M5Paper

2021年12月20日 (月)

M5Paper Clock

2021/12/20+
初版

M5Paper Colock

M5Paper Clock

概要

M5Paperのクロック(時計)をいくつか紹介する。
ホスト環境は、ubuntu20.04とする。
なお、platformioがインストール済みのものとする。

1. m5paper-dashboard

説明：
https://github.com/estshorter/m5paper-dashboard

ビルドと書き込み：


  mkdie M5P
  cd M5P
  git clone https://github.com/estshorter/m5paper-dashboard.git
  cd m5paper-dashboard/

  # Set your Wi-Fi parameters in src/WiFiInfo.h
  gedit src/WiFiInfo.h
  以下を自分のWiFi完了に合わせる：
    constexpr auto SSID = "YOUR_SSID";
    constexpr auto PASS = "YOUR_PASS";

  # build&upload
  pio run -t clean
  pio run -t upload

以上でビルドと書き込みが終了する。

サポートデバイス：
以下をサポートしているが
　(1)CO2Mini(RaspberryPi経由)
　(2)ENV II Unit(@PORT-A)
　(3)LED Unit
手持ちが、「ENV III Unit」だったので
それを接続したが、問題無く、動作した。

操作：
Leftボタン：シャットダウン
Middleボタン：NTP同期
Rightボタン：画面リフレッシュ

2. M5Paper Weather Station

説明：
https://www.instructables.com/M5Paper-Weather-Station/ Take notes that:

The indoor temperature and humidity are read from a built-in SHT30 sensor.
  Time information is read from a RTC built-in sensor BM8563 and 
  it can be synchronized with NTP Time Server.  
  The other weather information like: 
  pressure, wind, sunrise & sunset time, visibility, weather icon &
   description...are read from openweathermap.org

API_Key取得：
以下などを参考にAPI_Keyを取得する。
・OpenWeatherMapのAPIから気象データを取得する方法
なお、私の場合、API Keyを取得する際、なぜか、オリジナル(のAPI_Key)ではなく再生成で新しくAPI_Keyを作らないとAPI_Keyが有効ならなかった。

ビルドと書き込み：


  cd M5P
  git clone https://github.com/tuenhidiy/m5paper-weatherstation.git
  cd m5paper-weatherstation

  以下のように日本向けにパッチをおこなう：

  WiFiInto.h
  # 自分のWiFi環境に合わせる：
    constexpr auto SSID = "YOUR_SSID";
    constexpr auto PASS = "YOUR_PASS";

  #------------------------------------

  main.cpp
  # 以下のように日本向けの修正をおこなう：
  #14行付近：
  // Change to your timezone
  //#define timezone  7
  // JST
  #define timezone  9

  #19行付近：
  // Set location and API key
  String Location = "Isehara,JP"; // Change to your location
  String API_Key  = "取得したopenweathermap.orgのAPI_Key";
  //String Location = "Vietnam,VN"; // Change to your location
  //String API_Key  = "xxxxxxxxxxxxx";

  #76行付近：
    //constexpr auto TIME_ZONE = "ICT-7";
    constexpr auto TIME_ZONE = "JST-9";

  #611行付近：(画面に表示される都市名になる)
    //gfx.printf("Ho Chi Minh City, VN\r\n");
    gfx.printf("Isehara City Kanagawa, JP\r\n");

  #------------------------------------

  pio run -t clean
  pio run -t upload

以上で、ビルドと書き込みが完了する。

操作：
Leftボタン：シャットダウン
Middleボタン：NTP同期
Rightボタン：画面リフレッシュ

シャットダウン後の再起動はリセットボタンを押した後で電源オンをするほうが確実のようだ。

platformio.ini

M5Paper-Weather-Stationのビルドには以下のplatformio.iniを使用した：
(オリジナルのものより整理した)
platformio.ini


  ; 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:m5paper]
  platform = espressif32
  board = m5stack-fire
  framework = arduino
  board_build.flash_mode = qio
  board_build.f_flash = 80000000L
  upload_speed = 2000000
  monitor_speed = 115200
  build_flags = 
      -DBOARD_HAS_PSRAM
      -mfix-esp32-psram-cache-issue
    ; -DCORE_DEBUG_LEVEL=4

  lib_deps = 
      m5stack/M5EPD@^0.1.1
      https://github.com/lovyan03/LovyanGFX
      bblanchon/ArduinoJson@5.13.4

  lib_ldf_mode = deep+

3. WeatherM5Paper

説明：
weather station, indoor data are from builtin temperature and humidity sensor, outdoor data are fetched from interet.
内蔵センサーで室内の温度、湿度、OpenWeatherMapのAPI経由で、外部の温度、湿度、風速、気圧を表示する。
注意：
「UPDATED:」で表示されている時刻は、現在の時刻ではなく、画面をアップデートした時刻になる。
(つまり、時計としての機能は無い)

ビルドと書き込み：


  # platformioの環境に入る

  cd M5P
  git clone https://github.com/VolosR/WeatherM5Paper.git
  cd WeatherM5Paper
  cp -r Weather src

  # src/back.jpgをM5PaperのSDにコピーする。
  # (画面のバックグランドになる)

  gedit platformio.ini
  # 以下の内容のものを作成する：

platformio.ini


  [env:m5paper]
  platform = espressif32
  board = m5stack-fire
  framework = arduino
  board_build.flash_mode = qio
  board_build.f_flash = 80000000L
  upload_speed = 2000000
  monitor_speed = 115200
  build_flags = 
      -DBOARD_HAS_PSRAM
      -mfix-esp32-psram-cache-issue
         ; -DCORE_DEBUG_LEVEL=4

  lib_deps = 
      m5stack/M5EPD@^0.1.1
      ;https://github.com/lovyan03/LovyanGFX
      ;bblanchon/ArduinoJson@5.13.4
      https://github.com/bblanchon/ArduinoJson.git
      https://github.com/taranais/NTPClient.git

  lib_ldf_mode = deep+

続き：

#パッチを当てる
  gedit src/Weather.ino
  #5行付近(typo修正)
  //#include "Orbitron44.h"
  #include "orbitron44.h"

  #19行付近(WiFi設定変更、日本向け修正)
  const char* ssid     = "YourSSID"; 
  const char* password = "YourPasswd"; 
  String town="Isehara";
  String Country="JP";
  const String endpoint = "http://api.openweathermap.org/data/2.5/weather?q="+town+","+Country+"&units=metric&APPID=";
  const String key = "取得したOpenWeatherMapのAPI_Key";

  #70行付近(JSTに変更する)
    timeClient.setTimeOffset(32400);  // JST(GMT+9)

  #---------------------------------------

  pio run -t clean
  pio run -t upload

以上で、ビルドと書き込みが終了する。

参考情報

その他：
スルーホール用テストワイヤ　ＴＴ－２００　（１０本入）

以上

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2021年12月16日 (木)

M5Paper Arduino Install

2021/12/15
初版

M5Paper Arduino Install

概要

提供されているサンプルソースなどがplatformioベースの
Arduinoフレームワークなので、
それを使って「M5Paper V1.1」を動かす。
ホスト環境は、ubuntu20.04とする。
なお、platformioがインストール済みのものとする。

linuxのplatformioのインストールについては以下を参照のこと。
・arduinoフレームワーク用platformio.ini集

工場出荷時にArduinoスケッチであるM5Paper_FactoryTestが書き込まれており、見た目、AndroidなどのOSベースのアプリに見える。
これにより、WiFi設定、時間帯設定、言語設置、ハードウェアテスト、SDアクセスなどができる。

・時間帯は、UTCの時差で設定するので日本時間にするには、「+9」にする。
・SDのファイルアクセスでテキストとJPEGが表示できる。
# SDは32GBのものがアクセスできた。
# ただし、SDの初期化が不安定なようで、ときどきエラーになるようだが
# SDを挿入した後、電源オンで起動すると上手く行くようだ。

電源操作
・電源をオンする場合、PWRボタン（多機能ボタンを2秒長押し）を使う。
・デバイスをシャットダウンする必要がある場合、USB給電をしない状態で背面のリセットボタンを押す。

日本語を使用する場合、SDに以下のファイルを入れる必要がある。
https://m5stack.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/resource/example/Font.ttf

ただし、使ってみると「設定」の「設」が正しく表示されないので日本語を使う場合、別のttfファイルを使用したほうが良い。

たとえば、TakaoGothic.ttfを使う場合、以下の手順を実行する。(Font.ttfにrenameする必要あり)

wget https://launchpad.net/takao-fonts/trunk/15.03/+download/TakaoFonts_00303.01.zip
  unzip TakaoFonts_00303.01.zip
  cd TakaoFonts_00303.01
  ls *.ttf
  TakaoGothic.ttf  TakaoMincho.ttf  TakaoPGothic.ttf  TakaoPMincho.ttf

言うまでのなく、別のスケッチを書き込むとM5Paper_FactoryTestが上書きされるので工場出荷状態に戻すためにM5Paper_FactoryTestを書き込む。

M5Paper_FactoryTestの書き込み方法

まず、M5Paper_FactoryTestの書き込み方法について説明する。
以下を実行する：

# platformio環境に入る
  source pio_env/bin/activate

  # ソースのダウンロード
  git clone https://github.com/m5stack/M5Paper_FactoryTest.git
  cd M5Paper_FactoryTest

  # ビルド環境のクリーンアップ
  pio run -t clean

  # M5PaperとPCをUSBで接続する
  # ビルド&書き込む
  pio run -t upload

以上で書き込みが完了する。

なお、シリアルデバイスは通常「/dev/ttyACM0」になる。

platformio.ini

M5Paperのスケッチのビルドには
必要なライブラリの追加はあり得るが
基本的には以下のplatformio.iniを使用する。
platformio.ini


  [env:m5stack-fire]
  platform = espressif32
  board = m5stack-fire
  framework = arduino
  upload_speed = 2000000
  monitor_speed = 115200
  board_build.partitions = default_16MB.csv
  build_flags = 
      -DCORE_DEBUG_LEVEL=4
      -DBOARD_HAS_PSRAM
      -mfix-esp32-psram-cache-issue
  lib_deps =
      m5stack/M5EPD

  lib_ldf_mode = deep+

新たなプロジェクトをビルドしたい場合、 M5Paper_FactoryTestのディレクトリを、まるごとコピーして、ディレクトリ名と src配下のスケッチを変更すれば良い。
platformio.iniが古いなどでビルドエラーを起こした場合は、上のplatformio.iniをコピーして使用する。

sketch#1(Caluculater)

別のサンプルとして電卓のスケッチを挙げる：

以下を実行する：


  # platformio環境に入る
  source pio_env/bin/activate

  # ソースのダウンロード
  git clone https://github.com/m5stack/M5EPD_Calculator.git
  cd M5EPD_Calculator

  # ビルド環境のクリーンアップ
  pio run -t clean

  # M5PaperとPCをUSBで接続する
  # ビルド&書き込む
  pio run -t upload

実行すると通常の電卓が動作する。

sketch#2(DISPLAY_URL_JPG)

src/DISPLAY_URL_JPG.ino


  #include <M5EPD.h>
  #include <WiFi.h>

  #define MySSID "MySSID"
  #define MyPasswd "MyPasswd"

  M5EPD_Canvas canvas(&M5.EPD);

  void setup()
  {
      M5.begin();
      M5.EPD.SetRotation(90);
      M5.EPD.Clear(true);
      WiFi.begin(MySSID, MyPasswd);

      while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
          delay(500);
          Serial.print(".");
      }

      canvas.createCanvas(540, 960);
      canvas.setTextSize(3);
      canvas.drawJpgUrl("https://m5stack.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/image/example_pic/flower.jpg");
      canvas.pushCanvas(0,0,UPDATE_MODE_GC16);
  }

  void loop()
  {

  }

以下は自分のWiFi環境に合わせて変更する：

#define MySSID "MySSID"
  #define MyPasswd "MyPasswd"

動作するとソース埋め込まれたURLのjpgをダウンロードして表示する。

sketch#3(b3NTP)

b3NTP.ino


  // select board
  ////#define WIO_TERMINAL
  ////#define ESP8266
  ////#define ESP32
  ////#define M5ATOM
  //------------------

  // NTP Client for Wio-Terminal/ESP8266/ESP32
  #ifdef M5ATOM
  #include "M5Atom.h"
  #define ESP32
  #endif
  #ifdef WIO_TERMAL
  //#include <AtWiFi.h>
  #include <rpcWiFi.h>
  #endif
  #ifdef ESP8266
  #include <ESP8266WiFi.h>
  #endif
  #ifdef ESP32
  #include <WiFi.h>
  #endif

  #include <time.h>

  #define WIFI_SSID   "your_wifi_ssid"
  #define WIFI_PASSWORD   "your_wifi_password"

  void setup() {
    Serial.begin(115200);
    delay(100);
    Serial.print("\r\n\nReset:\r\n");

    WiFi.begin(WIFI_SSID, WIFI_PASSWORD);
    while(WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
      Serial.print('.');
      delay(500);
    }
    Serial.println();
    Serial.printf("Connected, IP address: ");
    Serial.println(WiFi.localIP());

    configTzTime("JST-9", "ntp.nict.jp", "ntp.jst.mfeed.ad.jp");   // 2.7.0以降, esp32コンパチ
  }

  void loop() {
    time_t t;
    struct tm *tm;
    static const char *wd[7] = {"Sun","Mon","Tue","Wed","Thr","Fri","Sat"};

    t = time(NULL);
    tm = localtime(&t);
  /*****
    Serial.printf("ESP8266/Arduino ver%s :  %04d/%02d/%02d(%s) %02d:%02d:%02d\n",
          __STR(ARDUINO_ESP8266_GIT_DESC),
          tm->tm_year+1900, tm->tm_mon+1, tm->tm_mday,
          wd[tm->tm_wday],
          tm->tm_hour, tm->tm_min, tm->tm_sec);
  ****/
    Serial.printf("Arduino NTP:  %04d/%02d/%02d(%s) %02d:%02d:%02d\r\n",
          tm->tm_year+1900, tm->tm_mon+1, tm->tm_mday,
          wd[tm->tm_wday],
          tm->tm_hour, tm->tm_min, tm->tm_sec);
    delay(1000);
  }

以下はwifi環境に応じて変更すること：

#define WIFI_SSID   "your_wifi_ssid"
  #define WIFI_PASSWORD   "your_wifi_password"

本ソースは、WIO_TERMINAL、ESP8266、ESP32、M5ATOMで共通になっており、platformio.iniの内容でターゲットを切り替えることができる。

実行時のシリアル出力(/dev/ttyACM0)：

........
  Connected, IP address: 192.168.1.15
  Arduino NTP:  1970/01/01(Thr) 09:00:04
  Arduino NTP:  1970/01/01(Thr) 09:00:05
  Arduino NTP:  1970/01/01(Thr) 09:00:06
  Arduino NTP:  1970/01/01(Thr) 09:00:07
  Arduino NTP:  1970/01/01(Thr) 09:00:08
  Arduino NTP:  2021/12/11(Sat) 16:55:59 ← ここでNTPによって時刻が同期している
  Arduino NTP:  2021/12/11(Sat) 16:56:00
  Arduino NTP:  2021/12/11(Sat) 16:56:01