LuckFox Pico MiniでUbuntuを使ってみる

Pythonからのデバイス制御

私は新しいボードのデバイスを調べるときには、いつもこちらの python-peripheryライブラリを使います。
python-peripheryはLinuxの汎用デバイスを使うライブラリで、ほとんど全てのLinuxで使うことが出来る汎用性の非常に高いライブラリです。
そこで、このライブラリとこちらのソースを使ってPico Miniのデバイスを調べてみました。
Pico Miniのピンマップはこちらに公開されています。
Google Cloudで提供されているUbuntuのイメージではpython3がインストールされていますが、
python-peripheryライブラリはインストールされていません。

RNDISによるネットワーク共有を有効にして、python-peripheryライブラリをインストールします。

$ time python3 -m pip install
              python-periphery

              Defaulting to user installation because normal
              site-packages is not writeable

              Collecting python-periphery

                Downloading
              python_periphery-2.4.1-py2.py3-none-any.whl.metadata (1.5
              kB)

              Downloading python_periphery-2.4.1-py2.py3-none-any.whl
              (36 kB)

              Installing collected packages: python-periphery

              Successfully installed python-periphery-2.4.1

              

              real    1m17.286s

              user    0m8.215s

              sys     0m2.365s

これでpython-peripheryライブラリが使えるようになります。

こちらのサンプルコードを一式クローンします。

$ git clone
              https://github.com/nopnop2002/python-periphery-example

Picoボード側に一式揃いました。

$ ls -l python-periphery-example

              total 68

              -rw-rw-r-- 1 pico pico 1067 Jun 23 03:46 LICENSE

              -rw-rw-r-- 1 pico pico 1612 Jun 23 03:46 README.md

              drwxrwxr-x 2 pico pico 4096 Jun 23 03:46 bmp180-i2c

              drwxrwxr-x 2 pico pico 4096 Jun 23 03:46 bmp280-i2c

              drwxrwxr-x 2 pico pico 4096 Jun 23 03:46 bmp280-softspi

              drwxrwxr-x 2 pico pico 4096 Jun 23 03:46 bmp280-spi

              drwxrwxr-x 2 pico pico 4096 Jun 23 03:46 gpio

              drwxrwxr-x 2 pico pico 4096 Jun 23 03:46 hc595

              drwxrwxr-x 2 pico pico 4096 Jun 23 03:46 hdd44780

              drwxrwxr-x 2 pico pico 4096 Jun 23 03:46 hdd44780-hc595

              drwxrwxr-x 2 pico pico 4096 Jun 23 03:46 hdd44780-pcf8574

              drwxrwxr-x 2 pico pico 4096 Jun 23 03:46 i2cscan

              drwxrwxr-x 2 pico pico 4096 Jun 23 03:46 leds

              drwxrwxr-x 2 pico pico 4096 Jun 23 03:46 mcp23017

              drwxrwxr-x 2 pico pico 4096 Jun 23 03:46 pcf8574

              drwxrwxr-x 2 pico pico 4096 Jun 23 03:46 pwm

              drwxrwxr-x 2 pico pico 4096 Jun 23 03:46 uart

デバイスファイルを確認します。
とりあえず必要なデバイスは揃っています。
i2c、SPI、UARTとして定義されているポートはGPIOとして使えないので、どうもGPIOとして使えるポートはあまり無いように見えます。

i2c

i2cデバイスとしてこれらが定義されています。

BMP280の温度センサーを使用してi2cデバイスの動作を確認してみました。
BMP280は4ピン仕様(i2c専用)と6ピン仕様(i2c/SPI兼用)のモジュールが有ります。
4ピン仕様のモジュールのi2cアドレスは0x76固定となっています。
6ピン仕様のモジュールをi2cで使うときは以下の結線でi2cモジュールとして使うことができます。

BMP280	Host
VCC	3V3
GND	GND
SCL	SCL
SDA	SDA
CSB	3.3V
SDO	i2cアドレス選択 Gnd=0x76/3.3V=0x77

GPIO番号=58(SDA)/59(SCL)にBMP280を接続し、以下のコマンドで正しく読み出せることを確認しました。
/dev/i2c-3だけが使えるようです。

SPI

SPIデバイスとしてこれらが定義されています。

同じ、BMP280の温度センサーを使用してSPIデバイスの動作を確認してみました。
BMP280には4ピン仕様のモジュールと、6ピン仕様のモジュールが有ります。
SPIで使うときは6ピン仕様のモジュールを使う必要が有ります。
6ピン仕様のモジュールのピンマーキングは向って左から
SDO CSB SDA SCL Gnd Vcc
となっていますが、SPIで使う場合
MISO CS MOSI CLK Gnd Vcc
となります。

BMP280	Host
VCC	3V3
GND	GND
SCL	SPI SCLK
SDA	SPI MOSI
CSB	SPI CS
SDO	SPI MISO

GPIO番号=48(CS)/49(SCLK)/50(MOSI)/51(MISO)にBMP280を接続し、以下のコマンドで正しく読み出せることを確認しました。

UART

UARTデバイスとしてこれらが定義されています。

/dev/ttyはデバッグポートでTX=42/RX=43です。
/dev/ttyS3はTX=56/RX=57にアサインされています。
GPIO番号=56(TX)/57(RX)にUSB-TTLコンバータを接続し、WindowsのTeraTermを使って通信してみました。
以下のコマンドで、TeraTerm側に「Hello World!」が表示され、TeraTermで入力した文字がpico側に表示されます。

/dev/ttyS4はTX=53/RX=52にアサインされています。
ピン番号=53(TX)/52(RX)にUSB-TTLコンバータを接続し、WindowsのTeraTermを使って通信してみました。
TeraTerm側に「Hello World!」が表示され、TeraTermで入力した文字がpico側に表示されます。

LED

LEDデバイスとしてこれらが定義されています。

以下のコマンドでオンボードにある赤のLEDが1秒周期でブリンクします。

$ sudo -E python3 leds.py --device work

GPIO

以下のコマンドでGPIO4に繋いだLEDが１秒周期でブリンクします。
やはり予想通り通常のGPIOとして使えるのはGPIO番号が4/54/55の3本だけです。

$ sudo -E python3 gpio.py --gpio 4

GPIOの制御は以下のコマンドでも行うことができます。
GPIO54/55に繋いだLEDがON/OFFします。

$ sudo sh -c "echo 54 >
              /sys/class/gpio/export"

              $ sudo sh -c "echo 55 > /sys/class/gpio/export"

              $ ls /sys/class/gpio/

              export  gpio55    
              gpiochip128  gpiochip96

              gpio54  gpiochip0  gpiochip32  
              unexport

              

              $ sudo sh -c "echo out >
              /sys/class/gpio/gpio54/direction"

              $ sudo sh -c "echo out >
              /sys/class/gpio/gpio55/direction"

              

              $ sudo sh -c "echo 1 > /sys/class/gpio/gpio54/value"

              $ sudo sh -c "echo 1 > /sys/class/gpio/gpio55/value"

              

              $ sudo sh -c "echo 0 > /sys/class/gpio/gpio54/value"

              $ sudo sh -c "echo 0 > /sys/class/gpio/gpio55/value"

              

              $ sudo sh -c "echo 54 > /sys/class/gpio/unexport

$ sudo sh -c "echo 55 >
                /sys/class/gpio/unexport

                $ ls /sys/class/gpio/

                export  gpiochip0  gpiochip128 
                gpiochip32  gpiochip96  unexport

PWM

PWMデバイスとしてこれらが定義されています。

GPIO番号が54/55の2本はPWM出力の機能を持っています
以下のコマンドでGPIO54に繋いだLEDの輝度が徐々に変わります。

$ sudo -E python3 pwm.py --chip 10

buildrootはきびきびと動きますが、Ubuntuは全体的にもっさりした感じです。
デフォルト状態のbuildrootとUbuntuの機能面での比較です。
buildrootはpipがインストールされていません。カスタマイズでpipを有効にすると、デバイスファイルが無くなってしまうのが致命的です。
buildrootでpipは最初からインストールしておいて欲しいです。
Ubuntuのaptはかなりの確率で失敗するので、動けばラッキーぐらいに考えた方がいいです。

	buildroot	Ubuntu
apt		△
python3	〇	〇
pip		〇
gcc
g++

続く．．．．