まずはLチカから

ESP8266にmicropythonが入ったので、それを使ってLEDを光らせてみた。 14番pinとGNDの間にLEDを繋ぐと、薄っすらと光ったが、おそらくpull upされているのだろう。

import machine
pin=machine.Pin(14, machine.Pin.OUT)

としてから、pin(1)とpin(0)でON/OFFができる。pythonからLEDを制御できたことで、少し喜んでいたら、他の人にはUSB接続をしたままLEDのON/OFFできても当たり前だ、と言われてしまった。折角esp8266を使っているのだから、wifiからON/OFFさせろという意味なのだろう。

無事に動いた

インストール作業には古いubuntuのPCを使ったが，まず準備としてこのPCにesptoolをインストールする．

sudo aptitude install python-pip
sudo pip install esptool

そして，esp8266用のmicropythonのbinaryをdownloadしてから，ESP8266をUSBで接続して，これを書き込む．

sudo esptool.py --port /dev/ttyUSB0 erase_flash
sudo esptool.py --port /dev/ttyUSB0 --baud 460800 write_flash --flash_size=32m 0 esp8266-20180511-v1.9.4.bin

これで準備が整ったので，実行してみるが，シリアル接続するためにscreenをインストールして，次のように実行する．

sudo screen /dev/ttyUSB0 115200

そこで，esp8266のボードをリセットすると，ターミナルにpythonのプロンプトが表示される．ここにscriptを打ち込むと，その結果が返ってくる．試しに足し算などをしてみたが，足し算ができただけで一人で喜んでいた．

試しにプログラムを実行してみるには，ターミナルで打ち込んで挙動を見るのは有用であるが，実際に使う時には不便である．micropythonは，起動時にboot.pyが，次いでmain.pyが実行される．これらのファイルを転送すれば，自動的に実行される．そこで，ファイルの転送ツールをインストールする．

sudo pip install adafruit-ampy

ampyを使うと，ftpのような感じのコマンドで，ファイルの転送ができ，それを実行することができた．

ampy --port=/dev/ttyUSB0 ls
ampy --port=/dev/ttyUSB0 put main.py
ampy --port=/dev/ttyUSB0 rm main.py

実行したい命令をmain.pyに入れて，それを転送すれば，リセット後に実行することができる．

esp8266でmicropython
いろいろなマイコンをいじってみたくて、今年はstm32を少し触り始めたところです。最近は、ESP32というのも流行っているようなので、調べてみると、以前使ったESP8266の上位のマイコンであることが分かった。さらに、micropythonやmrubyというpythonやrubyも動かせるらしい。しかし、stm32やesp8266もろくに使いこなせていないのに、esp32に手を出すのは早い気がする。 esp8266でもmicropythonを使えるようになってきているようなので、まずはそれを試してみる方が良いだろうという考えに至った。ここからfirmwareを落として、書き込んだら、シリアルからpythonのプログラムを動かせるようになるらしい。でも、時間が無いのでまだ試していない。

背景を透明に
texに図を貼り付けている時に、図が重なって、下になった図の一部が見えなくなってしまうことがあった。図の形式はpngであったが、その図の背景は透明では無く、白色になっていた。背景を透明にすれば、図が重なっても大丈夫なのでは無いかと思い、やってみた。 元のpngファイルとGimpで開いて、「レイヤー-透明部分-アルファチャンネルの追加」としてから、「ツール-選択ツール-色域を選択」とし、白い部分をクリックしてdelキーを押すと、白い背景が透明になる。最後に「ファイル-エクスポート」でpngでセーブすれば、背景を透明化したファイルができる。 これをtexに取り込んでみると、図が重なっても問題無く表示できるようになった。

関数の等値面を使って 以前povrayでネジを書こうと思って、うまく行かずに挫折したことがある。いろいろと調べてみたら、ようやく書き方が分かったので、メモをしておくことにする。ポイントは、等値面を描くisosurfaceと、螺旋を作る関数f_helix1を使うことである。M3のネジを書くソースは以下のような感じになった。 #include "colors.inc" #include "shapes.inc" #include "textures.inc" #include "functions.inc" #declare Screw= isosurface { function{ f_helix1(x,y,z, 1, // number of helixes, (1 = single helix, 2 = double helix etc.) 2*2*pi, // For number N of turns per heigth of y = 1 unit, use N*2*pi 0.62, // minor radius, 0.62, // major radius, 1, // shape parameter, 0.0, // cross section type, (0.0 to 1.0 = square .

ステッピングモーターの信号
PCから信号を送ってステッピングモーターを回したくなるときが時々ある。最初にやったときには、何の信号を使おうか迷って、結局RS232Cの信号を使って、文字の情報をパルスにみたてて送ることで、これを実現した。幼稚な考えだが、それなりにうまく行った。面倒だったのは、RS232Cの信号の電圧をMAX232でTTLレベルに変換することぐらいかな。 マイコンを使うようになってからは、いろいろな方法をやったけど、PCとマイコンをどのように通信するかが結局課題になった。RS232Cと通信したり、GPIBをエミュレートしたり。 で気がついたのだが、arduinoを使えば、PCとはUSBで通信できて、終わりでは無いかと。arduinoを使うほどでは無いとも言えるが、まあ中華のだと安いし、はんだ付けはほぼ不要だし、これで良いかなと思う。

arduino UNOとstm32 blue pillのADC

stm32のblue pillをarduinoから使えるようになったので、いろいろと試してみようと思っている。stm32に慣れていくために、arduino UNOと比較しながら、少しずつ勉強していこうと思う。

arduino UNOには、A0-A5の6本のアナログピンがあり、これらは10bitのADCとして使うことができる。5Vを最大値として、電圧を0-1023までの値として測定することができる。プログラムは、

void setup() {
  pinMode(PA0, INPUT_ANALOG);
  Serial.begin(9600);
}
void loop() {
  delay(1000);
  Serial.println(analogRead(PA0));
}

のようにすれば、良い。一方、blue pillでは、PA0-PA7とPB0-PB1の合計10本のピンがDCとして使うことができる。主な違いは、12bitであることと、最大値が3.3Vであることである。プログラムは、ピンの名前を変えるとそのまま使うことができる。ADCを詳細に設定するプログラムも作れるようだが、単に使うだけなら、これで良いだろう。

Linuxのarduinoでstm32

マイコンとしては，AVRの90s2313から始めて, tiny2313, tiny261, tiny861, mega8といくつかのAVRを使った後，半田付けが面倒になってarduino UNOやnanoの互換機を主に使うようになった．arduinoだと，AVRの性能のすべてを引き出すのが難しいが，いろいろなlibraryがあるので，短く手軽に書けるのは良いことだと思う．また，LANと通信したいときには，wifiを簡単に使えるESP8266を使うようになった．

今後はどのマイコンを使っていこうかと考えていたのだが，stm32の人気が出てきたので，私も少し使ってみた．stm32は，安価であるにも関わらず，32bitでsramやflashも比較的大きく，今後もより発展していく可能性を持っている．

今回，STM32F103C8T6を搭載したBlue Pillと呼ばれるボードを使ってみた．このボードは安いのだが，R10のチップ抵抗に誤った抵抗値の部品が使われており，これを訂正する必要がある．本来は1.5kであるべきところに，10kが載っていたので，2.2kを並列に追加して，1.8kにしておいた．

arduino UNOとかarduino nanoは，USBをserialに変換してからマイコンに接続されている．一方，stm32は，直接USBと接続されており，そのままではUSBを認識しないので，まずはbootloaderをインストールする必要がある．

bootloaderは，https://github.com/rogerclarkmelbourne/STM32duino-bootloader/tree/master/binariesからdownloadするが，今回のボードはLEDがPC13につながっているので，generic_boot20_pc13.binを選択する．また，書き込みするためのツールなどは，https://github.com/rogerclarkmelbourne/Arduino_STM32に含まれているので，一括でdownloadしておく． ここでは，手持ちのUSB-serialを使ってbootloaderをインストールすることにした．まず，ボード上のjumperを，上側を1，下側を0にする．そして，serialのGNDと3.3Vを接続し，RXDはA9と，TXDはA10と接続する．tools/linux/stm32flashにあるstm32flashを使って，

../stm32flash -w generic_boot20_pc13.bin -v /dev/ttyUSB0

として，書き込む．書き込み終わったら，jumperを両方共に0に戻しておく．それから，udevの設定をするために，tools/linuxの中のinstall.shを実行する．これで，PCからUSBを通して認識出来るようになった．

次にarduinoの設定だが，1.6.9以降を使って，board managerからarduino Dueを探して，インストールする．そして、hardwareの下にArduino_STM32 というフォルダを作って，先程downloadしたファイルをすべて置く．boardとしては，STM32F103C8を選べば良い．これで，arduinoからstm32が使えるようになるはずなのだが，resetがうまく働かないことが分かった．そこで，書き込む時には，3.3VとPC14を繋いでからresetしてperpetual bootloader modeしてから書き込むか，うまいタイミングでresetを押す必要がある．少し面倒だったが，stm32が使えるようになった．

MsTimer2.hとWire.hを同時に使うときの注意点
年末年始に，arduino UNOを使った温度モニターを作ろうと思っていたが，時間が取れなった．ようやく時間ができたので，いろいろと試してみた． I2Cで通信してADT7410から温度を取得する部分は，以前書いたプログラムを使えば良いと思っていたら，そのプログラムが実は間違っていたことが分かった．レジスタに格納されたデータを読み出すのだが，温度のデータは2byteで二つのレジスタに格納されている．これを1byteずつ読み出していたのだが，実は2byte一度に読み出さないといけなかったのだ．datasheetの一部を読んで1byteずつ取り出せば良いと解釈しまっていた． 一定の時間おきに，温度を測定するために，タイマーを使ってみた．MsTimer2.hを使ったのだが，MsTimer2::set(time,routine);でms単位の時間と呼び出すサブルーチンを指定して，MsTimer2::start();でタイマーをスタートするだけなので，問題無く動いた．しかし，タイマー割り込みの部分でi2cを読もうと思ったら，そこで止まってしまうことが分かった．調べてみると，i2cを読むWire.hでも，割り込みを使っているが，タイマーから割り込みがかかると，割り込みが禁止されてしまい，i2cが読めなくなっていることが分かった．そこで，タイマー割り込みがかかったときに，sei();を実行すれば，i2cもうまく読める．