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» 2021年07月23日 07時00分 公開

550円の「Raspberry Pi Pico」でIoT その1:気温と湿度、気圧を測定する名刺サイズの超小型PC「ラズパイ」で遊ぶ(第44回)(1/2 ページ)

独自開発のチップ「RP2040」を搭載したマイコンボード「Raspberry Pi Pico」でセンサーデバイスをテスト。

[岩泉茂,ITmedia]

 Raspberry Pi Picoについては第36回でざっと紹介しました。当時は本体に付いているLEDを光らせてみただけですが、今回はもう一歩進んで、気温、気圧、湿度が測定できる、BME280搭載デバイスを使ってみましょう。

 ラズパイとRaspberry Pi Picoが大きく異なるのが、シリアル通信「I2C」で利用する「SDA」(データ入出力)と「SCL」(クロック)に対応する端子が多く用意されていることです。ラズパイで使えるのは1番ピンと3番ピンだけですが、小型のRaspberry Pi Picoには12ペアのSDAとSCLがあり、いずれにつないでも利用できます。

Raspberry Pi Pico Raspberry Pi Picoのピン配列

I2C接続でBME280を使う準備

 気温などをラズパイで測定する方法はこの連載の第1回から第3回までで紹介しました。今回もRaspberry Pi PicoとBME280を、I2C接続で使います。使うモジュールは、秋月電子通商で販売されているBME280使用 温湿度・気圧センサモジュールキット(AE-BME280)です。

Raspberry Pi Pico おなじみのBME280

 I2C接続で利用する端子ですが、分かりやすいように1番ピンと2番ピンを選びました。ここを基本としてつなげていくことになります。なおAE-BME280ですが、VDDとCSB、GNDとSDOをつないで使います。Raspberry Pi Picoとの接続は、SDIに1番ピンを、SCKに2番ピンをつなげればOKです。

Raspberry Pi Pico Raspberry Pi PicoとBME280の接続

 プログラムですが、第36回に紹介した「Thonny」を使って入力します。以前紹介したのはRaspberry Pi版のThonnyですが、Windows版もあり、これをPCにインストールするとWindows PCとRaspberry Pi Picoをつないでプログラムを動作させられます。

Raspberry Pi Pico Windows版のThonnyはトップページ左上の「Windows」というリンクからダウンロードできる
Raspberry Pi Pico Windows版のThonny

 PCとはUSB Type-A⇔microUSBのケーブルで接続します。その際にはRaspberry Pi Picoの基板にあるボタンスイッチを押しながら接続する必要があります。PCからはUSBマスストレージとして認識されます。

 接続が終了したら、以下のプログラムを走らせて、BME280を認識しているか確認しましょう。

import machine
sda=machine.Pin(0)
scl=machine.Pin(1)
i2c=machine.I2C(0,sda=sda, scl=scl, freq=400000)
print(i2c.scan()) 
i2cscan.py

 このプログラムでは、SDAの入力にGPIO0(1番ピン)を、SCLの入力にGPIO1(2番ピン)に設定したあと、「i2c.scan()」でI2Cに接続されている機器を検索しています。「machine」はMicroPythonで使う関数ですが、CPU、タイマー、バスなどのハードウェアを扱うためのものです。

 プログラムをThonnyの上部に記述したら、左上にある「▶」をクリックすると実行されます。下のカラムに「118」と表示されればOKです。この数字は10進数で表されているので、16進数に変換すると「76」。つまり「0x76」で認識していることになり、正しく接続されています。

Raspberry Pi Pico BME280での測定結果

 次に、BME280を扱うためのパッケージを導入します。Thonnyの「ツール」−「Manage Packages」を選びます。上のカラムに「bme280」と入力したら「Search PyPI」をクリックします。「Search results」にある中から「micropython-bme280」を選んで「インストール」をクリックすると、パッケージがインストールされます。これでパッケージの導入は終わりです。

Raspberry Pi Pico 「ツール」−「Manage Packages」を選ぶ
Raspberry Pi Pico 「bme280」と入力したら「Search PyPI」をクリック
Raspberry Pi Pico 「micropython-bme280」を選んで「インストール」をクリック
Raspberry Pi Pico パッケージがインストールされた
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