初めに
PORT.A.I2Cは、I2Cシリアル通信をサポートしているので接続しているモジュールのアドレスが分かると、あとはデザインシートをよみとってセンサー値の取得ができます。
運が良ければ、モジュールに対応したライブラリが公開されているので、そうするとかなり楽になります。
hatsune.hatenablog.jp
それでは、PORT.A.I2C以外のインターフェースを使う場合はどうでしょうか。
今回は、GPIOを使って、その先にLEDをつなげて、C#でLEDをチカチカさせるプログラムを作ってみたいと思います。
やはり、組込み系にはLチカ（LEDをチカチカさせること）が、Hello Worldですよね。
M5Stck Core 2側の事前準備
Install the nanoFramework firmware
M5Stackに使われているESP32にはnanoFrameworkは標準インストールされていないので、nanoFrameworkをインストールします。
接続ポート番号の確認
USBでM5Stack Core 2をPCに接続したら、デバイスマネージャーで「CP210x」が接続されているポート番号を確認します。今回の環境では「COM4」が該当しました。
Flasherアプリケーションのインストール（インストール済の場合は不要）
OSの[スタート]メニューから「Developer PowerShell for VS2022」を起動します。
dotnet tool install --global nanoff
nanoFrameworkfファームウェアをインストール（インストール済の場合は不要）
今回使用するM5Stackは、M5Stack Core 2になります。
このM5Stack Core 2をターゲットにして「COM4」経由でnanoFrameworkをアップロードします。
nanoff --target M5Core2 --update --serialport COM4
Device Explorerでの接続確認
nanoFrameworkファームウェアをインストールしたあとにVisual Studioを起動してDevice Explorerをみると、「M5Core2 @ COM4」と表示されるようになります。
nanoFrameworkファームウェアは、インストールしたあとにnanoFramework以外の別イメージをM5Stack Core 2に転送（Burn）してしまうと消えてしまうので、Device Explorerに表示がないような場合は、再度、インストールをしてからVisual Studioを起動すれば表示されるようになります。
Visual Studioの準備
Visual Studioを機能拡張する
Visual Studioには.NET nanoFramework Extensionをインストールして機能拡張しておきます。
この機能拡張によりnanoFrameworkアプリのテンプレートが追加されます。
このテンプレートで作成したプロジェクトには、NuGetから自動的に「nanoFramework.CoreLibrary」ライブラリが追加されています。
「nanoFramework.M5Core2」ライブラリを追加する
今回は、M5Stack Core 2を使うので、「nanoFramework.M5Core2」ライブラリを手動でNuGetから追加します。
ここまでが、M5Stack Core 2を使うアプリ開発を行う上での共通の事前準備となります。
Lチカプログラム
接続インターフェースについて
M5Stack Core 2の裏の「CORE 2」を書かれている白いふたを外して、M-Busを露出させます。
M-Busについて
- G0：I2S LRCK PDM CLK
- G1：TXD0
- G2：I2S DOUT
- G3：RXD0
- G13：RXD2
- G14：TXD2
- G18：SCK
- G19：GPIO
- G21：intSDA
- G22：intSCL
- G23：MOSI
- G25：DAC
- G26：DAC
- G27：GPIO
- G32：PA_SDA (PORT.A.I2Cと同じ)
- G33：PA_SCL (PORT.A.I2Cと同じ)
- G34：PDM DAT
- G35：ADC
- G36：ADC
- G38：MISO
- GND
- 3.3V
- 5V
- RST
- BAT
今回はG19のGPIOを使います。
GPIOについて
GPIOは「General-purpose input/output」といってデジタル（ONとOFFの二値）値の入出力ができるインターフェースです。
ONにすることで5Vが出力され、OFFにすると0Vが出力されます。
回路
M5Stack Core 2からのGPIO出力をそのままLEDに繋ぐと電圧が高すぎるため150Ωくらいの抵抗を繋いで次のような回路を作ります。
赤ケーブルをM-Busのピン19、そして青ケーブルをGNDに繋ぎます。
コードについて
GPIOコントローラー
GPIOを使うときは、まずはGPIOコントローラーを生成します。
var gpio = nanoFramework.M5Stack.M5Core2.GpioController;
LEDの接続をオープン
LEDを光らせるためには、GPIOに対して出力をすることになるので、ピン19を指定して出力モードでオープンします。
var led = gpio.OpenPin(19, PinMode.Output);
ONとOFFを交互に実行する
少し下手なコードですが2秒ごとにONとOFFを無限ループするようにしています。
GPIOでONにするコードは次のようになります。
led.Write(PinValue.High);
GPIOでOFFにするコードは次のようになります。
led.Write(PinValue.Low);
