを書くときの注意

          +

          コードを書くときのヒントと注意

            -
          • #include<M5StickC.h> を #include<M5StickCPlus.h> にしないと、画面がおかしくなる
            • -
          • 大文字小文字に注意
            • -
          • 画面をつかうプログラムを書き込んだあと、画面を使わないプログラムを書き込むと、前のプログラムの画面が残ることがある。
            • +
          • 以下のソースコード例は、右上のボタンを押すと、クリップボードに簡単にコピーできます。
            • +
          • ソースコードのインデントは、CTRL+T （Macの場合はCommand+T）キーで、自動整形できます。
            • +
          • #include <M5StickC.h> は、M5StickC用のコードです。 M5StickCPlus では、#include <M5StickCPlus.h> に変更しないと、表示がおかしくなることがあります。
            • +
          • 大文字と小文字は厳密に区別されます。
            • +
          • 画面をつかうプログラムを書き込んだあと、画面を使わないプログラムを書き込むと、前のプログラムの画面が残ることがあります。
          -

          Serialモニタ

          +

          Serial通信

          +

          リスト 1 は、シリアルモニタへ文字列を出力するシンプルな例です。グローバル変数 num を 0 に設定したうえで、setup()関数が1回実行されます。その後、loop()関数が繰り返し実行されます。 +プログラムの出力をみるには、Arduino IDEで「シリアルモニタ」をひらいてください。コードエディタ右上の虫眼鏡アイコンボタンをおします。 +Serialクラスには、print()関数、println()関数、 printf()関数があります。Serial通信を用いると、デバイス側の変数の値や状況を、PC側で確認するプログラムを書くことができます。

          +
          +
          リスト 1 src/serial01.ino
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          1
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          int num = 0;
+void setup() {
+  Serial.begin(115200); // 通信速度をbpsで設定
+}
+void loop() {
+  Serial.printf("%d \n" , num);
+  num++;
+  delay(500); // 500ミリ秒待つ
+}
+
          +
          -
          -

          文字列の扱い

          +

          シリアルモニタは、デバイスからの出力を確認するだけではなく、デバイスに文字を送信することもできます。リスト 2 は、シリアルモニタを介して、PCからデバイスに文字を送信する例です。シリアルモニタ上部のテキストエリアから 0 を送信すると、カウンタ num をリセットします。10〜14行目で、PCから送信された文字を、1文字ずつ Serial.read() で読み取って、配列 buf に格納しています。PCから複数の文字を1回で送信すると、 Serial.available() は連続して 1 (=true) を返しますので、1回に送信された文字をすべて buf に格納することができます。ちなみに、シリアルモニタで送信された文字列の最後は、改行コード(10)が付与されます。

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          +
          リスト 2 src/serial02.ino
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          int num = 0;
+char buf[100];
+
+void setup() {
+  Serial.begin(115200); // 通信速度をbpsで設定
+}
+
+void loop() {
+  int pos = 0;
+  while (Serial.available()) { //PCから送信された文字があるあいだ、くりかえす
+    char c = Serial.read(); // 1バイト読み取る
+    buf[pos] = c;           // 配列buf に格納
+    pos++;    // 格納位置をひとつ右へ
+  }
+  if (pos > 0) {
+    buf[pos] = 0; // さいごに Null （文字列の終端）を追加（これを忘れるとどうなる？）
+    Serial.print("> from pc: ");
+    Serial.print( buf ); // 格納しておいた文字列を表示
+    if (buf[0] == '0' && pos == 2) { // buf={ 48(='0'), 10(=改行) } のとき
+      num = 0;  // num を 0 にする
+      Serial.println( "Reset num" );
+    }
+    delay(2000);
+  }
+
+  Serial.printf("%d \n" , num );
+  num++;
+  delay(500);
+}
+
          +
          -
          -

          LED

          +
          +

          注釈

          +

          16行目の処理を忘れると、どうなるでしょうか？ また、buf が溢れると、なにが起きるでしょうか？プログラムを書くときは、常に例外的な事象がおきる可能性を考えておきましょう。ただし、全ての例外的な事象に対処するのは困難な場合が多いです。

          -
          -

          外部のLEDを接続

          -

          PWM (Pulse Width Modulation)

          -
          -
          -

          外部のセンサを接続

          -

          CdSセル 明度センサ

          -

          人感センサ

          -

          圧力センサ

          -

          曲げセンサ

          -
          -
          -

          加速度センサ

          -
          -
          -

          赤外(InfraRed)リモコン

          -

          読み取り

          -

          信号発信

          -

          内蔵赤外LED

          本体の液晶ディスプレイ(LCD)

            -
          • M5StickCのDisplay周り解析 <https://lang-ship.com/blog/work/m5stickc-display></https:>
            • +
          • M5StickCのDisplay周り解析 <https://lang-ship.com/blog/work/m5stickc-display> が詳しいです。
            • +
          • リスト 3 のサンプルでは、外側から内側に向かって、10ピクセルずつ余白を残しながら、色を変えて塗りつぶしています。その後、8,16,26ピクセルフォント（それぞれ1,2,4番）をsetCursor()関数で指定して、print()関数で文字列を描画しています。
            • +
          • M5StickCPlusの機能である液晶ディスプレイ(LCD)を使用するため、 #include <M5StickCPlus.h> を指定し、M5.begin() を呼び出しています。
          +
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          リスト 3 src/lcd01.ino
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          #include <M5StickCPlus.h>
+
+void setup() {
+  M5.begin();
+  M5.Lcd.setRotation(3);
+  M5.Lcd.fillRect(0, 0, 240, 135, RED); 
+  //M5StickCPlusの画面サイズは、240 x 135
+
+  M5.Lcd.fillRect(10, 10, 220, 115, ORANGE);
+  M5.Lcd.fillRect(20, 20, 200, 95, YELLOW);
+  M5.Lcd.fillRect(30, 30, 180, 75, GREENYELLOW);
+  M5.Lcd.fillRect(40, 40, 160, 55, CYAN);
+  M5.Lcd.fillRect(50, 50, 140, 35, BLUE);
+  M5.Lcd.fillRect(60, 60, 120, 15, MAGENTA);
+
+  M5.Lcd.setTextFont(1); // 8pixel ASCII font
+  M5.Lcd.setTextSize(1); // Magnify (x1-7)
+  M5.Lcd.setTextColor(WHITE);
+  M5.Lcd.setCursor(10,1); M5.Lcd.print("RED");
+  M5.Lcd.setTextColor(BLACK);
+  M5.Lcd.setCursor(20,11); M5.Lcd.print("ORANGE");
+  M5.Lcd.setCursor(30,21); M5.Lcd.print("YELLOW");
+  M5.Lcd.setCursor(40,31); M5.Lcd.print("GREENYELLOW");
+  M5.Lcd.setCursor(50,41); M5.Lcd.print("CYAN");
+  M5.Lcd.setTextColor(WHITE);
+  M5.Lcd.setCursor(60,51); M5.Lcd.print("BLUE");
+  M5.Lcd.setCursor(70,60,2); M5.Lcd.print("MAGENTA (2)");
+  // setCursorの第3引数は、TextFont番号
+
+  M5.Lcd.setTextColor(BLACK);
+  M5.Lcd.setCursor(30,90,4); M5.Lcd.print("26pixel ASCII (4)");
+}
+
+void loop() {
+}
+
          +
          +
          +

          画面の向きは、setRotation() 関数で、設定します。0〜3までの整数で、指定します。

          +
          +_images/setRotation.gif +
          +
          +

          注釈

          +

          フォントの種類を設定するときは、setTextFont() や、setCursor()の第3引数をつかいます。setTextSize()は、指定したフォントを何倍に引き伸ばして表示するか？なので、基本は1を指定することが多いです。倍率を増やすと、ギザギザが目立ちます。

          +
          +
          +
          +

          本体のボタン

          +

          本体には、3つのボタンがあります。 +（参考：M5StickCガイド の、4ページ目、ハードウェアの概要）

          +

          リスト 4 に、ボタンをおしたらシリアルモニタに表示する例を示します。ボタンも、M5StickC/CPlusの機能なので、 #include <M5StickCPlus.h> を指定し、M5.begin() を呼び出しておく必要があります。また、ボタンの状態を読み出して、ボタンオブジェクト(BtnA,BtnB）に設定するために、 M5.update() を、ループのなかに入れておく必要があります（ update()の定義 ）。長押しと普通押しを区別したい場合は、ifで確認する順番（長押しを先に判定する）が重要です。

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          リスト 4 src/button01.ino
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          #include <M5StickCPlus.h>
+
+void setup() {
+  M5.begin();
+  M5.Lcd.setRotation(3);
+}
+
+void loop() {
+  M5.update(); // 各ボタンの状態を（読み取って）更新する：ボタンを判定するときは必須。
+
+  if (M5.BtnA.wasReleasefor(1000) ) {
+    Serial.println("[A] was Pressed longer than 1s");
+  } else if (M5.BtnA.wasReleased()) {
+    Serial.println("[A] was Pressed");
+  } else if (M5.BtnB.wasReleasefor(1000) ) {
+    Serial.println("[B] was Pressed longer than 1s");
+  } else if (M5.BtnB.wasReleased()) {
+    Serial.println("[B] was Pressed");
+  } else if (M5.Axp.GetBtnPress() == 2) {
+    Serial.println("[Power] was Pressed");
+  }
+  delay(10);
+}
+
          +
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          注釈

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          非公式リファレンスの「ボタン管理(Button)」 も参考になります。

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          文字列の扱い、16進数や10進数の変換

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          リスト 5 に、文字列から整数に変換したり、16進数表現の文字列を10進数に変換する例を示します。 +Stringクラスを用いると、char配列 / byte配列 / 小文字変換や、空白改行の削除（ただし文字列の前後のみ）、部分文字列の取得などができます。 +元のデータが保持されるメソッドと、破壊されるメソッドがあることに注意しましょう。 +M5系デバイスのLCDでは、色を16ビット値（赤5bit/緑6bit/青5bit）で表現しています。 M5.Lcd.color565() という関数もありますが、ここではビット演算の理解を深めるため、関数を定義しています。 +C言語のポインタや、シフト演算などを理解していると、このような処理を円滑に記述できるようになります。

          +
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          リスト 5 src/str01.ino
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          #include <M5StickCPlus.h>
+
+void setup() {
+  Serial.begin(115200);
+  M5.begin();
+  M5.Lcd.setRotation(3);
+  Serial.println("整数 または 6文字の16進数(RRGGBB)を入力してください。");
+}
+
+String str = ""; // String: 可変長の文字列クラス
+void loop() {
+  char buf[100] = {0};
+  int pos = 0;
+  while (Serial.available()) { //PCから送信された文字があるあいだ、くりかえす
+    char c = Serial.read(); // 1バイト読み取る
+    buf[pos] = c;           // 配列buf に格納
+    pos++;    // 格納位置をひとつ右へ
+  }
+  if (pos > 0) {
+    buf[pos] = 0;
+    String sbuf = buf;
+    sbuf.trim(); //文字列の前と後の空白と改行を取り除く（破壊的メソッド）
+    str.concat(sbuf); // 文字列の連結 (意味としては、str = str + sbuf)
+    Serial.println(str);
+    if (isDigit(sbuf)) {
+      int num = sbuf.toInt();
+      Serial.println( num * num );
+    }
+    if (sbuf.length() == 6) { // RRGGBBとして、LCD画面の背景を塗りつぶす
+      sbuf.toLowerCase();
+      uint8_t r = hexToDec( sbuf.substring(0, 2) );
+      uint8_t g = hexToDec( sbuf.substring(2, 4) );
+      uint8_t b = hexToDec( sbuf.substring(4, 6) );
+      M5.Lcd.fillScreen( getColorUInt16( r , g , b ) );
+      M5.Lcd.setCursor(0, 70, 4);
+      M5.Lcd.printf(" %02x %02x %02x \n", r, g, b);
+      M5.Lcd.printf(" %d %d %d ", r, g, b);
+    }
+  }
+  delay(50);
+}
+//全ての文字が0〜9なら、1(true)を返す
+bool isDigit(String s) {
+  bool isAllDigit = true;
+  const char *p = s.c_str(); // String.c_str() は、NULLで終端されたchar配列の先頭アドレスを返す
+  while ( *p != 0 ) {
+    if (*p < '0' || '9' < *p) isAllDigit = false;
+    p++;
+  }
+  return isAllDigit;
+}
+// M5 用の、16ビットカラー値に変換 引用：https://qiita.com/nnn112358/items/ea6b5e81623ba690343c
+uint16_t getColorUInt16(uint8_t red, uint8_t green, uint8_t blue) {
+  return ((red >> 3) << 11) | ((green >> 2) << 5) | (blue >> 3);
+}
+// 引数hex が16進表記の文字列だと仮定して、10進の値を返す
+uint8_t hexToDec(String hex) {
+  int dec = 0;
+  int tmp = 0;
+  for (int p = 0; p < hex.length(); p++) {
+    tmp = int(hex.charAt(p));
+    if ( '0' <= tmp && tmp <= '9' ) tmp = tmp - '0';
+    if ( 'a' <= tmp && tmp <= 'f' ) tmp = tmp - 'a' + 10;
+    if ( 'A' <= tmp && tmp <= 'F' ) tmp = tmp - 'A' + 10;
+    tmp = constrain(tmp, 0, 15); //例外処理
+    dec = (dec * 16) + tmp;
+  }
+  return dec;
+}
+
          +
          +
          +
          +

          注釈

          +

          参考：https://qiita.com/nnn112358/items/ea6b5e81623ba690343c

          +
          +
          +
          +

          ブザー(Beep)

          +

          リスト 6 は、内蔵Beepを鳴らすサンプルです。音の周波数は、最初の1オクターブ (f[0]〜f[6]) のみを配列宣言時に指定し、残りの3オクターブはsetup()内で、倍数を計算して配列に設定しています。

          +

          setBeep() と beep() を使うと、同じビープ音を使い回すときは記述が短くて便利ですが、通常は tone() のほうが簡潔です。 +どちらの記法でも、命令実行のあと、音の停止を待たずに、すぐに次の処理に移行します（ノンブロッキング）。 +継続ミリ秒数(ms)は、 M5.Beep.update() が周期的に呼び出せるときに指定し、それ以外は省略するとよいでしょう。（結局、 delay() と mute() が必要になるため）

          +
          +
          リスト 6 src/sound01.ino
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          #include <M5StickCPlus.h>
+
+int f[28] = { 262, 294, 330, 349, 392, 440, 494 }; // 配列のサイズは4オクターブ分
+void setup() {
+  Serial.begin(115200);
+  M5.begin();
+  M5.Lcd.setRotation(3);
+  for (int i = 0; i < 7; i++) {
+    f[i + 7]  = f[i] * 2;
+    f[i + 14] = f[i] * 4;
+    f[i + 21] = f[i] * 8;
+  }
+  // setBeep( Hz, ms) でビープ音を設定して、beep()で鳴らす。
+  M5.Beep.setBeep(523, 500);  M5.Beep.beep();  delay(500);
+  // tone( Hz, ms ) で鳴らす方法
+  M5.Beep.tone(1046, 500);  delay(500);
+  // msを省略し、tone( Hz ) で鳴らす（結局、delayが必要になるので）
+  M5.Beep.tone(2092);  delay(500);
+  // ここはmsを指定するとよい (loopのM5.Beep.updateが停めてくれるので、delayを省略できる)
+  M5.Beep.tone(2092 * 2, 1000);
+}
+
+void loop() {
+  M5.Beep.update(); //tone()やsetBeep()で指定した時間を過ぎていたら音を止める。
+  //                  M5.Beep.mute() とすると、すぐに停止する。
+
+  while (Serial.available()) {
+    char c = Serial.read();
+    if (c < 'c' || 'z' < c) continue; // c〜zの文字以外なら、以降のwhile内処理をスキップ
+    M5.Beep.tone( f[c - 'c'] , 1000); // 1秒鳴らす
+    Serial.println( f[c - 'c'] );
+  }
+  delay(50);
+}
+
          +
          +
          +
          +
          +

          内蔵LED（赤・赤外）

          +

          M5StickCPlusには、2つのLEDランプが内蔵されています。GPIO(General Purpose I/O)10 には、赤色LED、GPIO9 には、赤外LEDが接続されています。 +場所は、USBケーブルを挿す面の反対側の面にある、小さな穴2つの内側です。

          +

          リスト 7 は、赤色LEDを点滅させるシンプルなプログラムです。

          +
          +
          リスト 7 src/led01.ino
          +
           1
+ 2
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+ 4
+ 5
+ 6
+ 7
+ 8
+ 9
+10
+11
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+13
+14
+15
          int PIN = 10; // 赤色LED G10
+//int PIN = 9; // Ir LED (カメラには映りますが、肉眼では見えません) G9
+// その他、G0 (0) , G25 (25), G26 (26) がつかえます。
+// https://lang-ship.com/blog/work/m5stickc-io/
+
+void setup() {
+  pinMode(PIN, OUTPUT); // PINのモード設定
+}
+
+void loop() {
+  digitalWrite(PIN, HIGH); // HIGH = 1
+  delay(1000);
+  digitalWrite(PIN, LOW); // LOW = 0
+  delay(500);
+}
+
          +
          +
          +
          +
          +

          外部のLED等を接続

          +

          外部のLED等は、 G0, G25, G26 に接続します。 +サンプルプログラムは、リスト 7 と同様です。PIN 番号を、0 / 25 / 26 に変更してください。

          +

          ブレッドボードに、抵抗とLEDを直列に接続します。 +LEDの長い足のほうに、G0 (or G25 or G26) をジャンパワイヤで接続し、反対側（短い足）のほうを、GND （グランド）に接続します。 +ポートを「HIGH」にすると、3.3Vの電圧がかかります。

          +
          +_images/SimpleLED_m5s.png +
          +
          +

          警告

          +

          LEDのみで回路を構成しないよう注意！一般に、LEDは抵抗をつないで使用しないと、故障したり、最悪の場合破裂したりして危険です。ただし、抵抗入りLEDであれば問題ありません。

          +
          +
          +
          +

          PWM (Pulse Width Modulation)

          +

          パルス幅変調とは、信号の周期Tに対する、パルスの幅を変化させる方法です。 +直流モータの速度制御や、サーボモータの制御、LEDの明度調整などに使われます。

          +

          リスト 8 は、赤色LEDを点滅させるシンプルなプログラムです。 ledcSetup(チャンネル, 周波数, 分解能) で、PWMチャンネル（0〜3）に対する周波数と分解能設定をし、 lecAttachPin(ピン番号, チャンネル) で、PWMチャンネルを適用する出力ピンを選択します。そのあと、 ledcWrite(チャンネル, 値) で、分解能で設定したビットで表現できる最大値+1以下の値を指定することで、デューティー比を設定します。リスト 8 の場合、分解能で8bitを指定したので、0〜256 の値が、デューティー比 0〜1 のパルス生成に対応します。

          +
          +
          リスト 8 src/pwm01.ino
          +
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          int PIN = 10; // 内蔵LED
+int PWM_CH = 1; // 0~3で指定する。0にすると高音が鳴って耳障り?
+
+void setup() {
+  pinMode(PIN, OUTPUT); // PINのモード設定
+  ledcSetup(PWM_CH, 90, 8); // CH, 周波数(Hz) 【小さくするとどうなる？】, 分解能(bit)
+  ledcAttachPin(PIN, PWM_CH);
+  // https://lang-ship.com/reference/unofficial/M5StickC/Peripherals/LED_Control/
+}
+
+void loop() {
+  int i;
+
+  for (int i = 0 ; i < 256 ; i++) {
+    ledcWrite(PWM_CH, i);
+    delay( 5 );
+  }
+  for (int i = 256 ; i > 0 ; i--) {
+    ledcWrite(PWM_CH, i);
+    delay( 5 );
+  }
+}
+
          +
          +
          +
          +

          注釈

          +

          ソースコードのコメントにも書いていますが、周波数を小さくする(20〜30程度)と、どうなるでしょうか？ぜひやってみてください。

          +
          -

          本体のボタン

          +

          サーボモータ（サーボハット利用）

          +

          リスト 9 は、サーボハット のサーボモータを動かすサンプルです。サーボモータの制御はPWMですので、基本的に、上のPWMとやっていることは同じです。おまけとして、LEDも点灯させました。map関数 は、Arduinoで使える関数で、範囲に対応する値を変換するときに使います。ここでは、サーボ制御で用いる5〜33の値を、LED制御の値0〜256に変換しています。

          +
          +
          リスト 9 src/servohat01.ino
          +
           1
+ 2
+ 3
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+28
          #define MLOW 5
+#define MHIGH 33
+
+void setup() {
+  ledcSetup(1, 50, 8); //サーボハット CH1
+  ledcAttachPin(26, 1);
+
+  pinMode(10, OUTPUT);
+  ledcSetup(2, 100, 8);//LED CH2
+  ledcAttachPin(10, 2);
+}
+
+void loop() {
+  for (int i = MLOW; i <= MHIGH; i = i + 1) {
+    ledcWrite(1, i);
+    int v = map(i, MLOW, MHIGH, 0, 256); // 範囲5〜33に対するiの値を、範囲0〜256に変換
+    ledcWrite(2, v);
+    delay(50);
+  }
+  delay(300);
+  for (int i = MHIGH; i >= MLOW; i = i - 1) {
+    ledcWrite(1, i);
+    int v = map(i, MLOW, MHIGH, 0, 256);
+    ledcWrite(2, v);
+    delay(20);
+  }
+  delay(300);
+}
+
          +
          -
          -

          スプライト

          -

          画面のちらつき防止

          -
          -

          ブザー

          +
          +

          外部のセンサを接続 (ADC)

          +

          ADCは、Analog to Digital Converter の意味です。 +analogRead(PIN) は、PIN番ピンの電圧(0~3.3V)を、0〜4095 の値で返します。一般に、抵抗値が変化するタイプのセンサは、この方法をつかって、読み取ることができます。

          +
          +

          警告

          +

          ADC にかいてあるように、G26, G32, G33, G36のみ使えます。G26は、無線利用時には使えません。

          +
          +

          リスト 10 はCdSセル(照度センサ) の値を読み取るサンプルです。

          +
          +
          リスト 10 src/cds01.ino
          +
           1
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+18
          int PIN = 26;
+
+// +--- 15kΩ抵抗 --+-- CdSセル --+
+// |              |             |
+// GND           G26           3V3
+// https://www.storange.jp/2012/03/arduinocds.html
+
+// 注意点: https://lang-ship.com/reference/unofficial/M5StickC/Peripherals/ADC/
+
+void setup() {
+  pinMode(PIN, ANALOG); // PINのモード設定
+  // https://lang-ship.com/blog/work/m5stickc-io/
+}
+
+void loop() {
+  Serial.printf("%04d\n", analogRead(PIN) ); // 暗 0 〜 4095 明
+  delay(1000);
+}
+
          +
          +
          +

          圧力センサや、曲げセンサも、同様の方法で利用することができます。

          -

          サーボモータ

          +

          加速度センサ

          +

          リスト 11 は、内蔵されている加速度センサ(MPU6886) の値を表示するサンプルです。ちなみに、IMUとは、Inertial Measurement Unit: 慣性計測装置 の略です。 +「ツール」→「シリアルプロッタ」をひらくと、値をグラフでみることができます。 +ジャイロセンサの値も取得可能です。

          +
          +
          リスト 11 src/accgyro.ino
          +
           1
+ 2
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+ 7
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+26
+27
          // 参考にしたサイト: https://qiita.com/kitazaki/items/1ce671532270cd44fabf
+
+#include <M5StickCPlus.h>
+
+float gyroX, gyroY, gyroZ;  // ジャイロデータ　
+float ax, ay, az;  // 加速度データ
+
+void setup() {
+  M5.begin();
+  M5.Lcd.setRotation(3);
+  M5.IMU.Init();
+  Serial.begin(115200);
+  Serial.println("");
+}
+void loop() {
+  M5.IMU.getGyroData(&gyroX, &gyroY, &gyroZ);
+  M5.IMU.getAccelData(&ax, &ay, &az);
+  M5.Lcd.setCursor(0, 10, 2);
+
+  M5.Lcd.printf("aX :%7.2f  \naY :%7.2f  \naZ :%7.2f mg  \n\n", ax , ay , az );
+  Serial.printf("%7.2f , %7.2f , %7.2f \n", ax , ay , az); //シリアルプロッタ用の出力
+
+  M5.Lcd.printf("gX :%7.2f  \ngY :%7.2f  \ngZ :%7.2f mg  ", gyroX * M5.IMU.gRes, gyroY * M5.IMU.gRes, gyroZ * M5.IMU.gRes);
+  // Serial.printf("%7.2f,%7.2f,%7.2f,", gyroX * M5.IMU.gRes, gyroY * M5.IMU.gRes, gyroZ * M5.IMU.gRes);
+
+  delay(50);
+}
+
          +
          +
          +
          +
          +

          赤外(InfraRed)リモコン

          +
          +

          信号の読み取り

          +

          赤外線リモコン受信モジュールが必要です。ここでは、GP1UXC41QS を前提に、話をすすめます。

          +

          また、準備として、ライブラリマネージャにて、IRremoteESP8266 をインストールします。ちなみに、テストしたバージョンは2.7.15でした。

          +

          ファイルメニュー → スケッチ例 → IRremoteESP8266 → IRrecvDumpV2 を選択します。

          +

          ブレッドボードに、以下の図のように配線します。Pとかいてある面が、受光器が出っ張っている面です。47Ωの抵抗を、5Vとの間に入れます。 +赤外線リモコン受信モジュールに接続したピンを const uint16_t kRecvPin = 36; として設定します。 +受光器にリモコンを向けて、ボタンを押すと、シリアルモニタに情報が表示されます。ここでは、Protocol : NEC , Code 0x2FD48B7 (32 Bits) と表示されたとします。

          +
          +_images/ir_sensor_47owm.png +
          +
          +
          +

          信号の送信

          +

          内蔵の赤外LEDを用いて、信号を送信する例を リスト 12 に示します。 +赤外光が弱いため、かなり近づかないと（50cm程度）反応しない場合があります。 +外部の赤外LEDを用いると、距離を伸ばすことができます。

          +
          +
          リスト 12 src/irsend01.ino
          +
           1
+ 2
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+ 4
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+ 9
+10
+11
+12
+13
+14
+15
          #include <IRremoteESP8266.h>
+#include <IRsend.h>
+
+uint16_t kIrLed = 9; // 内蔵IrLED
+IRsend irsend(kIrLed);
+
+uint32_t code = 0x2FD48B7; // Toshiba TV Power
+void setup() {
+  irsend.begin();
+}
+
+void loop() {
+  irsend.sendNEC( code , 32);
+  delay(5000);
+}
+
          +
          +
          +
          +
          +
          +

          スプライト

          +

          画面のちらつき防止

          Wifi 接続

          @@ -281,11 +1075,11 @@

          Preference

          -
          -

          電力制御

          +
          +

          電力制御

          -
          -

          その他

          +
          +

          その他

          • CO2 (CCS811)
          • RCS-620S (Felica)
            • @@ -294,8 +1088,8 @@
          • OTA
          -
          -

          参考リンク

          +
          +

          参考リンク

          diff --git a/images/._setRotation.gif b/images/._setRotation.gif new file mode 100644 index 0000000..c6aacfa --- /dev/null +++ b/images/._setRotation.gif Binary files differ diff --git a/images/SimpleLED_m5s.png b/images/SimpleLED_m5s.png new file mode 100644 index 0000000..0fcbdad --- /dev/null +++ b/images/SimpleLED_m5s.png Binary files differ diff --git a/images/ir_sensor.png b/images/ir_sensor.png new file mode 100644 index 0000000..ac91d08 --- /dev/null +++ b/images/ir_sensor.png Binary files differ diff --git a/images/ir_sensor_47owm.png b/images/ir_sensor_47owm.png new file mode 100644 index 0000000..ca40e10 --- /dev/null +++ b/images/ir_sensor_47owm.png Binary files differ diff --git a/images/setRotation.gif b/images/setRotation.gif new file mode 100644 index 0000000..1e239b0 --- /dev/null +++ b/images/setRotation.gif Binary files differ diff --git a/intro.rst b/intro.rst index 469149c..1663260 100755 --- a/intro.rst +++ b/intro.rst @@ -41,3 +41,10 @@ 発表会における評価基準も、上記の基準に準じる。 + +参考URL +========================================== + +- M5StickC非公式日本語リファレンス +- スイッチサイエンス M5StickC Plus +- M5StickCガイド \ No newline at end of file diff --git a/pre.rst b/pre.rst index 414c7f7..c8a4b53 100755 --- a/pre.rst +++ b/pre.rst @@ -130,7 +130,7 @@ シリアルポートの選択 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ -**本体をUSB接続したあと** で、 :numref:`fig_select_serialport` に示すように、「ツール」→「シリアルポート」で、書き込むデバイスが接続されているシリアルポートを選択する。Windowsの場合は、COM3のように、``COM + 数字`` で表記される。Macの場合は、``/dev/cu.usbserial-XXXXX`` のように表記される。 +**本体をUSB接続したあと** で、 :numref:`fig_select_serialport` に示すように、「ツール」→「シリアルポート」で、書き込むデバイスが接続されているシリアルポートを選択する。Windowsの場合は、COM3のように、``COM + 数字`` で表記される。Macの場合は、``/dev/cu.usbserial-XXXXXXXXXX`` のように表記される。 .. _fig_select_serialport: @@ -152,3 +152,13 @@ 「→」のアイコンボタンをおすと、プログラムの書き込みを開始します。 .. warning:: 書き込みに失敗するときは、環境設定で、「より詳細な情報を表示する」にチェックをいれてみてください。原因がすこしわかりやすくなります。 + + +バージョン情報 +-------------------------------------------------- + +- Arduino IDEのバージョン： 1.8.13 (Windows Store 1.8.42.0) +- ESP32 for Arduino のバージョン：1.0.5 +- M5StickCPlus ライブラリのバージョン: 0.0.1 + + diff --git a/src/accgyro.ino b/src/accgyro.ino new file mode 100644 index 0000000..f0955b1 --- /dev/null +++ b/src/accgyro.ino @@ -0,0 +1,27 @@ +// 参考にしたサイト: https://qiita.com/kitazaki/items/1ce671532270cd44fabf + +#include + +float gyroX, gyroY, gyroZ; // ジャイロデータ　 +float ax, ay, az; // 加速度データ + +void setup() { + M5.begin(); + M5.Lcd.setRotation(3); + M5.IMU.Init(); + Serial.begin(115200); + Serial.println(""); +} +void loop() { + M5.IMU.getGyroData(&gyroX, &gyroY, &gyroZ); + M5.IMU.getAccelData(&ax, &ay, &az); + M5.Lcd.setCursor(0, 10, 2); + + M5.Lcd.printf("aX :%7.2f \naY :%7.2f \naZ :%7.2f mg \n\n", ax , ay , az ); + Serial.printf("%7.2f , %7.2f , %7.2f \n", ax , ay , az); //シリアルプロッタ用の出力 + + M5.Lcd.printf("gX :%7.2f \ngY :%7.2f \ngZ :%7.2f mg ", gyroX * M5.IMU.gRes, gyroY * M5.IMU.gRes, gyroZ * M5.IMU.gRes); + // Serial.printf("%7.2f,%7.2f,%7.2f,", gyroX * M5.IMU.gRes, gyroY * M5.IMU.gRes, gyroZ * M5.IMU.gRes); + + delay(50); +} \ No newline at end of file diff --git a/src/button01.ino b/src/button01.ino new file mode 100644 index 0000000..c125448 --- /dev/null +++ b/src/button01.ino @@ -0,0 +1,23 @@ +#include + +void setup() { + M5.begin(); + M5.Lcd.setRotation(3); +} + +void loop() { + M5.update(); // 各ボタンの状態を（読み取って）更新する：ボタンを判定するときは必須。 + + if (M5.BtnA.wasReleasefor(1000) ) { + Serial.println("[A] was Pressed longer than 1s"); + } else if (M5.BtnA.wasReleased()) { + Serial.println("[A] was Pressed"); + } else if (M5.BtnB.wasReleasefor(1000) ) { + Serial.println("[B] was Pressed longer than 1s"); + } else if (M5.BtnB.wasReleased()) { + Serial.println("[B] was Pressed"); + } else if (M5.Axp.GetBtnPress() == 2) { + Serial.println("[Power] was Pressed"); + } + delay(10); +} \ No newline at end of file diff --git a/src/cds01.ino b/src/cds01.ino new file mode 100644 index 0000000..25b5a3b --- /dev/null +++ b/src/cds01.ino @@ -0,0 +1,18 @@ +int PIN = 26; + +// +--- 15kΩ抵抗 --+-- CdSセル --+ +// | | | +// GND G26 3V3 +// https://www.storange.jp/2012/03/arduinocds.html + +// 注意点: https://lang-ship.com/reference/unofficial/M5StickC/Peripherals/ADC/ + +void setup() { + pinMode(PIN, ANALOG); // PINのモード設定 + // https://lang-ship.com/blog/work/m5stickc-io/ +} + +void loop() { + Serial.printf("%04d\n", analogRead(PIN) ); // 暗 0 〜 4095 明 + delay(1000); +} \ No newline at end of file diff --git a/src/irsend01.ino b/src/irsend01.ino new file mode 100644 index 0000000..cfb1daf --- /dev/null +++ b/src/irsend01.ino @@ -0,0 +1,15 @@ +#include +#include + +uint16_t kIrLed = 9; // 内蔵IrLED +IRsend irsend(kIrLed); + +uint32_t code = 0x2FD48B7; // Toshiba TV Power +void setup() { + irsend.begin(); +} + +void loop() { + irsend.sendNEC( code , 32); + delay(5000); +} \ No newline at end of file diff --git a/src/lcd01.ino b/src/lcd01.ino new file mode 100644 index 0000000..123ecda --- /dev/null +++ b/src/lcd01.ino @@ -0,0 +1,35 @@ +#include + +void setup() { + M5.begin(); + M5.Lcd.setRotation(3); + M5.Lcd.fillRect(0, 0, 240, 135, RED); + //M5StickCPlusの画面サイズは、240 x 135 + + M5.Lcd.fillRect(10, 10, 220, 115, ORANGE); + M5.Lcd.fillRect(20, 20, 200, 95, YELLOW); + M5.Lcd.fillRect(30, 30, 180, 75, GREENYELLOW); + M5.Lcd.fillRect(40, 40, 160, 55, CYAN); + M5.Lcd.fillRect(50, 50, 140, 35, BLUE); + M5.Lcd.fillRect(60, 60, 120, 15, MAGENTA); + + M5.Lcd.setTextFont(1); // 8pixel ASCII font + M5.Lcd.setTextSize(1); // Magnify (x1-7) + M5.Lcd.setTextColor(WHITE); + M5.Lcd.setCursor(10,1); M5.Lcd.print("RED"); + M5.Lcd.setTextColor(BLACK); + M5.Lcd.setCursor(20,11); M5.Lcd.print("ORANGE"); + M5.Lcd.setCursor(30,21); M5.Lcd.print("YELLOW"); + M5.Lcd.setCursor(40,31); M5.Lcd.print("GREENYELLOW"); + M5.Lcd.setCursor(50,41); M5.Lcd.print("CYAN"); + M5.Lcd.setTextColor(WHITE); + M5.Lcd.setCursor(60,51); M5.Lcd.print("BLUE"); + M5.Lcd.setCursor(70,60,2); M5.Lcd.print("MAGENTA (2)"); + // setCursorの第3引数は、TextFont番号 + + M5.Lcd.setTextColor(BLACK); + M5.Lcd.setCursor(30,90,4); M5.Lcd.print("26pixel ASCII (4)"); +} + +void loop() { +} \ No newline at end of file diff --git a/src/led01.ino b/src/led01.ino new file mode 100644 index 0000000..4149c43 --- /dev/null +++ b/src/led01.ino @@ -0,0 +1,15 @@ +int PIN = 10; // 赤色LED G10 +//int PIN = 9; // Ir LED (カメラには映りますが、肉眼では見えません) G9 +// その他、G0 (0) , G25 (25), G26 (26) がつかえます。 +// https://lang-ship.com/blog/work/m5stickc-io/ + +void setup() { + pinMode(PIN, OUTPUT); // PINのモード設定 +} + +void loop() { + digitalWrite(PIN, HIGH); // HIGH = 1 + delay(1000); + digitalWrite(PIN, LOW); // LOW = 0 + delay(500); +} \ No newline at end of file diff --git a/src/pwm01.ino b/src/pwm01.ino new file mode 100644 index 0000000..606b08e --- /dev/null +++ b/src/pwm01.ino @@ -0,0 +1,22 @@ +int PIN = 10; // 内蔵LED +int PWM_CH = 1; // 0~3で指定する。0にすると高音が鳴って耳障り? + +void setup() { + pinMode(PIN, OUTPUT); // PINのモード設定 + ledcSetup(PWM_CH, 90, 8); // CH, 周波数(Hz) 【小さくするとどうなる？】, 分解能(bit) + ledcAttachPin(PIN, PWM_CH); + // https://lang-ship.com/reference/unofficial/M5StickC/Peripherals/LED_Control/ +} + +void loop() { + int i; + + for (int i = 0 ; i < 256 ; i++) { + ledcWrite(PWM_CH, i); + delay( 5 ); + } + for (int i = 256 ; i > 0 ; i--) { + ledcWrite(PWM_CH, i); + delay( 5 ); + } +} \ No newline at end of file diff --git a/src/serial01.ino b/src/serial01.ino new file mode 100644 index 0000000..2947625 --- /dev/null +++ b/src/serial01.ino @@ -0,0 +1,9 @@ +int num = 0; +void setup() { + Serial.begin(115200); // 通信速度をbpsで設定 +} +void loop() { + Serial.printf("%d \n" , num); + num++; + delay(500); // 500ミリ秒待つ +} diff --git a/src/serial02.ino b/src/serial02.ino new file mode 100644 index 0000000..5ccd3cb --- /dev/null +++ b/src/serial02.ino @@ -0,0 +1,29 @@ +int num = 0; +char buf[100]; + +void setup() { + Serial.begin(115200); // 通信速度をbpsで設定 +} + +void loop() { + int pos = 0; + while (Serial.available()) { //PCから送信された文字があるあいだ、くりかえす + char c = Serial.read(); // 1バイト読み取る + buf[pos] = c; // 配列buf に格納 + pos++; // 格納位置をひとつ右へ + } + if (pos > 0) { + buf[pos] = 0; // さいごに Null （文字列の終端）を追加（これを忘れるとどうなる？） + Serial.print("> from pc: "); + Serial.print( buf ); // 格納しておいた文字列を表示 + if (buf[0] == '0' && pos == 2) { // buf={ 48(='0'), 10(=改行) } のとき + num = 0; // num を 0 にする + Serial.println( "Reset num" ); + } + delay(2000); + } + + Serial.printf("%d \n" , num ); + num++; + delay(500); +} \ No newline at end of file diff --git a/src/servohat01.ino b/src/servohat01.ino new file mode 100644 index 0000000..5205ab1 --- /dev/null +++ b/src/servohat01.ino @@ -0,0 +1,28 @@ +#define MLOW 5 +#define MHIGH 33 + +void setup() { + ledcSetup(1, 50, 8); //サーボハット CH1 + ledcAttachPin(26, 1); + + pinMode(10, OUTPUT); + ledcSetup(2, 100, 8);//LED CH2 + ledcAttachPin(10, 2); +} + +void loop() { + for (int i = MLOW; i <= MHIGH; i = i + 1) { + ledcWrite(1, i); + int v = map(i, MLOW, MHIGH, 0, 256); // 範囲5〜33に対するiの値を、範囲0〜256に変換 + ledcWrite(2, v); + delay(50); + } + delay(300); + for (int i = MHIGH; i >= MLOW; i = i - 1) { + ledcWrite(1, i); + int v = map(i, MLOW, MHIGH, 0, 256); + ledcWrite(2, v); + delay(20); + } + delay(300); +} \ No newline at end of file diff --git a/src/setrotation.html b/src/setrotation.html new file mode 100644 index 0000000..1ed0451 --- /dev/null +++ b/src/setrotation.html @@ -0,0 +1,3 @@ +© + + diff --git a/src/sound01 b/src/sound01 new file mode 100644 index 0000000..b4f4fc8 --- /dev/null +++ b/src/sound01 @@ -0,0 +1,34 @@ +#include + +int f[28] = { 262, 294, 330, 349, 392, 440, 494 }; // 配列のサイズは4オクターブ分 +void setup() { + Serial.begin(115200); + M5.begin(); + M5.Lcd.setRotation(3); + for (int i = 0; i < 7; i++) { + f[i + 7] = f[i] * 2; + f[i + 14] = f[i] * 4; + f[i + 21] = f[i] * 8; + } + // setBeep( Hz, ms) でビープ音を設定して、beep()で鳴らす。 + M5.Beep.setBeep(523, 500); M5.Beep.beep(); delay(500); + // tone( Hz, ms ) で鳴らす方法 + M5.Beep.tone(1046, 500); delay(500); + // msを省略し、tone( Hz ) で鳴らす（結局、delayが必要になるので） + M5.Beep.tone(2092); delay(500); + // ここはmsを指定するとよい (loopのM5.Beep.updateが停めてくれるので、delayを省略できる) + M5.Beep.tone(2092 * 2, 1000); +} + +void loop() { + M5.Beep.update(); //tone()やsetBeep()で指定した時間を過ぎていたら音を止める。 + // 参考：M5.Beep.mute() を実行すると、すぐに停止する。 + + while (Serial.available()) { + char c = Serial.read(); + if (c < 'c' || 'z' < c) continue; // c〜zの文字以外なら、以降のwhile内処理をスキップ + M5.Beep.tone( f[c - 'c'] , 1000); // 1秒鳴らす + Serial.println( f[c - 'c'] ); + } + delay(50); +} diff --git a/src/sound01.ino b/src/sound01.ino new file mode 100644 index 0000000..f468876 --- /dev/null +++ b/src/sound01.ino @@ -0,0 +1,34 @@ +#include + +int f[28] = { 262, 294, 330, 349, 392, 440, 494 }; // 配列のサイズは4オクターブ分 +void setup() { + Serial.begin(115200); + M5.begin(); + M5.Lcd.setRotation(3); + for (int i = 0; i < 7; i++) { + f[i + 7] = f[i] * 2; + f[i + 14] = f[i] * 4; + f[i + 21] = f[i] * 8; + } + // setBeep( Hz, ms) でビープ音を設定して、beep()で鳴らす。 + M5.Beep.setBeep(523, 500); M5.Beep.beep(); delay(500); + // tone( Hz, ms ) で鳴らす方法 + M5.Beep.tone(1046, 500); delay(500); + // msを省略し、tone( Hz ) で鳴らす（結局、delayが必要になるので） + M5.Beep.tone(2092); delay(500); + // ここはmsを指定するとよい (loopのM5.Beep.updateが停めてくれるので、delayを省略できる) + M5.Beep.tone(2092 * 2, 1000); +} + +void loop() { + M5.Beep.update(); //tone()やsetBeep()で指定した時間を過ぎていたら音を止める。 + // M5.Beep.mute() とすると、すぐに停止する。 + + while (Serial.available()) { + char c = Serial.read(); + if (c < 'c' || 'z' < c) continue; // c〜zの文字以外なら、以降のwhile内処理をスキップ + M5.Beep.tone( f[c - 'c'] , 1000); // 1秒鳴らす + Serial.println( f[c - 'c'] ); + } + delay(50); +} diff --git a/src/str01.ino b/src/str01.ino new file mode 100644 index 0000000..9d99309 --- /dev/null +++ b/src/str01.ino @@ -0,0 +1,69 @@ +#include + +void setup() { + Serial.begin(115200); + M5.begin(); + M5.Lcd.setRotation(3); + Serial.println("整数 または 6文字の16進数(RRGGBB)を入力してください。"); +} + +String str = ""; // String: 可変長の文字列クラス +void loop() { + char buf[100] = {0}; + int pos = 0; + while (Serial.available()) { //PCから送信された文字があるあいだ、くりかえす + char c = Serial.read(); // 1バイト読み取る + buf[pos] = c; // 配列buf に格納 + pos++; // 格納位置をひとつ右へ + } + if (pos > 0) { + buf[pos] = 0; + String sbuf = buf; + sbuf.trim(); //文字列の前と後の空白と改行を取り除く（破壊的メソッド） + str.concat(sbuf); // 文字列の連結 (意味としては、str = str + sbuf) + Serial.println(str); + if (isDigit(sbuf)) { + int num = sbuf.toInt(); + Serial.println( num * num ); + } + if (sbuf.length() == 6) { // RRGGBBとして、LCD画面の背景を塗りつぶす + sbuf.toLowerCase(); + uint8_t r = hexToDec( sbuf.substring(0, 2) ); + uint8_t g = hexToDec( sbuf.substring(2, 4) ); + uint8_t b = hexToDec( sbuf.substring(4, 6) ); + M5.Lcd.fillScreen( getColorUInt16( r , g , b ) ); + M5.Lcd.setCursor(0, 70, 4); + M5.Lcd.printf(" %02x %02x %02x \n", r, g, b); + M5.Lcd.printf(" %d %d %d ", r, g, b); + } + } + delay(50); +} +//全ての文字が0〜9なら、1(true)を返す +bool isDigit(String s) { + bool isAllDigit = true; + const char *p = s.c_str(); // String.c_str() は、NULLで終端されたchar配列の先頭アドレスを返す + while ( *p != 0 ) { + if (*p < '0' || '9' < *p) isAllDigit = false; + p++; + } + return isAllDigit; +} +// M5 用の、16ビットカラー値に変換 引用：https://qiita.com/nnn112358/items/ea6b5e81623ba690343c +uint16_t getColorUInt16(uint8_t red, uint8_t green, uint8_t blue) { + return ((red >> 3) << 11) | ((green >> 2) << 5) | (blue >> 3); +} +// 引数hex が16進表記の文字列だと仮定して、10進の値を返す +uint8_t hexToDec(String hex) { + int dec = 0; + int tmp = 0; + for (int p = 0; p < hex.length(); p++) { + tmp = int(hex.charAt(p)); + if ( '0' <= tmp && tmp <= '9' ) tmp = tmp - '0'; + if ( 'a' <= tmp && tmp <= 'f' ) tmp = tmp - 'a' + 10; + if ( 'A' <= tmp && tmp <= 'F' ) tmp = tmp - 'A' + 10; + tmp = constrain(tmp, 0, 15); //例外処理 + dec = (dec * 16) + tmp; + } + return dec; +} \ No newline at end of file diff --git a/week1.rst b/week1.rst index 7839d7b..7fc10a2 100755 --- a/week1.rst +++ b/week1.rst @@ -3,9 +3,13 @@ .. note:: 以下の項目について、全員がすべてを試す必要はありません。役割分担をして、確認と理解をすすめてください。 -電源の切り方 +電源の切り方・入れ方 ---------------------------------------- +- 電源を切るには、電源ボタン（M5と書かれたAボタンの左側面）を、6秒間長押しします。 +- 電源を入れるには、電源ボタンを、2秒間長押しします。 +- `M5StickCガイド `_ の、4ページ目、ハードウェアの概要が参考になります。 + プログラムの書き込み方 -------------------------------------- @@ -13,75 +17,259 @@ :ref:`writetom5` を参照してください。 -コードを書くときの注意 +コードを書くときのヒントと注意 +------------------------------------------------------- + +- 以下のソースコード例は、右上のボタンを押すと、クリップボードに簡単にコピーできます。 +- ソースコードのインデントは、CTRL+T （Macの場合はCommand+T）キーで、自動整形できます。 +- ``#include `` は、M5StickC用のコードです。 **M5StickCPlus** では、``#include `` に変更しないと、表示がおかしくなることがあります。 +- 大文字と小文字は厳密に区別されます。 +- 画面をつかうプログラムを書き込んだあと、画面を使わないプログラムを書き込むと、前のプログラムの画面が残ることがあります。 + +Serial通信 --------------------------------------- -- #include を #include にしないと、画面がおかしくなる -- 大文字小文字に注意 -- 画面をつかうプログラムを書き込んだあと、画面を使わないプログラムを書き込むと、前のプログラムの画面が残ることがある。 +:numref:`serial01` は、シリアルモニタへ文字列を出力するシンプルな例です。グローバル変数 num を 0 に設定したうえで、setup()関数が1回実行されます。その後、loop()関数が繰り返し実行されます。 +プログラムの出力をみるには、Arduino IDEで「シリアルモニタ」をひらいてください。コードエディタ右上の虫眼鏡アイコンボタンをおします。 +Serialクラスには、print()関数、println()関数、 printf()関数があります。Serial通信を用いると、デバイス側の変数の値や状況を、PC側で確認するプログラムを書くことができます。 -Serialモニタ ---------------------------------------- +.. literalinclude:: src/serial01.ino + :caption: + :name: serial01 + :language: arduino + :emphasize-lines: 2 + :linenos: +シリアルモニタは、デバイスからの出力を確認するだけではなく、デバイスに文字を送信することもできます。:numref:`serial02` は、シリアルモニタを介して、PCからデバイスに文字を送信する例です。シリアルモニタ上部のテキストエリアから 0 を送信すると、カウンタ num をリセットします。10〜14行目で、PCから送信された文字を、1文字ずつ ``Serial.read()`` で読み取って、配列 ``buf`` に格納しています。PCから複数の文字を1回で送信すると、 ``Serial.available()`` は連続して 1 (=true) を返しますので、1回に送信された文字をすべて ``buf`` に格納することができます。ちなみに、シリアルモニタで送信された文字列の最後は、改行コード(10)が付与されます。 -文字列の扱い ----------------------------------------- +.. literalinclude:: src/serial02.ino + :caption: + :name: serial02 + :language: arduino + :emphasize-lines: 10-14 + :linenos: - -LED ----------------------------------------- - - -外部のLEDを接続 ------------------------------------------ - -PWM (Pulse Width Modulation) - - -外部のセンサを接続 ------------------------------------------ - -CdSセル 明度センサ - -人感センサ - -圧力センサ - -曲げセンサ - - -加速度センサ ------------------------------------------ - - -赤外(InfraRed)リモコン ------------------------------------------- - -読み取り - -信号発信 - -内蔵赤外LED +.. note:: 16行目の処理を忘れると、どうなるでしょうか？ また、buf が溢れると、なにが起きるでしょうか？プログラムを書くときは、常に例外的な事象がおきる可能性を考えておきましょう。ただし、全ての例外的な事象に対処するのは困難な場合が多いです。 本体の液晶ディスプレイ(LCD) ------------------------------------------- -- M5StickCのDisplay周り解析 +- M5StickCのDisplay周り解析 が詳しいです。 +- :numref:`lcd01` のサンプルでは、外側から内側に向かって、10ピクセルずつ余白を残しながら、色を変えて塗りつぶしています。その後、8,16,26ピクセルフォント（それぞれ1,2,4番）をsetCursor()関数で指定して、print()関数で文字列を描画しています。 +- M5StickCPlusの機能である液晶ディスプレイ(LCD)を使用するため、 ``#include `` を指定し、``M5.begin()`` を呼び出しています。 + +.. literalinclude:: src/lcd01.ino + :caption: + :name: lcd01 + :language: arduino + :linenos: +.. :emphasize-lines: 10-14 + +画面の向きは、setRotation() 関数で、設定します。0〜3までの整数で、指定します。 + +.. figure:: images/setRotation.gif + :scale: 100% + +.. note:: フォントの種類を設定するときは、setTextFont() や、setCursor()の第3引数をつかいます。setTextSize()は、指定したフォントを何倍に引き伸ばして表示するか？なので、基本は1を指定することが多いです。倍率を増やすと、ギザギザが目立ちます。 + 本体のボタン ------------------------------------------ +本体には、3つのボタンがあります。 +（参考：`M5StickCガイド `_ の、4ページ目、ハードウェアの概要） + +:numref:`button01` に、ボタンをおしたらシリアルモニタに表示する例を示します。ボタンも、M5StickC/CPlusの機能なので、 ``#include `` を指定し、``M5.begin()`` を呼び出しておく必要があります。また、ボタンの状態を読み出して、ボタンオブジェクト(BtnA,BtnB）に設定するために、 ``M5.update()`` を、ループのなかに入れておく必要があります（ `update()の定義 `_ ）。長押しと普通押しを区別したい場合は、ifで確認する順番（長押しを先に判定する）が重要です。 + +.. literalinclude:: src/button01.ino + :caption: + :name: button01 + :language: arduino + :linenos: +.. :emphasize-lines: 10-14 + +.. note:: `非公式リファレンスの「ボタン管理(Button)」 `_ も参考になります。 + + +文字列の扱い、16進数や10進数の変換 +------------------------------------------------------------- + +:numref:`str01` に、文字列から整数に変換したり、16進数表現の文字列を10進数に変換する例を示します。 +Stringクラスを用いると、char配列 / byte配列 / 小文字変換や、空白改行の削除（ただし文字列の前後のみ）、部分文字列の取得などができます。 +元のデータが保持されるメソッドと、破壊されるメソッドがあることに注意しましょう。 +M5系デバイスのLCDでは、色を16ビット値（赤5bit/緑6bit/青5bit）で表現しています。 ``M5.Lcd.color565()`` という関数もありますが、ここではビット演算の理解を深めるため、関数を定義しています。 +C言語のポインタや、シフト演算などを理解していると、このような処理を円滑に記述できるようになります。 + +.. literalinclude:: src/str01.ino + :caption: + :name: str01 + :language: arduino + :linenos: +.. :emphasize-lines: 10-14 + +.. note:: 参考：https://qiita.com/nnn112358/items/ea6b5e81623ba690343c + + +ブザー(Beep) +------------------------------------- + +:numref:`sound01` は、内蔵Beepを鳴らすサンプルです。音の周波数は、最初の1オクターブ (f[0]〜f[6]) のみを配列宣言時に指定し、残りの3オクターブはsetup()内で、倍数を計算して配列に設定しています。 + +``setBeep()`` と ``beep()`` を使うと、同じビープ音を使い回すときは記述が短くて便利ですが、通常は ``tone()`` のほうが簡潔です。 +どちらの記法でも、命令実行のあと、音の停止を待たずに、すぐに次の処理に移行します（ノンブロッキング）。 +継続ミリ秒数(ms)は、 ``M5.Beep.update()`` が周期的に呼び出せるときに指定し、それ以外は省略するとよいでしょう。（結局、 ``delay()`` と ``mute()`` が必要になるため） + +.. literalinclude:: src/sound01.ino + :caption: + :name: sound01 + :language: arduino + :linenos: +.. :emphasize-lines: 10-14 + + +内蔵LED（赤・赤外） +---------------------------------------- + +M5StickCPlusには、2つのLEDランプが内蔵されています。GPIO(General Purpose I/O)10 には、赤色LED、GPIO9 には、赤外LEDが接続されています。 +場所は、USBケーブルを挿す面の反対側の面にある、小さな穴2つの内側です。 + +:numref:`led01` は、赤色LEDを点滅させるシンプルなプログラムです。 + +.. literalinclude:: src/led01.ino + :caption: + :name: led01 + :language: arduino + :linenos: +.. :emphasize-lines: 10-14 + + +外部のLED等を接続 +----------------------------------------- + +外部のLED等は、 G0, G25, G26 に接続します。 +サンプルプログラムは、:numref:`led01` と同様です。PIN 番号を、0 / 25 / 26 に変更してください。 + +ブレッドボードに、抵抗とLEDを直列に接続します。 +LEDの長い足のほうに、G0 (or G25 or G26) をジャンパワイヤで接続し、反対側（短い足）のほうを、GND （グランド）に接続します。 +ポートを「HIGH」にすると、3.3Vの電圧がかかります。 + +.. figure:: images/SimpleLED_m5s.png + :scale: 60% + +.. warning:: LEDのみで回路を構成しないよう注意！一般に、LEDは抵抗をつないで使用しないと、故障したり、最悪の場合破裂したりして危険です。ただし、抵抗入りLEDであれば問題ありません。 + +PWM (Pulse Width Modulation) +------------------------------------------------------------------- + +パルス幅変調とは、信号の周期Tに対する、パルスの幅を変化させる方法です。 +直流モータの速度制御や、サーボモータの制御、LEDの明度調整などに使われます。 + +:numref:`pwm01` は、赤色LEDを点滅させるシンプルなプログラムです。 ``ledcSetup(チャンネル, 周波数, 分解能)`` で、PWMチャンネル（0〜3）に対する周波数と分解能設定をし、 ``lecAttachPin(ピン番号, チャンネル)`` で、PWMチャンネルを適用する出力ピンを選択します。そのあと、 ``ledcWrite(チャンネル, 値)`` で、分解能で設定したビットで表現できる最大値+1以下の値を指定することで、デューティー比を設定します。:numref:`pwm01` の場合、分解能で8bitを指定したので、0〜256 の値が、デューティー比 0〜1 のパルス生成に対応します。 + +.. literalinclude:: src/pwm01.ino + :caption: + :name: pwm01 + :language: arduino + :linenos: + :emphasize-lines: 6-7, 15,19 + +.. note:: ソースコードのコメントにも書いていますが、周波数を小さくする(20〜30程度)と、どうなるでしょうか？ぜひやってみてください。 + +サーボモータ（サーボハット利用） +------------------------------------------------------------- + +:numref:`servohat01` は、`サーボハット `_ のサーボモータを動かすサンプルです。サーボモータの制御はPWMですので、基本的に、上のPWMとやっていることは同じです。おまけとして、LEDも点灯させました。``map関数`` は、Arduinoで使える関数で、範囲に対応する値を変換するときに使います。ここでは、サーボ制御で用いる5〜33の値を、LED制御の値0〜256に変換しています。 + +.. literalinclude:: src/servohat01.ino + :caption: + :name: servohat01 + :language: arduino + :linenos: +.. :emphasize-lines: 6-7, 15,19 + + + +外部のセンサを接続 (ADC) +----------------------------------------- + +ADCは、Analog to Digital Converter の意味です。 +``analogRead(PIN)`` は、PIN番ピンの電圧(0~3.3V)を、0〜4095 の値で返します。一般に、抵抗値が変化するタイプのセンサは、この方法をつかって、読み取ることができます。 + +.. warning:: `ADC `_ にかいてあるように、G26, G32, G33, G36のみ使えます。G26は、無線利用時には使えません。 + +:numref:`cds01` はCdSセル(照度センサ) の値を読み取るサンプルです。 + +.. literalinclude:: src/cds01.ino + :caption: + :name: cds01 + :language: arduino + :linenos: +.. :emphasize-lines: 6-7, 15,19 + + +圧力センサや、曲げセンサも、同様の方法で利用することができます。 + + +加速度センサ +----------------------------------------- + +:numref:`accgyro01` は、内蔵されている加速度センサ(MPU6886) の値を表示するサンプルです。ちなみに、IMUとは、Inertial Measurement Unit: 慣性計測装置 の略です。 +「ツール」→「シリアルプロッタ」をひらくと、値をグラフでみることができます。 +ジャイロセンサの値も取得可能です。 + + +.. literalinclude:: src/accgyro.ino + :caption: + :name: accgyro01 + :language: arduino + :linenos: +.. :emphasize-lines: 6-7, 15,19 + + +赤外(InfraRed)リモコン +------------------------------------------ + +信号の読み取り +~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ + +赤外線リモコン受信モジュールが必要です。ここでは、`GP1UXC41QS `_ を前提に、話をすすめます。 + +また、準備として、ライブラリマネージャにて、IRremoteESP8266 をインストールします。ちなみに、テストしたバージョンは2.7.15でした。 + +ファイルメニュー → スケッチ例 → IRremoteESP8266 → IRrecvDumpV2 を選択します。 + +ブレッドボードに、以下の図のように配線します。Pとかいてある面が、受光器が出っ張っている面です。47Ωの抵抗を、5Vとの間に入れます。 +赤外線リモコン受信モジュールに接続したピンを ``const uint16_t kRecvPin = 36;`` として設定します。 +受光器にリモコンを向けて、ボタンを押すと、シリアルモニタに情報が表示されます。ここでは、Protocol : NEC , Code 0x2FD48B7 (32 Bits) と表示されたとします。 + +.. figure:: images/ir_sensor_47owm.png + :scale: 60% + + +信号の送信 +~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ + +内蔵の赤外LEDを用いて、信号を送信する例を :numref:`irsend01` に示します。 +赤外光が弱いため、かなり近づかないと（50cm程度）反応しない場合があります。 +外部の赤外LEDを用いると、距離を伸ばすことができます。 + +.. literalinclude:: src/irsend01.ino + :caption: + :name: irsend01 + :language: arduino + :linenos: +.. :emphasize-lines: 6-7, 15,19 + + + + スプライト ------------------------------------- 画面のちらつき防止 -ブザー -------------------------------------- -サーボモータ ---------------------------------------