ESP32のMicroPythonのインストール方法

2020/2/6

ESP32 MicroPython Install

ESP32 MicroPython Install

概要

「ＥＳＰ３２－ＤｅｖＫｉｔＣ　ＥＳＰ－ＷＲＯＯＭ－３２開発ボード(ESP32)」にMicroPythonのfirewareを書き込む方法について述べる。 ここでは、linux環境でのインストール方法について説明する。

準備

ツールをインストール前に環境整備として以下を設定する：
(1)esp-open-sdkのインストール
firewareの書き込みだけでは、sdkは不要だが、今後のことを考えてsdkをインストールする。

  sudo apt-get install make unrar-free autoconf automake libtool gcc g++ gperf flex bison texinfo gawk ncurses-dev libexpat-dev python-dev python python-serial sed git unzip bash help2man wget bzip2 libtool-bin

  mkdir mp
  cd mp
  git clone --recursive https://github.com/pfalcon/esp-open-sdk.git

  cd esp-open-sdk
  make
  # 30分以上、時間がかかるので、ひたすら、待つ。

  # sdkのディレクトリにパスを通す
  export PATH=~/mp/esp-open-sdk/xtensa-lx106-elf/bin:$PATH

  

(2)ampyのインストール
AMPY_PORTは、自分の環境に合わせる。

  pip install adafruit-ampy
  export AMPY_PORT=/dev/ttyUSB0
  export AMPY_BAUD=115200
  

(3)picocomのインストール

  sudo apt-get install picocom
  

以上のうち、exportしているものは、.bashrcに登録することを勧める。

firewareのダウンロード＆書き込み

  mkdir esp32
  cd esp32

  wget https://micropython.org/resources/firmware/esp32-idf3-20200117-v1.12-68-g3032ae115.bin

  # ボードをホストＰＣに接続しておく
  # flashを消去する
  esptool.py --chip esp32 --port /dev/ttyUSB0 erase_flash
  # 出力ログ例
  esptool.py v2.8
  Serial port /dev/ttyUSB0
  Connecting....
  Chip is ESP32D0WDQ6 (revision 0)
  Features: WiFi, BT, Dual Core, Coding Scheme None
  Crystal is 40MHz
  MAC: 30:ae:a4:03:88:a8
  Uploading stub...
  Running stub...
  Stub running...
  Erasing flash (this may take a while)...
  Chip erase completed successfully in 2.1s
  Hard resetting via RTS pin...

  # firmwareを書き込む

  esptool.py --chip esp32 --port /dev/ttyUSB0 --baud 460800 write_flash -z 0x1000 esp32-idf3-20200117-v1.12-68-g3032ae115.bin 
  # 出力ログ例
  esptool.py v2.8
  Serial port /dev/ttyUSB0
  Connecting.....
  Chip is ESP32D0WDQ6 (revision 0)
  Features: WiFi, BT, Dual Core, Coding Scheme None
  Crystal is 40MHz
  MAC: 30:ae:a4:03:88:a8
  Uploading stub...
  Running stub...
  Stub running...
  Changing baud rate to 460800
  Changed.
  Configuring flash size...
  Auto-detected Flash size: 4MB
  Compressed 1433568 bytes to 912834...
  Wrote 1433568 bytes (912834 compressed) at 0x00001000 in 22.6 seconds (effective 507.4 kbit/s)...
  Hash of data verified.

  Leaving...
  Hard resetting via RTS pin...
  

動作確認

(1)簡単な確認

  picocom /dev/ttyUSB0 -b115200

  ログ出力：
  >>> list(5 * x + y for x in range(10) for y in [4, 2, 1])
  [4, 2, 1, 9, 7, 6, 14, 12, 11, 19, 17, 16, 24, 22, 21, 29, 27, 26, 34, 32, 31, 39, 37, 36, 44, 42, 41, 49, 47, 46]
  >>>　Ctrl-D 

  >>> 
  MPY: soft reboot
  MicroPython v1.12-68-g3032ae115 on 2020-01-17; ESP32 module with ESP32
  Type "help()" for more information.
  >>> 

  # 内蔵モジュールの表示
  >>> help('modules')
  __main__          gc                uctypes           urequests
  _boot             inisetup          uerrno            uselect
  _onewire          machine           uhashlib          usocket
  _thread           math              uhashlib          ussl
  _webrepl          micropython       uheapq            ustruct
  apa106            neopixel          uio               utime
  btree             network           ujson             utimeq
  builtins          ntptime           umqtt/robust      uwebsocket
  cmath             onewire           umqtt/simple      uzlib
  dht               sys               uos               webrepl
  ds18x20           uarray            upip              webrepl_setup
  esp               ubinascii         upip_utarfile     websocket_helper
  esp32             ubluetooth        upysh
  flashbdev         ucollections      urandom
  framebuf          ucryptolib        ure
  Plus any modules on the filesystem
  >>> 


  

MicroPythonから抜けるには、強引なやり方になるが、USBケーブルをいったん抜いて電源を切る。

(2)プログラムの実行

  ampy put ESP32_starwars.py

  picocom /dev/ttyUSB0 -b115200

  import ESP32_starwars

  

実際に実行するプログラムは以下になる：

以下の部分は自分のWiFi環境に合わせて変更すること：
WIFI_SSID = "your_ssid"
WIFI_PASSWD = "your_passwd"

ESP32_starwars.py

  # NIC setup
  import network, socket

  WIFI_SSID = "your_ssid"
  WIFI_PASSWD = "your_passwd"

  def wlan_connect(ssid='SSID', password='PASSWD'):
      import network
      wlan = network.WLAN(network.STA_IF)
      if not wlan.active() or not wlan.isconnected():
          wlan.active(True)
          print('connecting to:', ssid)
          wlan.connect(ssid, password)
          while not wlan.isconnected():
              pass


  wlan_connect(ssid=WIFI_SSID, password=WIFI_PASSWD)

  #==========================================

  # Star Wars ASCII Art (python3)

  import socket
  addr_info = socket.getaddrinfo("towel.blinkenlights.nl",23)
  addr = addr_info[0][-1]

  s = socket.socket()
  s.connect(addr)

  while True:
     data = s.recv(500)
     print(str(data, 'utf8'), end='')

  #=============================================
  

starwarsのASCII_Artのアニメが表示されればＯＫとなる。 printを使用している都合上、コンソールで実行する必要がある。途中でエラーになるようだがWiFi動作の確認には使える。

ボードにプログラムを書き込む(自動起動になる)

書き込みたいプログラムをxxxx.pyとすると 以下のようにする：

  ampy put xxxx.py /main.py 
  # 実行したいプログラムをmain.pyとして書き込む
  # ボードの[reset]を押して起動する

  #以下で書き込んであるプログラムが確認できる
  ampy ls
  /boot.py
  /main.py
  

コンソールで実行したい場合

実行したいプログラムをESP32_starwars.pyとすると 以下のようにする：

  ampy put ESP32_starwars.py
  picocom /dev/ttyUSB0 -b115200

  import ESP32_starwars

  

参考情報

ＥＳＰ３２－ＤｅｖＫｉｔＣ　ＥＳＰ－ＷＲＯＯＭ－３２開発ボード
MicroPython - Quick reference for the ESP32
Streaming Data from ESP32 using MicroPython and MQTT
ampyを用いたMicroPythonのファイル操作とプログラム実行

以上