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電子工作素人によるスタックチャン製作記２（Hello World編）

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買い物編でだいたいスタックチャンの材料がそろってきたので、ぼちぼち作っていこうという記事です。とはいえ、だいぶ色々な方がすでに記事など書かれているのでｎ版煎じネタです、自分のやったことの記録として、という意味が強い記事になります。

今後、多分こんな感じでぼちぼち進めていく気がします。

  1. 買い物編

  2. M5Stack - Hello World編（本編）

  3. サーボ工作編

  4. スタックチャン・起動編

以下、今後の予定

  • スタックチャン・顔カスタマイズ編：m5stack-avatar

  • シン・スタックチャン編：AI ChatGPT対応

今日の具材

  • M5Stack Core2：スタックチャンの頭脳（というかまんま顔）になるやつ

  • PC　：　自分はWindowsマシンを利用

  • Arudino IDE　：　M5Stackを制御するためのツール

  • M5Burner　：　M5Stackのファームウェアを書き換えるためのツール

実施内容

Arduino IDEを入手

  • Arduino IDEの入手先は下記となります

  • Arduino IDEの項目からダウンロードします

    • 2023/3/28時点の最新版は 2.0.4 のようです

    • Windows 10 and newer, 64 bits を選択

    • Just Download を押してDLします

Arduino IDEをインストール

  • DLしたインストーラー(.exe)を起動します

  • 設定は特にいじらずポチポチで素直に入れてみました

M5StackのUSB Driverをインストール

  • 最新のCore2の場合

    • CH9102_VCP_SER_Windows をダウンロード（No.3）

  • 古いCore2の場合

    • CP210x_VCP_Windows をダウンロード（No.5）

  • という違いがあるらしいですが、念のため両方入れておくのがよいでしょう。

  • インストール方法

    • CH9102はexeがDLされるのでそのまま実行してください。

    • CP201xはzipファイルがDLされるので解凍してから自分のPCに合ったインストーラー(x64)を実行してください。

とりあえずPCに M5Stack Core2 を繋いでみる

起動画面と、そのあとの色々データが表示されている画面です。こいつあテンション上がる画面ですね。

COMポートとチップセットの確認

  • PCとM5Stackの通信を行うために使用するポートをCOMポートと呼ぶらしいです。

  • Windowsの「設定」→「デバイス」→「Bluetoothとその他のデバイス」→画面下のほうにある関連設定の「デバイスとプリンター」を開きます。

  • 未指定の項目にあるデバイスがM5Stackになります。

  • ここに表示されている　「COM3」　というのがCOMポートの番号になるので覚えておきます。

  • また、「CH9102」という表記がM5Stackに搭載されているチップセットの型番になります。今回は最近買ったCore2なのでこちらのチップセットだったようです。

Arduino IDE起動～初期設定

  • Arduino IDEを起動します

  • 英語メニューを変えたい場合は、メニューにある File -> Prefarence -> Language から日本語を選択してOKすればOK

    • 以下日本語メニューでの表記で説明します

  • メニューから ファイル -> 基本設定 を開く

  • 設定タブの下方にある 追加のボードマネージャのURL の右のアイコンを開いて下記URLを追加

https://m5stack.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/resource/arduino/package_m5stack_index.json

M5Stack を使って開発するための準備

  • メニューから ツール -> ボード -> ボードマネージャ を選択

  • 画面右にボードマネージャーというパネルが表示されます

  • パネルの検索フォームに M5Stack を入力

  • 検索結果に表示されるM5Stack公式のボードをインストール

    • M5Stack by M5 Stack official Boards

    • 今回は最新ぽい 2.0.6 をインストール

    • Arduino IDE内の出力ターミナルにインストール状況が表示されます

    • Platform m5stack:esp32@2.0.6 installed まで表示されたらインストール完了です

M5Stack Core2 をプログラムで制御するための準備

  • メニューから スケッチ -> ライブラリをインクルード -> ライブラリを管理… を選択

  • 画面右にライブラリマネージャーというパネルが表示されます

  • パネルの検索フォームに m5core2 を入力

  • M5Core2 by M5Stack と ESP32-Chimera-Core 2つが候補に残りますが、M5Core2 by M5Stack だけをインストールします

    • パネル上のインストールボタンを押した後のポップアップでは、インストール対象の選択が示唆されましたが、よくわからないのでとりあえず「全てインストール」しました

  • 出力ターミナルだけだとインストール完了の判断が難しいですが、ライブラリマネージャーに「インストール済」というラベルが出てたらOKだと思います

ボードとポートの設定

  • メニューから ツール -> ボード -> M5Stack -> M5Stack Core2 を選択

  • 選択後にツールのメニューにいろいろ情報が表示されるようになります（下図のCPUとかデバッグレベルとかのこと）

  • メニューから ツール -> ポート -> Com3 を選択

    • このポートの選択肢は各PCにより異なります

Hello Worldの実行

  • スケッチ画面に表示されるコードに下記を記述して保存します（コード例も下に示しておきます）

    • ① includeの追記

    • ② setupメソッド内の記述

#include <M5Core2.h>

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  M5.begin(true, true, true, true);
  M5.Lcd.setTextSize(3);
  M5.Lcd.print("Hello World");
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:

}

  • 保存する際にファイル名を決めることができます

    • 今回は M5Core2_HelloWorld.ino としました

  • メニューから スケッチ -> 書き込み を選択

  • 成功するとM5Stackが再起動して "Hello World" の文字が表示されます

補足：Arduino IDE上の出力結果

成功した場合のArduino IDE上での出力結果
includeの記述を忘れた場合のエラー：Compilation errer: ’M5’ was not declared in this scope
ポート設定を忘れた場合のエラー：Failed uploading: no upload port provided

ひとまず、PCとM5Stackがちゃんと繋がって、制御できそうなのが確認できました。

番外編１：M5Stackを初期化してみる

Hello Worldを書き込んだままでも味気ないので、M5Stackを初期化して最初のかっこいい画面に戻す手順も整理しておきます。初期化には、冒頭にも書いた M5Burnerというツールを使います。

M5Burnerの入手

  • M5Burnerの入手先は下記となります

  • UIFLOW FIRMWARE BURNING TOOLの項目からダウンロードします

    • 「M5Burner Win10 x64 v3.0」の項目の右にある ↓ ボタンからDLを実施

M5Burnerのインストール

  • ダウンロードしたzipファイルを任意の場所に解凍します

  • M5Burnerはインストーラー形式ではなく、解凍した時点で使用できます

M5Burnerの起動

  • 解凍したフォルダの中にある M5Burner.exe を実行します

M5Stackの認識

  • M5StackをUSBで接続します

    • 本記事の手順通りだと、この時点では画面に Hello World が表示された状態になっていると思います

    • v2.0系だとM5Burnerの画面の上のほうにCOMポートを選択するUIがあるようなのですが、今回インストールした v3.0では書き込みのタイミングでCOMポートを選択する形になったようです

  • M5Burnerの画面上にある検索ボックスに factory と入力して検索結果を下のほうにスクロールします

  • Core2FactoryTest の項目のDownloadボタンを押下します

  • DownloadボタンがBurnボタンに変化します

  • Burnボタンを押下すると、COMポートやBaudRateを選択するポップアップが表示されます

    • COMポートは、今回はCOM3を選択します

    • BaudRateも初期値のままとします

      • この値は通信速度らしく、Burnに失敗する場合は下げて試してみるようです。

  • ポップアップのStartボタンを押下します

  • ファームウェアの書き込み経過が表示されます

  • 書き込みが完了すると 画面下に Burn successfully, click here to return というボタンが表示されます

  • M5Stackの画面を見てみると、初めて起動したときと同じ画面が表示されています（おしまい）

番外編２：サーボモーターを単体で動作確認してみる

Amazonで仕入れたサーボテスターに、秋月電子で買った単3×4本入りの電池ケースをつなげて買い比べしたサーボモーターをぐりぐり動かしてみました。動くだけでも楽しいけど、色々と発想が浮かんでくるのでそれもまた良いですね。

参考にさせていただいた記事

ありがとうございますー。感謝感謝です。

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