Circuit-Playground-ExpressボードでTinyGOを動かす(v2)
2020/5/26
TinyGO Install Circuit-Playground-Express
TinyGO Install Circuit-Playground-Express
概要
以下のCircuit-Playground-ExpressボードでTinyGOを動かす。 以降、Circuit-Playground-ExpressをCPXとする。 (ホストPCとしてはubuntuを想定している)
準備
以下のツールを予めインストールする：
(1)st-flash
sudo apt install cmake
sudo apt install libusb-1.0
git clone https://github.com/texane/stlink.git
cd stlink
make
cd build/Release
sudo make install
sudo ldconfig
CPXでは使用しない。
(2)TinyGO(Docker版)のインストール
以下の手順でインストールする：
(1)dockerのインストール
sudo apt-get docker
sudo apt-get docker.io
sudo groupadd docker
sudo usermod -aG docker $USER
sudo systemctl enable docker
sudo systemctl start docker
#ここで再起動する
(2)TinyGOのインストール
docker pull tinygo/tinygo:latest
(3)GOのインストール
TinyGOのモジュールを使用するのにGOが必要なので 予めインストールする。
(ただし、TinyGOとの整合性により最新版ではない)
wget https://dl.google.com/go/go1.13.7.linux-amd64.tar.gz
sudo tar -C /usr/local -xzf go1.13.7.linux-amd64.tar.gz
export PATH=$PATH:/usr/local/go/bin
export GOPATH=$HOME/tinygo_ws
なお、GOPATHのパス設定値は、任意だが、それをベースに その配下にTinyGO/GOの関係ファイル/ディレクトリが置かれる。
alias用スクリプトの設定：
nano ~/setenv4tg
以下の内容に編集する：
# for CPX(Circuit-Playground-Express)
alias tgcpx="docker run -it --rm -v $PWD:/go/src/github.com/myusr/myapp -w /go/src/github.com/myusr/myapp -e GOPATH=/go tinygo/tinygo:latest tinygo build -size full -o cpx.uf2 -target circuitplay-express ."
alias fcpx="cp cpx.uf2 /media/USER_NAME/CPLAYBOOT/"
# for nucleo-f103rb
alias tgf103="docker run -it --rm -v $PWD:/go/src/github.com/myusr/myapp -w /go/src/github.com/myusr/myapp -e GOPATH=/go tinygo/tinygo:latest tinygo build -size full -o firmware.bin -target nucleo-f103rb ."
alias stf="st-flash write firmware.bin 0x8000000"
「USER_NAME」の部分は自分の環境に合わせること。 なお、この設定には別ボード用も含む。
以上のexportは、.bashrcに登録する。
bootloader mode
CPX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CPLAYBOOTが現れる。 CPX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CPLAYBOOT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。
ただし、本家サイトの説明ではdouble-clickのようにと説明があるが
実際には、２度目のリセットは少し長めに押してから離さないとbootloader-modeには入らない。
このモードに入るとボード上のnexpixelが緑になる。
失敗すると赤色になる。その場合、再度トライすること.
工場出荷の状態では、arduinoのデモプログラムが入っているようなので 実際にはresetの２度押しで、このモードに入る。
blinkyを動かす
(1)以下のようにプロジェクト用ディレクトリを作成する：
cd tigo_ws
mkdir blinky
cd blinky
#aliasを設定する
source ~/setenv4tg
#上のコマンドはプロジェクトのディレクトリで実行する必要がある。
#「source」は「.」に置き換えることができる。
(2)プロジェクト(blinky)ディレクトリに
以下のファイルを作成する：
blinky.go
package main
// This is the most minimal blinky example and should run almost everywhere.
import (
"machine"
"time"
)
func main() {
led := machine.LED
led.Configure(machine.PinConfig{Mode: machine.PinOutput})
for {
led.Low()
time.Sleep(time.Millisecond * 1000)
led.High()
time.Sleep(time.Millisecond * 1000)
}
}
(3)ビルド
以下を実行してビルドする：
tgcpx
これで、cpx.uf2が作成される。
出力例：
$ tgcpx
code rodata data bss | flash ram | package
3442 13 0 0 | 3455 0 | (bootstrap)
60 0 0 0 | 60 0 | github
0 36 0 0 | 36 0 | handleHardFault$string
108 24 0 4 | 132 4 | internal/task
2992 43 5 2054 | 3040 2059 | machine
0 16 0 130 | 16 130 | machine$alloc
2302 79 0 45 | 2381 45 | runtime
96 0 0 0 | 96 0 | time
9000 211 5 2233 | 9216 2238 | (sum)
9540 - 8 4312 | 9548 4320 | (all)
$ ls -l cpx.*
-rwxr-xr-x 1 root root 19456 5月 25 10:35 cpx.uf2
(4)書き込み
以下を実行して書き込む：
# ボードとホストPCをUSBで接続する。
# resetを２度押して、bootloader-modeに入る。
# CPLAYBOOTのディレクトリが現れる。
fcpx
ボードの赤いLED(D13)が１秒周期で点滅すれば動作としてはＯＫとなる。
serialを動かす
(1)以下のようにプロジェクト用ディレクトリを作成する：
cd tigo_ws
mkdir serial
cd serial
#aliasを設定する
source ~/setenv4tg
#上のコマンドはプロジェクトのディレクトリで実行する必要がある
(2)プロジェクト(serial)ディレクトリに
以下のファイルを作成する：
serial.go
package main
import "time"
func main() {
for {
println("hello world!")
time.Sleep(time.Second)
}
}
(3)ビルド/書き込み 以下を実行する：
tgcpx
# ボードとホストPCをUSBで接続する。
# resetを２度押して、bootloader-modeに入る。
# CPLAYBOOTのディレクトリが現れる。
fcpx
以上で、プログラムが起動する。
(4)シリアル通信の起動
以下のように別の端末でシリアル通信を起動すると
シリアルに結果が出力される：
$ picocom /dev/ttyACM0 -b115200
picocom v1.7
<省略>
Terminal ready
hello world!
hello world!
hello world!
hello world!
hello world!
hello world!
hello world!
hello world!
hello world!
...
TinyGOのモジュールを利用する
実行例：
# 以下で、モジュールをインストールする
go get tinygo.org/x/drivers
# インストールしたモジュールのパスを設定する
export TIGOLIBS=$GOPATH/src/tinygo.org/x/drivers/
# インポートしたいモジュールを確認する
ls $TIGOLIBS
...
adt7410 ds1307 l9110x shifter vl53l1x
adxl345 ds3231 lis3dh shiftregister waveshare-epd
amg88xx easystepper lsm6ds3 sht3x wifinina
apa102 espat mag3110 ssd1306 ws2812
at24cx examples mcp3008 ssd1331
bh1750 flash microbitmatrix st7735
...
# ここでは例として「ws2812」をインポートする
mkdir ws2812
cd ws2812
# モジュールをディレクトリの形でコピーする
cp -r $TIGOLIBS/ws2812 .
# exampleのmain.goをコピーする
cp $TIGOLIBS/examples/ws2812/main.go .
# main.goを編集する
leafpad main.go
# 以下のように修正する：
// Connects to an WS2812 RGB LED strip with 10 LEDS.
//
// See either the others.go or digispark.go files in this directory
// for the neopixels pin assignments.
package main
import (
"image/color"
"machine"
"time"
"./ws2812"
//"tinygo.org/x/drivers/ws2812"
)
var leds [10]color.RGBA
func main() {
led := machine.LED
led.Configure(machine.PinConfig{Mode: machine.PinOutput})
neo := machine.NEOPIXELS
neo.Configure(machine.PinConfig{Mode: machine.PinOutput})
ws := ws2812.New(neo)
rg := false
for {
rg = !rg
for i := range leds {
rg = !rg
if rg {
// Alpha channel is not supported by WS2812 so we leave it out
//leds[i] = color.RGBA{R: 0xff, G: 0x00, B: 0x00}
leds[i] = color.RGBA{R: 0x0f, G: 0x00, B: 0x00}
} else {
//leds[i] = color.RGBA{R: 0x00, G: 0xff, B: 0x00}
leds[i] = color.RGBA{R: 0x00, G: 0x0f, B: 0x00}
}
}
ws.WriteColors(leds[:])
led.Set(rg)
time.Sleep(100 * time.Millisecond)
}
}
続き：
# 以下、ビルド&書き込み
. ~/setenv4tg
tgcpx
# ボードをbootloader-modeに入れる
fcpx
書き込みが終わると、ボードのnexpixelが色を変えて光る。
温度/光センサを動かす
mkdir thermistor
cd thermistor
cp -r $TIGOLIBS/thermistor .
cp $TIGOLIBS/examples/thermistor/main.go .
# main.goを編集する
leafpad main.go
# 以下のように修正する：
(光センサの部分も追加している)
// This example uses the settings for the thermistor that is built in to the
// Adafruit Circuit Playground Express.
package main
import (
"machine"
"time"
"./thermistor"
//"tinygo.org/x/drivers/thermistor"
)
func main() {
machine.InitADC()
lsense := machine.ADC{machine.LIGHTSENSOR} // Light Sensor (set ADC pin)
lsense.Configure() // start the pin's ADC function
sensor := thermistor.New(machine.TEMPSENSOR) // Tempe Sensor (set ADC pin)
sensor.Configure()
for {
temp, _ := sensor.ReadTemperature()
println("Temperature:", temp/1000, "°C")
println("Light Sensor:", lsense.Get())
time.Sleep(1 * time.Second)
}
}
続き：
# 以下、ビルド&書き込み
. ~/setenv4tg
tgcpx
# bootloader-modeに入る
fcpx
実行後、「picocom /dev/ttyACM0 -b115200」を実行して、シリアル出力を表示すると、温度と光センサの値が出力される。
加速度センサ(LIS3DH(i2c))を動かす
mkdir lis3dh
cd lis3dh
cp -r $TIGOLIBS/lis3dh .
cp $TIGOLIBS/examples/lis3dh/main.go .
leafpad main.go
# 以下の内容にする：
(修正点はimportの部分のみ)
// Connects to a LIS3DH I2C accelerometer on the Adafruit Circuit Playground Express.
package main
import (
"machine"
"time"
"./lis3dh"
//"tinygo.org/x/drivers/lis3dh"
)
var i2c = machine.I2C1
func main() {
i2c.Configure(machine.I2CConfig{SCL: machine.SCL1_PIN, SDA: machine.SDA1_PIN})
accel := lis3dh.New(i2c)
accel.Address = lis3dh.Address1 // address on the Circuit Playground Express
accel.Configure()
accel.SetRange(lis3dh.RANGE_2_G)
println(accel.Connected())
for {
x, y, z, _ := accel.ReadAcceleration()
println("X:", x, "Y:", y, "Z:", z)
rx, ry, rz := accel.ReadRawAcceleration()
println("X (raw):", rx, "Y (raw):", ry, "Z (raw):", rz)
time.Sleep(time.Millisecond * 100)
}
}
続き：
# 以下、ビルド&書き込み
. ~/setenv4tg
tgcpx
# bootloader-modeに入る
fcpx
実行後、「picocom /dev/ttyACM0 -b115200」を実行して、シリアル出力を表示すると、加速度センサの値が出力される。
出力例：
$ picocom /dev/ttyACM0 -b115200
...
Terminal ready
X: -110378 Y: -16605 Z: 958241
X (raw): -1984 Y (raw): -144 Z (raw): 16064
X: -136752 Y: -22466 Z: 999267
X (raw): -2240 Y (raw): -368 Z (raw): 15920
X: -136752 Y: -13675 Z: 993406
X (raw): -2224 Y (raw): -320 Z (raw): 16272
音センサ(マイク)を動かす
mkdir lis3dh
cd lis3dh
cp -r $TIGOLIBS/microphone .
cp $TIGOLIBS/examples/microphone/main.go .
leafpad main.go
# 以下の内容にする：
(修正点はimportの部分のみ)
// Example using the i2s hardware interface on the Adafruit Circuit Playground Express
// to read data from the onboard MEMS microphone.
//
// Uses ideas from the https://github.com/adafruit/Adafruit_CircuitPlayground repo.
//
package main
import (
"machine"
"./microphone"
//"tinygo.org/x/drivers/microphone"
)
const (
defaultSampleRate = 22000
quantizeSteps = 64
msForSPLSample = 50
defaultSampleCountForSPL = (defaultSampleRate / 1000) * msForSPLSample
)
func main() {
machine.I2S0.Configure(machine.I2SConfig{
Mode: machine.I2SModePDM,
AudioFrequency: defaultSampleRate * quantizeSteps / 16,
ClockSource: machine.I2SClockSourceExternal,
Stereo: true,
})
mic := microphone.New(machine.I2S0)
mic.SampleCountForSPL = defaultSampleCountForSPL
mic.Configure()
for {
spl, maxval := mic.GetSoundPressure()
println("C", spl, "max", maxval)
}
}
続き：
# 以下、ビルド&書き込み
. ~/setenv4tg
tgcpx
# bootloader-modeに入る
fcpx
実行後、「picocom /dev/ttyACM0 -b115200」を実行して、シリアル出力を表示すると、音センサ(マイク)の値が出力される。
出力例：
$ picocom /dev/ttyACM0 -b115200
...
C 85536 max 43
C 100324 max 236
C 85735 max 44
C 85735 max 44
C 85735 max 44
C 85536 max 43
C 104530 max 383
C 88990 max 64
C 85536 max 43
C 89125 max 65
C 85536 max 43
C 106178 max 463
C 85536 max 43
C 85735 max 44
C 85735 max 44
C 98973 max 202
C 85735 max 44
...
外部のtmp102(i2c)を動かす
mkdir tmp102
cd tmp102
cp -r $TIGOLIBS/tmp102 .
cp $TIGOLIBS/examples/tmp102/main.go .
leafpad main.go
# 以下の内容にする：
(修正点はimportの部分のみ)
package main
import (
"fmt"
"machine"
"time"
"./tmp102"
//"tinygo.org/x/drivers/tmp102"
)
func main() {
machine.I2C0.Configure(machine.I2CConfig{
Frequency: machine.TWI_FREQ_400KHZ,
})
thermo := tmp102.New(machine.I2C0)
thermo.Configure(tmp102.Config{})
for {
temp, _ := thermo.ReadTemperature()
print(fmt.Sprintf("%.2f°C\r\n", float32(temp)/1000.0))
time.Sleep(time.Millisecond * 1000)
}
}
続き：
# 以下、ビルド&書き込み
. ~/setenv4tg
tgcpx
# bootloader-modeに入る
fcpx
CPXにtmp102(i2c)を接続して、プログラム実行後、「picocom /dev/ttyACM0 -b115200」を実行して、シリアル出力を表示すると、tmp102(温度)の値が出力される。
CPXのピン定義
const (
LED = D13
NEOPIXELS = D8
BUTTONA = D4
BUTTONB = D5
SLIDER = D7 // built-in slide switch
BUTTON = BUTTONA
BUTTON1 = BUTTONB
LIGHTSENSOR = A8
TEMPSENSOR = A9
PROXIMITY = A10
)
Capacitive Touch: A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7
Infrared Receive and Transmit:
IR TX: D29
IR RX: D39
(The direct analog value is available from pin A10)
const (
SDA_PIN = PB02 // I2C0 external
SCL_PIN = PB03 // I2C0 external
SDA1_PIN = PA00 // I2C1 internal
SCL1_PIN = PA01 // I2C1 internal
)
参考情報
https://github.com/tinygo-org/tinygo
https://tinygo.org/
https://tinygo.org/getting-started/linux/
コンピュータボードでTinyGOを動かす
docker/TinyGO Helper Script
TinyGOでLightSensorを動かす
TinyGoで始める組み込みプログラミング
TinyGo on Arduino Uno: An Introduction
Circuit Playground Express
Adafruit Circuit Playground Express - Overview
Infrared Receive and Transmit with Circuit Playground Express
Adafruit Circuit Playground Express - PINOUT
Adafruit Circuit Playground Express Pin Assign
NUCLEO-F103RB mbed pinout
NUCLEO-F103RB Pin Assign
STM32F4DISCO Pin Assign
MICROBIT Pin Assign
ARDUINO-NANO Pin Assign
ARDUINO Pin Assign
以上
