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【Arduino】切手サイズのコンピュータ「M5Stamp Pico」ことはじめ

すけろく
切手サイズのコンピューター。
なかなかいい響きだの~。
げんろく
何だそれは?
すけろく
「M5Stamp Pico」だ。
ESP32系のマイコンを搭載した切手サイズの製品だ。
げんろく
たしかに、このサイズでWiFi、Bluetoothが使えるし、
パッケージも使いやすそうだな。
すけろく
今回は、わしがプログラムの書き込みまで挑戦しみるぞ!
切手サイズのコンピューターってちょっといい響きですよね。
IoTのアイデアを考えていると、常に意識しないといけないのが、「低消費電力」、「省スペース」、「ネットワーク接続」ですよね。
以前ご紹介したM5StickCは、ディスプレイからWiFiまでついていながら小さかったですが、単体での完成度が高くて、何かと組み合わせて作ろうとするとディスプレイや、筐体が邪魔になったりしていました。
そこで、今回ご紹介するのは、M5StickCと同じ会社が製品として販売しているM5Stamp Picoです。

M5Stamp Pico の特徴

M5Stamp Picoの特徴としては、つぎのとおりです。
  • 小さいサイズ
  • 通信モジュール(WiFi/Bluetooth)搭載
  • 低消費電力(ディスプレイがない)
  • Arduino IDE 、MicroPython、UIFlowでのプログラミングが可能

 

 小さいサイズ

本体サイズは、次の通りです。

本体サイズ(ケース込み)

ピンヘッダとGrove端子をはんだ付けした場合のサイズ (参考)
ちなみに、M5シリーズで大きさの比較をすると次のようになります。
※「M5Stamp C3」については、別記事で紹介します。
かなり小さくまとまっていますね。自分で好きなディスプレイや、センサーなどを組み合わせてスペースを有効活用したい場合に使えるサイズ感です。
注意としては、技適マークなどは付属のケースに貼るシールに印刷されているため、シールをきちんとはる必要があります。

 

 通信モジュール搭載

M5シリーズの素敵なところは、通信モジュール(WiFi/Bluetooth)が搭載済みということです。

しかもAruduino IDEなどでスケッチ例、ライブラリなども充実しているので使いやすい。

対応している通信規格としては、次の通りです。

通信方法 対応規格
WiFi 802.11 b/g/n(最大150 Mbps@802.11n)
2.4 GHz ~ 2.5 GHz
Bluetooth Blutooth V4.2 BR/EDRおよびBLE standard

 

 低消費電力

この製品は、ディスプレイがついていないため、消費電力を抑えることができます。

必要な機能のみに絞れば、かなり消費電力を絞ることができそうです。
  • 通常スタンバイ時 5 V@29 mA
  • Wi-Fi STAモード 5 V@60 mA
  • Bluetoothモード(data sending status) 5 V@84 mA
  • ディープスリープモード 5 V@0.35 mA
最近では、TFTディスプレイや、e-Paperなどの単体製品など、種類も豊富にあるので、自分の作りたいものに合わせた消費電力、サイズのディスプレイを合わせることができるところもよいですね。

 

 豊富な開発環境

この製品は、次の開発環境に対応しています。

M5シリーズはESP32を使っているので、Aruduino IDEで統一して開発できるのもよいですね。

  • Arduino IDE
  • MicroPython
  • UIFlow

最近ちょっとRaspberry Pi Picoなんかを触る機会が多くなってきましたが、その場合、MicroPythonで統一できるのもよいかもしれませんね。(今のところ、私は、Aruduino IDEが中心になっていますが。)

購入する際の注意事項

この製品は、購入する際に注意事項があります。

「この製品と、パソコンをUSBなどを使って接続できない」のです。省スペースのためコネクタ類はついていません。

そのためにパソコンと製品をつなぐ「ダウンローダー」が必要になってきます。

 

ですから、初回購入時には、次の「M5Stamp Pico DIY Kit」を購入することをおススメします。

本体、ダウンローダー、ピンヘッダ、コネクタ、Groveコネクタ、ケース取付用レンチ、シールがついています。

M5Stamp Pico DIY Kit
切手サイズのマイコン本体とダウンローダーがセットになったキットです。
通信(WiFi/Bluetooth)機能も搭載され、Aruduino で開発できます。
初めて購入する場合はこちらがおススメです!

<付属品>

  • M5Stamp Pico本体
  • ダウンローダー
  • ピンヘッダ、コネクタ、Groveコネクタ、ケース取付用レンチ、シール

Amazonで確認

 

つぎから購入する場合は、次のものを購入してもよいですね。


M5Stamp Pico Mate
切手サイズのマイコン本体とピンヘッダなどのコネクタ類がついているキットです。通信(WiFi/Bluetooth)機能も搭載され、Aruduino で開発できます。
ダウンローダーが必要ない場合はこちらをどうぞ!

<付属品>

  • M5Stamp Pico本体
  • ピンヘッダ、コネクタ、Groveコネクタ、ケース取付用レンチ、シール

Amazonで確認

複数個を一度に購入する場合は、次のものをどうぞ!



M5Stamp Pico(5個入り)
切手サイズのマイコンです。とても小さく、組み込みに有効なサイズ感ですね。通信(WiFi/Bluetooth)も搭載されています。
開発環境(Aruduino IDE/MicroPython/UIFlow)も豊富でおススメです!
たくさん購入したい場合はこちらをどうぞ!

<付属品>

  • M5Stamp Pico本体
  • シール

Amazonで確認

使いやすいようにコネクタをつけよう

切手サイズであるので、購入時はコネクタやブレッドボード用のピンヘッダなどは、はんだ付けされていません。

なので、今回は次のようにコネクタとGroveコネクタをはんだ付けしてみました。

 

※1点注意なのは、Groveコネクタをケース側に取り付ける場合、ケースの一部をニッパーなどで取り除く必要があります。そのあたりもよく考えられていて、簡単に切り離すことができました。

 

 

こうしておけば、ブレッドボードに接続する場合は、ピンヘッダを追加すれば可能です。

 

ダウンローダー側はピンヘッダになっているので、コネクタに接続して使えます。

 

 

書き込む前に(環境をつくる)

今回はAruduino IDEを使ってプログラムを書き込みたいので、必要な環境づくりを行います。
やることは次の3点です。
  • Arduino IDEのインストール
  • パソコンからM5Stamp PicoをCOMポートで認識させる
  • Aruduino IDEにM5Stamp Picoのボードを登録する

 

 Arduino IDEのインストール

Arduino IDEをインストールします。

Arduino IDEのインストール方法は、次の記事で紹介しています。

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 パソコンからM5Stamp PicoをCOMポートで認識させる

M5Stamp Picoには、パソコンからのプログラム書き込み用の端子(USBなど)は実装されていません。

そのため、M5Stamp PicoのDIY KITには、ダウンローダーがついています。

ダウンローダーは、USB-Cのポートを持っていて、パソコンとUSB接続することができます。

よってダウンローダーをパソコンでCOMポートとして認識させる必要があります。

認識させるためには、ドライバを入れる必要があります。

最終的には次の画像のように、パソコン⇒ダウンローダー⇒M5Stamp Picoという経路でUSBシリアル接続を使ってプログラムの書き込みを行います。

 

 

今回は、「M5Stamp Pico DIY KIT」を使って、Windows 11で認識させてみます。

 

パソコンには、ダウンローダーに使われているドライバチップに適合するドライバーを入れます。
現在メーカー(M5)から提供されているダウンローダーは、次の2種類提供されていて、ドライバも2種類あります。
ダウンローダー(ドライバチップ)
ドライバ Windows用のドライバ
CP2104 CP210X CP210x_VCP_Windows
CH9102 CP34X CH9102_VCP_SER_Windows

ドライバは次のページからダウンロードできます。

https://docs.m5stack.com/en/core/stamp_pico

[ESP32 Downloader]の章にあります。Windowsの他にMac OSやLinux OS用のものもあります。ダウンローダーの仕様がわからない場合は、両方のドライバを同時に入れることもできるようです。

 

WindowsOSでのドライバの設定方法は、次の記事で紹介しています。

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 Aruduino IDE にM5Stamp Picoのボードを登録する

次に、Aruduino IDEのボードマネージャを使って、M5Stamp Picoを登録します。

登録に使用する情報

使用する情報 設定値
追加ボードマネージャのURL https://m5stack.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/resource/arduino/package_m5stack_index.json
ボード名 STAMP-PICO

 

ボードマネージャのインストールは、次の記事で紹介しています。

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プログラムを書き込んでみる!

では、プログラムを書き込んでみましょう。
はじめは、M5Stamp Picoに実装されているLEDを点滅とシリアルコンソールへのステータス送信をしてみます。

プログラムの機能としては次のものを作ります。

  • LEDを一秒ごとに赤色と緑色に切り替えて点灯
  • 起動時と各処理時にテキストをシリアルモニタに出力

 

 Aruduino IDE に「FastLED」ライブラリをインストールする

M5Stamp Picoに実装されているLEDをコントロールするために、Arduino用に公開されている「FastLED」ライブラリをインストールします。

ライブラリのインストールは、次の記事で紹介しています。

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 Arduino IDE スケッチ例

M5Stamp Picoへの書き込み

  1. 「ファイル」メニューから「名前を付けて保存」で任意の名前を付けて保存します。
  2. 「ツール」メニューから「ボード」情報を確認し、M5Stamp Picoであるか確認します。 この際、「シリアルポート」にマイコンを接続したCOMポートが指定されているかも確認します。
  3. 「ツール」メニューから「シリアルモニタ」を選択してシリアルモニタを起動します。
  4. 「スケッチ」メニューから「マイコンボードに書き込む」を選択します。

プログラム実行結果

シリアルモニタ上に以下の通り表示されれば成功です。

Pico Start
LED TURN RED
LED TURN GREEN
LED TURN RED
・・・(以降、1秒ごとに出力されます)

LEDが次のとおり点灯すれば書き込みは成功です!

 

さて、これでM5Stamp Picoへのプログラム書き込み環境の準備は整いました。

今回の記事は以上になります。

今後、別記事でWi-Fi接続などの機能を使ったプログラムの実行例などをご紹介していきます。

ご期待ください。

 

今回使用したマイコンはこちら!

M5Stamp Pico DIY Kit
切手サイズのマイコン本体とダウンローダーがセットになったキットです。
通信(WiFi/Bluetooth)機能も搭載され、Aruduino で開発できます。
初めて購入する場合はこちらがおススメです!

<付属品>

  • M5Stamp Pico本体
  • ダウンローダー
  • ピンヘッダ、コネクタ、Groveコネクタ、ケース取付用レンチ、シール

Amazonで確認

 

つぎから購入する場合は、次のものを購入してもよいですね。


M5Stamp Pico Mate
切手サイズのマイコン本体とピンヘッダなどのコネクタ類がついているキットです。通信(WiFi/Bluetooth)機能も搭載され、Aruduino で開発できます。
ダウンローダーが必要ない場合はこちらをどうぞ!

<付属品>

  • M5Stamp Pico本体
  • ピンヘッダ、コネクタ、Groveコネクタ、ケース取付用レンチ、シール

Amazonで確認

複数個を一度に購入する場合は、次のものをどうぞ!



M5Stamp Pico(5個入り)
切手サイズのマイコンです。とても小さく、組み込みに有効なサイズ感ですね。通信(WiFi/Bluetooth)も搭載されています。
開発環境(Aruduino IDE/MicroPython/UIFlow)も豊富でおススメです!
たくさん購入したい場合はこちらをどうぞ!

<付属品>

  • M5Stamp Pico本体
  • シール

Amazonで確認