2021/1/9+
・BLE関連ライブラリでビルドできなかったが
platformio.iniを変更してビルド可能にした。
・SoftDevice書き込みツールの
インストール方法を追加した。
2021/1/5
SoftDevice(bleファームウェア)の再書き込みについて記載した。
2021/1/2
初版
cli micro:bit Arduino/MBED tool
概要
micro:bit Arduino/MBED開発ツール(v2)(micro:bit-v2対応,linux版)
この記事は「
micro:bit MBED開発ツール(VScode+PlatformIO)
」の続編にあたり、arduinoプラットフォームでの設定やmicro:bit-v2の対応方法についても記述している。
(ホストはubuntuを想定している)
python3 -m venv pio_env
source pio_env/bin/activate
pip3 install platformio
インストール後も、本ツールを使用する場合
同じディレクトリで以下を実行する：
source pio_env/bin/activate
準備
以下を実行して、udevのrulesを登録する：
curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/platformio/platformio-core/master/scripts/99-platformio-udev.rules | sudo tee /etc/udev/rules.d/99-platformio-udev.rules
sudo udevadm control --reload-rules
sudo usermod -a -G dialout $USER
sudo usermod -a -G plugdev $USER
microbit-v2対応
microbit-v2の対応がまだ未完了のようなので、以下を行なう必要がある。
cd ~/.platformio/boards
# boardsがなければmkdirで作成する
wget https://raw.githubusercontent.com/platformio/platform-nordicnrf52/master/boards/bbcmicrobit_v2.json
bbcmicrobit_v2.jsonの内容にミスがあるので
以下のように修正する：
"name": "BBC micro:bit V2",
"upload": {
"maximum_ram_size": 65536,
"maximum_size": 524288,
"protocol": "cmsis-dap",
"protocols": [
"jlink",
上を以下のように修正する：
"name": "BBC micro:bit V2",
"upload": {
"maximum_ram_size": 131072,
"maximum_size": 524288,
"protocol": "cmsis-dap",
"protocols": [
"jlink",
RAMサイズが間違っていた。(64KB→128KB)
コンパイル時(pio run)で以下のようなメッセージになればOK.
--------------------------------------------------------------------------------
Verbose mode can be enabled via `-v, --verbose` option
CONFIGURATION: https://docs.platformio.org/page/boards/nordicnrf52/bbcmicrobit_v2.html
PLATFORM: Nordic nRF52 (6.0.0) > BBC micro:bit V2
HARDWARE: NRF52833 64MHz, 128KB RAM, 512KB Flash
DEBUG: Current (cmsis-dap) On-board (cmsis-dap) External (blackmagic, jlink, stlink)
PACKAGES:
- framework-arduinonordicnrf5 1.700.201209 (7.0)
- tool-bossac-nordicnrf52 1.10901.201022 (1.9.1)
ちなみにv1の場合は以下のようになる：
--------------------------------------------------------------------------------
Verbose mode can be enabled via `-v, --verbose` option
CONFIGURATION: https://docs.platformio.org/page/boards/nordicnrf51/bbcmicrobit.html
PLATFORM: Nordic nRF51 (6.1.0) > BBC micro:bit
HARDWARE: NRF51822 16MHz, 16KB RAM, 256KB Flash
DEBUG: Current (cmsis-dap) On-board (cmsis-dap) External (jlink)
PACKAGES:
- framework-arduinonordicnrf5 1.700.201209 (7.0)
- tool-nrfjprog 1.90702.1 (9.7.2)
microbit-v1用
; PlatformIO Project Configuration File
;
; Build options: build flags, source filter
; Upload options: custom upload port, speed and extra flags
; Library options: dependencies, extra library storages
; Advanced options: extra scripting
;
; Please visit documentation for the other options and examples
; https://docs.platformio.org/page/projectconf.html
[env:bbcmicrobit]
platform = nordicnrf51
board = bbcmicrobit
framework = arduino
build_flags = -DMICROBIT
monitor_speed = 115200
lib_ldf_mode = deep+
#upload_port = /media/USER/MICROBIT
#upload_protocol = mbed
upload_protocol = cmsis-dap
lib_deps =
https://github.com/adafruit/Adafruit_BusIO/archive/master.zip
https://github.com/sparkfun/SparkFun_MAG3110_Breakout_Board_Arduino_Library/archive/master.zip
https://cdn-learn.adafruit.com/assets/assets/000/046/217/original/MMA8653.zip
https://github.com/stm32duino/LSM303AGR/archive/master.zip
https://github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library/archive/master.zip
#
#https://github.com/sandeepmistry/arduino-BLEPeripheral/archive/master.zip
#https://github.com/adafruit/Adafruit_Microbit/archive/master.zip
BLE関連を含むライブラリはコンパイルエラーになるのでコメントアウトしている。
コンパイルエラーになる原因は不明（今後、調査予定）(2021/1/9時点で解決)
microbit-v2用
; PlatformIO Project Configuration File
;
; Build options: build flags, source filter
; Upload options: custom upload port, speed and extra flags
; Library options: dependencies, extra library storages
; Advanced options: extra scripting
;
; Please visit documentation for the other options and examples
; https://docs.platformio.org/page/projectconf.html
[env:bbcmicrobit_v2]
platform = nordicnrf52
board = bbcmicrobit_v2
framework = arduino
build_flags = -DMICROBIT_V2
monitor_speed = 115200
lib_ldf_mode = deep+
#upload_port = /media/USER/MICROBIT
#upload_protocol = mbed
upload_protocol = cmsis-dap
lib_deps =
https://github.com/adafruit/Adafruit_BusIO/archive/master.zip
https://github.com/sparkfun/SparkFun_MAG3110_Breakout_Board_Arduino_Library/archive/master.zip
https://cdn-learn.adafruit.com/assets/assets/000/046/217/original/MMA8653.zip
https://github.com/stm32duino/LSM303AGR/archive/master.zip
https://github.com/adafruit/
Adafruit-GFX-Library/archive/master.zip
#
#https://github.com/sandeepmistry/arduino-BLEPeripheral/archive/master.zip
#https://github.com/adafruit/Adafruit_Microbit/archive/master.zip
BLE関連を含むライブラリはコンパイルエラーになるのでコメントアウトしている。
コンパイルエラーになるのはmicrobit-v2のプロセッサ対応が未完のせいが考えられる。
テスト用スケッチ
以下はv1/v2の両方で動作する：
src/ASCIItable.ino
void setup() {
Serial.begin(115200);
while (!Serial) {
;
}
Serial.println("ASCII Table ~ Character Map");
}
int thisByte = 33;
void loop() {
interprets all bytes as ASCII, so 33, the first number,
Serial.write(thisByte);
Serial.print(", dec: ");
Serial.print(thisByte);
Serial.print(", hex: ");
Serial.print(thisByte, HEX);
Serial.print(", oct: ");
Serial.print(thisByte, OCT);
Serial.print(", bin: ");
Serial.println(thisByte, BIN);
if (thisByte == 126) {
while (true) {
continue;
}
}
thisByte++;
}
arduinoのサンプルそのもの(bpsのみ変更)
src/microbit_blink.ino
#ifdef MICROBIT
const int COL1 = 3;
const int LED = 26;
#endif
#ifdef MICROBIT_V2
const int COL1 = 4;
const int LED = 21;
#endif
void setup() {
Serial.begin(115200);
Serial.println("microbit is ready!");
pinMode(COL1, OUTPUT);
digitalWrite(COL1, LOW);
pinMode(LED, OUTPUT);
}
void loop(){
Serial.println("blink!");
digitalWrite(LED, HIGH);
delay(100);
digitalWrite(LED, LOW);
delay(100);
}
MatrixLEDの仕様が変更になったので#ifdefで切り替えている。
テスト用スケッチ(ビルドエラーが起きるもの)
以下は、platformioでライブラリがBLEに関係がありエラーになった例である：
src/matrixdemo.ino
#include <Adafruit_Microbit.h>
Adafruit_Microbit_Matrix microbit;
const uint8_t
smile_bmp[] =
{ B00000,
B01010,
B00000,
B10001,
B01110, };
void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.println("microbit matrix demo is ready!");
microbit.begin();
}
void loop(){
microbit.fillScreen(LED_ON);
delay(1000);
microbit.show(microbit.HEART);
delay(1000);
microbit.show(microbit.NO);
delay(1000);
microbit.show(microbit.YES);
delay(1000);
microbit.show(smile_bmp);
delay(1000);
microbit.clear();
microbit.drawPixel(0, 0, LED_ON);
microbit.drawPixel(1, 1, LED_ON);
microbit.drawPixel(2, 2, LED_ON);
microbit.drawPixel(3, 3, LED_ON);
microbit.drawPixel(4, 4, LED_ON);
microbit.drawLine(0, 4, 4, 0, LED_ON);
delay(1000);
microbit.clear();
microbit.drawRect(0,0, 5, 5, LED_ON);
delay(1000);
microbit.clear();
microbit.drawCircle(2,2, 2, LED_ON);
delay(1000);
microbit.clear();
microbit.fillTriangle(0,4, 2,0, 4,4, LED_ON);
delay(1000);
microbit.print("HELLO WORLD");
for (int i=0; i<10; i++) {
microbit.print(i);
delay(500);
}
microbit.print(3.1415, 4);
}
本家のArduino-IDEではコンパイルができて実行もできた。(だだしv1のみ)
動作しない場合、SoftDevice(BLEファームウェア)が消されている可能性があるので
以下でダウンロードしたhexファイルをMICROBITフォルダにドラッグ＆ドロップ後、
書き込みを行なう。(Softdevice:"S110"にすることを忘れずに！)
wget https://cdn-learn.adafruit.com/assets/assets/000/046/777/original/microbit-adv.hex
上の方法は、簡易的な方法になる。正式な書き込みツールのインストール方法については参考情報のリンクを参照のこと。
src/ble_uartdemo.ino
/*
* Serial Port over BLE
* Create UART service compatible with Nordic's *nRF Toolbox* and Adafruit's *Bluefruit LE* iOS/Android apps.
*
* Copyright (c) Sandeep Mistry. All rights reserved.
* Licensed under the MIT license. See LICENSE file in the project root for full license information.
* BLESerial class implements same protocols as Arduino's built-in Serial class and can be used as it's wireless
* replacement. Data transfers are routed through a BLE service with TX and RX characteristics. To make the
* service discoverable all UUIDs are NUS (Nordic UART Service) compatible.
*
* Please note that TX and RX characteristics use Notify and WriteWithoutResponse, so there's no guarantee
* that the data will make it to the other end. However, under normal circumstances and reasonable signal
* strengths everything works well.
*/
#include <Adafruit_Microbit.h>
Adafruit_Microbit microbit;
void setup() {
Serial.begin(115200);
Serial.println("Microbit ready!");
// custom services and characteristics can be added as well
microbit.BTLESerial.begin();
microbit.BTLESerial.setLocalName("microbit");
// Start LED matrix driver after radio (required)
microbit.begin();
}
void loop() {
microbit.BTLESerial.poll();
forward();
//loopback();
spam();
}
// forward received from Serial to microbit.BTLESerial and vice versa
void forward() {
if (microbit.BTLESerial && Serial) {
int byte;
if (microbit.BTLESerial.available()) {
Serial.write(microbit.BTLESerial.read());
}
char buffer[10];
memset(buffer, 0x0, 10);
int idx = 0;
while (Serial.available() && idx != 10) {
buffer[idx] = Serial.read();
idx++;
}
if (idx) {
microbit.BTLESerial.write(buffer, idx);
}
}
delay(1);
}
// echo all received data back
void loopback() {
if (microbit.BTLESerial) {
int byte;
while ((byte = microbit.BTLESerial.read()) > 0) {
microbit.BTLESerial.write(byte);
}
}
}
// periodically sent time stamps
void spam() {
if (microbit.BTLESerial) {
microbit.BTLESerial.print(millis());
microbit.BTLESerial.println(" tick-tacks!");
delay(1000);
}
}
本家のArduino-IDEではコンパイルができて実行もできた。(だだしv1のみ)
動作しない場合、SoftDevide(BLEファームウェア)が消されている可能性があるので
以下でダウンロードしたhexファイルをMICROBITフォルダにドラッグ＆ドロップ後、
書き込みを行なう。(Softdevice:"S110"にすることを忘れずに！)
wget https://cdn-learn.adafruit.com/assets/assets/000/046/777/original/microbit-adv.hex
上の方法は、簡易的な方法になる。正式な書き込みツールのインストール方法については参考情報のリンクを参照のこと。
対向するフマフォ・アプリは以下になる：
・Bluefruit Connect/iPhone
・Bluefruit Connect/Android
スマフォ・アプリ使用時、デバイスのMACアドレスだけでデバイス名がないので
「Uart Capable」と付記があるアドレスのデバイスを選択すること。
Arduino-IDEを使用する際の設定
(1)IDEを起動して[ファイル/環境設定(Preferences)]に入り
以下のurlを[追加のボードマネージャーのURL]のテキストボックスに以下を入力する。
https://sandeepmistry.github.io/arduino-nRF5/package_nRF5_boards_index.json
(2)[ツール/ボード/ボードマネージャ(Tools>Board>Boards Manager)]で「nRF5」で検索して
"Nordic Semiconductor nRF5 Boards" by Sandeep Mistry
をインストールする
(3)platformio.iniに登録されているzipのurlにアクセスしてzipファイルをダウンロードする
(4)[スケッチ/ライブラリをインクルード/.ZIP形式でインストール]でダウンロードしたzipファイルを指定してインストールする
注意：
ボードとして
[BBC micro:bit](v1)を選択した場合、Softdeviceは"S110"に設定すること。
v2の場合、不要(設定できない)
ショートカット：
上の(3)(4)は以下の方法でも良い：
cd ~/Arduino/libraries
wget https://xxxxx/archive/master.zip
unzip master.zip
rm master.zip
# 以上をファイルの数だけ繰り返す
mbed対応
上で述べたplatformio.iniのplatformのところを以下のように変更するとmbed対応になる。
framework = arduino
以下のように変更する：
framework = mbed
ただし、v2は、まだ、mbed対応になっていなのでエラーになる。
また、当然のことながら、arduino用ライブラリでなくmbed用ライブラリを使うこと。
また、microbit-v1用開発ツールとして以下のものを使用する選択肢もある：
micro:bit Yotta開発ツール(linux版)
microbit-v1用のplatformio.iniを以下のように変更する：
(変更箇所のみ記載)
<省略>
build_flags = -DMICROBIT -DNRF51_S110
<省略>
#
https://github.com/sandeepmistry/arduino-BLEPeripheral/archive/master.zip
https://github.com/adafruit/Adafruit_Microbit/archive/master.zip
<省略>
具体的には、ビルドできなかった以下のスケッチがビルド＆実行可能になる。
src/matrixdemo.ino
src/ble_uartdemo.ino
ただし、ble_uartdemo.ino は参照エラーになるので
ソースの先頭に以下のプロトタイプ宣言を追加すること：
// prototype definitions
void forward();
void spam();
void loopback();
参考情報
SoftDevice書き込みツールのインストール方法
https://github.com/sandeepmistry/arduino-nRF5#flashing-a-softdevice
Flashing a SoftDevice
cd <SKETCHBOOK>, where <SKETCHBOOK> is your Arduino Sketch folder:
OS X: ~/Documents/Arduino
Linux: ~/Arduino
Windows: ~/Documents/Arduino
Create the following directories: tools/nRF5FlashSoftDevice/tool/
Download nRF5FlashSoftDevice.jar to <SKETCHBOOK>/tools/nRF5FlashSoftDevice/tool/
wget https://github.com/sandeepmistry/arduino-nRF5/releases/download/tools/nRF5FlashSoftDevice.jar
Restart the Arduino IDE
Select your nRF board from the Tools -> Board menu
Select a SoftDevice from the Tools -> "SoftDevice: " menu
Select a Programmer (J-Link, ST-Link V2, or CMSIS-DAP) from the Tools -> "Programmer: " menu
Select Tools -> nRF5 Flash SoftDevice
Read license agreement
Click "Accept" to accept license and continue, or "Decline" to decline and abort
If accepted, SoftDevice binary will be flashed to the board
micro:bit v2 で遊ぶ
platformio関連：
https://docs.platformio.org/en/latest/boards/nordicnrf52/bbcmicrobit_v2.html
https://docs.platformio.org/en/latest/platforms/creating_board.html
Installation
1.Create boards directory in core_dir if it doesn’t exist.
2.Create myboard.json file in this boards directory.
3.Search available boards via pio boards command. You should see myboard board.
PlatformIO Core (CLI)
以上
