PyPortalにCircuitPythonをインストールする: xshige's beta notes

2020年5月23日 (土)

PyPortalにCircuitPythonをインストールする

2020/5/24

PyPortal CircuitPython Install

概要

以下のPyPortalにCircuitPythonをインストールする方法について記載する。
工場出荷時に既にCircuitPythonがインストール済みなので正確に言えば最新版にアップデートすることになる。 (ホストPCとしてはubuntuを想定している)

Adafruit PyPortal - CircuitPython IoTディスプレイ

事前準備

(1)picocomのインストール


  sudo apt-get install picocom

bootloader mode

PyPortalにfirmwareを書き込めるモードを「bootloader mode」といい、このモードでは、USBストレージとしてPORTALBOOTが現れる。 PyPortalに事前に、どんなプログラムが書かれていたかで、やり方が異なる。 arduinoのプログラムかCircuitPythonのプログラムが書き込まれている場合、resetをdouble-clickのように２度押すとこのモードに入りUSBストレージとしてPORTALBOOTが現れる。その他の場合、resetを1度押すと、このモードに入る。

工場出荷の状態では、CircuitPythonが入っているので実際にはresetの２度押しで、このモードに入る。

bootloader update

以下の手順でbootloaderをアップデートする：


  # download
  wget https://github.com/adafruit/uf2-samdx1/releases/download/v3.10.0/update-bootloader-pyportal_m4-v3.10.0.uf2

  # PyPortalをホストPCにUSB接続して、リセットを２度押して、bootloader-modeに入る。
  # このモードに入ると、PORTALBOOTのディレクトリが現れる。

  # ファイルをドラッグ＆ドロップするか、以下のコマンドを実行してファイルをコピーする
  cp update-bootloader-pyportal_m4-v3.10.0.uf2　/media/USER_NAME/PORTALBOOT/

  # ファームウェアの書き込みが実行されて、完了後、PORTALBOOTが現れるまで待つ

「USER_NAME」は実際の環境に合わせること。

CircuitPythonの書き込み

以下の手順でCircuitPythonを書き込む：


  wget https://downloads.circuitpython.org/bin/pyportal/en_US/adafruit-circuitpython-pyportal-en_US-5.3.0.uf2

  # ファイルをドラッグ＆ドロップするか、以下のコマンドを実行してファイルをコピーする
  cp adafruit-circuitpython-pyportal-en_US-5.3.0.uf2　/media/USER_NAME/PORTALBOOT/

  # ファームウェアの書き込みが実行されて、完了後、CIRCUITPYが現れるまで待つ

「USER_NAME」は実際の環境に合わせること。

書き込んであるサンプルコードを最新版にアップデートする

以下の手順でアップデートする：


  wget https://cdn-learn.adafruit.com/assets/assets/000/090/931/original/PyPortal_5x_demo_files.zip
  unzip PyPortal_5x_demo_files.zip
  cd boards/pyportal/5.x

  nano secrets.py
  #以下の内容を自分のネットワーク環境に合わせて変更する。


  # This file is where you keep secret settings, passwords, and tokens!
  # If you put them in the code you risk committing that info or sharing it
  # which would be not great. So, instead, keep it all in this one file and
  # keep it a secret.

  secrets = {
      'ssid' : 'CHANGE ME',             # Keep the two '' quotes around the name
      'password' : 'CHANGE ME',         # Keep the two '' quotes around password
      'timezone' : "America/New_York",  # http://worldtimeapi.org/timezones
      'aio_username' : 'YOUR_ADAFRUIT_ACCOUNT_USERNAME',
      'aio_key' : 'YOUR_ADAFRUITIO_KEY',
      }

変更箇所：
'CHANGE ME'は、それぞれ自分の環境のssid,passwordに置き換える。
timezoneの設定は以下のように変更する：
"America/New_York" → "Asia/Tokyo"

続き：


  # CIRCUITPYの内容を全削除する
  rm -r /media/USER_NAME/CIRCUITCPY/*.*

  # 内容全部をコピーする
  cd boards/pyportal/5.x
  cp -r *.* /media/USER_NAME/CIRCUITCPY/

全コピーが上手く行かない場合、全削除した段階で再起動する(リセットする)
再起動後、全コピーする。

全コピーが終わって再起動した段階でデモプログラムが起動する。
動作としては、ネットワークにアクセスに行って LCDに偉人の名言(英語)が、つぎつぎとLCDに表示される。

REPL

以上で、CircuitPythonの最新版のアップデートが終わったことになる。
次にpicocomを使ってREPLに入る。

以下、通信(REPL)例：


  $ picocom /dev/ttyACM0 -b115200
  #デモプログラムを実行中なので
  #REPLに入るためにControl-Cを押す。

  Traceback (most recent call last):
    File "code.py", line 35, in <module>
  KeyboardInterrupt: 

  Code done running. Waiting for reload.
  Auto-reload is on. Simply save files over USB to run them or enter REPL to disable.

  Press any key to enter the REPL. Use CTRL-D to reload.
  #ここでEnterを押す。

  Adafruit CircuitPython 5.3.0 on 2020-04-29; Adafruit PyPortal with samd51j20
  >>> 

  >>> 
  >>> import os
  >>> os.uname()
  (sysname='samd51', nodename='samd51', release='5.3.0', version='5.3.0 on 2020-04-29', machine='Adafruit PyPortal with samd51j20')
  >>> 
  >>> import gc
  >>> gc.collect()
  >>> gc.mem_free()
  221056
  >>> 
  >>> help('modules')
  __main__          busio             microcontroller   storage
  _os               collections       micropython       struct
  _pixelbuf         digitalio         neopixel_write    supervisor
  _time             displayio         network           sys
  analogio          errno             os                terminalio
  array             fontio            ps2io             time
  audiobusio        framebufferio     pulseio           touchio
  audiocore         frequencyio       random            ulab
  audioio           gamepad           re                usb_hid
  audiomixer        gc                rgbmatrix         usb_midi
  audiomp3          i2cslave          rotaryio          wiznet
  bitbangio         io                rtc
  board             json              samd
  builtins          math              socket
  Plus any modules on the filesystem
  >>> 
  #Control-Dを押すとデモプログラムが再起動する。

mpy library install

デモプログラムには不要だが以下の手順でライブラリをインストールできる：
以下の手順でmpyライブラリをインストールする：


  wget https://github.com/adafruit/Adafruit_CircuitPython_Bundle/releases/download/20200522/adafruit-circuitpython-bundle-5.x-mpy-20200522.zip
  unzip adafruit-circuitpython-bundle-5.x-mpy-20200522.zip

  cd adafruit-circuitpython-bundle-5.x-mpy-20200522

  # ドラッグ＆ドロップか、以下を実行して、libの内容をCIRCUITPY/libにコピーする
  cp -r lib /media/USER_NAME/CIRCUITCPY/lib

  # 実際に使用するライブラリだけが必要になるが、容量に余裕があるので、全部コピーする
  # 将来、容量が不足した不要なライブラリを削除すること

「USER_NAME」は実際の環境に合わせること。

Performance Test

performanceCircuitPython.py


  # Peformace Test for CircuitPython
  from time import monotonic_ns
  def performanceTest():
      endTime = monotonic_ns() + 10000000000 # 10 sec
      count = 0
      while monotonic_ns() < endTime:
          count += 1
      print("Count: ", count)

  performanceTest()