Raspberry Pi Pico CircuitPython ロータリーエンコーダ テスト

　Raspberry Pi Pico CircuitPython の勉強を続けるにあたって、最も参考になるのは、CircuitPythonの本家Adafruitのサイトです。

　左側のメニューの中から「CircuitPython Pins and Modules」を表示してみると、Rapberry Pi icoをPCに接続して、MuエディタからREPLでボードのピンの名前を表示させる方法が出ています。

　プロンプト>>>に下のように入力するとPinの名前が表示されます。

　また、CircuitPythonのビルトインmoduleを下のように入力することによって表示させることができます。

　かなりたくさんのmoduleがあるようです。これまで使ったのは、

board

digitalio

analogio

time

pwmio

です。

　rotaryioというロータリーエンコーダ用のmoduleもありますので、さっそく使ってみましょう。

　回路図です。GP0とGP1にロータリーエンコーダのA,B端子を接続します。

　ロータリーエンコーダのpositionは、shellに表示します。

　ブレッドボードです。

　スクリプトです。（Adafruitのサイトに掲載されているものです。）

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from board import *

import rotaryio

encoder = rotaryio.IncrementalEncoder(GP0,GP1)

last_position = None

while True:

     position = encoder.position

     if last_position is None or position != last_position:

         print(position)

     last_position = position

---------------------------------------------------------------------------

ロータリーエンコーダを回転させると、shellにpositionの値が表示されました。

　ロータリーエンコーダを回すたびに、確実にカウントアップ、カウントダウンされました。

Raspberry Pi Pico CircuitPython PWMテスト

　Raspberry Pi Pico + CircuitPython + MuIDE環境で、PWMのテストをします。

　回路図です。

　PWM出力は、GP14に出力し、ADC0の電圧でDuty cycleを調整します。つまり、10KΩのボリュームを回すとLEDの明るさが変わります。

　スクリプトです。

　PWMの周波数は、1000Hzにしました。

　duty_cycleの値には、アナログ入力の値（0～65535）が与えられます。

----------------------------------------------------------------------------

"""

CircuitPython PWM test

2022.4.22

JH7UBC Keiji Hata

"""

from board import *

import analogio

import pwmio

import time

VR = analogio.AnalogIn(A0)

LED = pwmio.PWMOut(GP14,frequency = 1000)

while True:

     LED.duty_cycle = VR.value

     time.sleep(0.1)

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　ブレッドボードです。右上のボリュームを回すとLEDの明るさが変わります。

　PWM出力をPicoScopeで見てみました。

　約1000HzのPWM信号が出力されています。

　ボリュームを回すと、duty cycleが変化する様子が確認できました。

Raspberry Pi Pico CircuitPython アナログ入力テスト

　Raspberry Pi Pico + CircuitPython + MuIDE環境でアナログ入力のテストをします。

　回路図です。

　Raspberry Pi Pico は、ユーザーが使えるアナログ入力（ADコンバータ入力）は

　ADC0  GP26(31番ピン)

　ADC1  GP27(32番ピン)

　ADC2  GP28(34番ピン)

　です。今回は、ADC0を使って、電圧計を作ってみます。

　3.3VOUTの電圧をボリュームで調整して、ADC0入力に加え、その電圧をshellに表示します。

ブレッドボードです。

　スクリプトです。

　Raspberry Pi PicoのADCは、12bit(0～4095)ですが、16bit(0～65535)に左詰めで格納されます。

　1秒ごとに電圧を表示します。

　coeffは、ADCの値を電圧に変換する係数です。

　電圧は、formatメソッドで小数点以下2桁で表示しています。

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"""

CircuitPython ADC test

2022.4.21

JH7UBC Keiji Hata

"""

from board import *

import analogio

import time

pin = analogio.AnalogIn(A0)

coeff = 3.3/65535

while True:

    v = pin.value * coeff

     print("電圧 {:.2f} V".format(v))

     time.sleep(1)

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　ボリュームを少しずつ回して、電圧を上げていった時のshell(REPL)の表示です。

Raspberry Pi Pico CircuitPython デジタルIOテスト

　Raspberry Pi Pico CircuitPython + Mu IDEで、デジタルIOのテストをします。

　回路図です。

　GP15は、デジタル入力に設定し、プルアップし、push スイッチを接続します。

　GP16は、デジタル出力に設定し、LEDを接続します。

　まず、SWを押すとLEDが点灯するスクリプトです。

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import digitalio

from board import *

import time

LED = digitalio.DigitalInOut(GP16)

LED.direction = digitalio.Direction.OUTPUT

SW = digitalio.DigitalInOut(GP15)

SW.direction = digitalio.Direction.INPUT

SW.pull = digitalio.Pull.UP

while True:

     if SW.value == False:

         LED.value = True

     else:

         LED.value = False

     time.sleep(0.01)

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　次に、SWを押すたびにLEDが点灯、消灯が切り替わるスクリプトです。

--------------------------------------------------------------------

import digitalio

from board import *

import time

LED = digitalio.DigitalInOut(GP16)

LED.direction = digitalio.Direction.OUTPUT

SW = digitalio.DigitalInOut(GP15)

SW.direction = digitalio.Direction.INPUT

SW.pull = digitalio.Pull.UP

LED.value = False

def LED_toggle():

     if LED.value == False:

         LED.value = True

     else:

         LED.value = False

while True:

     if SW.value == False:

         LED_toggle()

         while SW.value == False:

             time.sleep(0.01)

     time.sleep(0.01)

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　ブレッドボードです。

Raspberry Pi Pico CircuitPython 導入からLチカまで

　先日、ほんとうに久しぶりに購入した「トランジスタ技術」5月号は、ラズパイPico特集でした。記事にCircuitPythonを使ったものがありました。CircuitPythonはライブラアリが充実しているという内容がありましたので、今回CircuitPythonに挑戦してみることにしました。

　しかし、Raspberry Pi Pico + CircuitPythonでのプログラミングの例はWeb上には意外に少なく、Lチカ（LED点滅）ができるまでちょっと手こずりました。

　そこで、Raspberry Pi PicoへのCircuitPython導入からMuエディタを使ったプログラミングまで、少し丁寧に書いておきたいと思います。これからCircuitPythonを使ってみようという方の参考になれば、幸いです。

　まず、ファームウェアCircuitPythonをCircuitPythonのサイトからダウンロードします。

　画面左上の「Downloads」をクリックして、ダウンロード画面に進みます。

　一番左端の「Pico」をクリック。

　CircuitPythonは、4月18日現在でVer 7.2.5です。言語は、日本語を選んでダウンロードします。

　ダウンロードされたファイルは、

adafruit-circuitpython-raspberry_pi_pico_ja-7.2.5.uf2でした。

　これをPicoに書き込むわけですが、無用なトラブルを避けるために、Picoを初期化（クリア）しました。方法は、BOOTSELボタンんを押しながら、PicoをUSBに接続し、メモリデバイス(RPI-RP2)として認識されたダイアログに、flash_nuke.uf2をドラッグアンドドロップします。

　クリアしたPico（RPI-RP2）に先ほどダウンロードしたcircuitpythonのuf2ファイルをドラッグアンドドロップします。これでファームウェアが書き込まれて、CircuitPythonが使える状態になりました。

　ここで、CircuitPythonとMicroPythonの違いに気が付きます。CircuitPythonでは、下の図のようにPico本体が単なるUSBメモリとして扱えるのです。

　さて、プログラムを編集するエディタですが、Muエディタを使います。

　Code with Muのサイトから「Download」をクリックしてダウンロード画面に進みます。

　私のPCのOSは、Windows10なので、「Windows Installer」64bit版をダウンロードしました。

　ダウンロードしたMuエディアファイルをPCにインストールして、立ち上げます。最初立ち上がるまで若干時間がかかります。

　立ち上がったら、「モード」をクリックして、モードを「CircuiPython」に設定します。

　エディタの画面です。

　まず第一歩は、Lチカ（LED点滅）のサンプルプログラム（スクリプト）をmain.pyという名前でPicoに書き込みました。Pico内蔵のLED(GP25に接続されています)が点滅しました。成功です。

　はて、プログラムはどうして止めるの？この辺からMUエディタの使い方が分からないことばかりになり、一応細かいところまでわかるまで、あちこち調べて2日ほどかかりました。次に結論を書いていきます。

　まず、MUエディタとPicoとの間で通信を行うために、「シリアル」をクリックして、シリアル通信を開きます。これで、Picoとの通信ができるようになります。

　そこで、キーボードからCTRL+Cを押すとKeyboardInterruptがかかり、プログラムがストップします。

　プログラムを再開するには、CTRL+Dをを押します。プログラムが再び動き出します。

　プログラムが停止した状態になると開いているREPL(Read Evaluate Print Loop)ウインドウに

「Press any key to enter the REPL. Use CTRL-D to reload.」と表示されます。何かキーを押すと、RPELモードになり、プロンプト>>>が表示され、コマンド待ちになります。

REPLモードで、CTRL+Dを押すとプログラムが再開します。

　それから、MicroPythonのつもりで、スタンドアローンで動かすためのファイル名は、main.pyだと思い込んでいたのですが、CircuitPythonでは、code.pyとしなけれいけないことが分かりました。

　Lチカのプログラム名を「code.py」として保存して、一旦USBケーブルを抜き、次にUSBケーブルを接続すると何もしないでLチカが始まりました。

　

　MicroPython+ThonnyエディタとCircuitPython+Muエディタは、けっこう違うところが多いことが分かりました。

　一応動かせるようになりましたので、これから少しずつ勉強して、記録を記事にしていきたいと思います。