LuckFox Pico MiniでUbuntuを使ってみる

PythonからのNetwork通信

LuckFox Pico Miniにはネットワークの機能が有りません。
この様なEthernetデバイスを$3程度で入手することができます。

Miniボードにはこのデバイスを接続するためのランドが赤枠の場所に準備されていますが、
写真の様に不完全なランドになっていて、はんだ付けしても完全には固定されません。
また、64Mメモリでまともに動くのかどうか怪しいです。

Miniボードには2組のUARTデバイス(/dev/ttyS3と/dev/ttyS4)が有ります。
一番簡単なのはHC-05/06モジュールを使ったBluetooth通信です。
これらはシリアル通信を無線化するデバイスで、UARTへの入出力をそのまま無線化することができます。
HC05+HC06+送料で$9程度で入手可能ですが、Bluetoothなので１対１の通信となります。
$9を追加するなら、最初からEthernetが付いているPico Proを買った方が安いです。

以下は2024年6月時点のこちらのオフィシャルサイトでの価格です。
オフィシャルサイトで購入すると、$5.00の送料が掛かります。
送料は一個口あたりの送料で、同時に複数個購入しても$5.00です。
１個だけ購入する場合は、AliExpressの方が安い場合が有ります。

Model	Memory	NAND FLASH	Network	Price
Pico	64MB			$6.99
Pico Mini-A	64MB			$6.99
Pico Mini-B	64MB	128MB		$8.99
Pico Plus	64MB	128MB	Ethernet	$9.99
Pico Pro	128MB	256MB	Ethernet	$12.99
Pico Max	256MB	256MB	Ethernet	$14.99

PicoボードはUSBポートから給電しますが、VBUSポートからの給電も可能です。
SDKが公開されていますので、SDKを使ってUbuntuをゴニョゴニョとカスタイマイズすれば、
USB-WiFiドングルを使ったWiFi通信ができるかもしれませんが、私には敷居が高いです。

そこで、ESP8266(ESP01)をWiFiモデムとして使うことにしました。
ソースはこちらで公開しています。
PySerialが動けば、どんなボードでも使えます。
UART通信なのでMQTTのPubとSubが同時に動けないのが残念です。

こちらにAdafruit-Blinkaで利用できるドライバーやヘルパーライブラリの一覧が有ります。
その中に、こちらのEthernetドライバーが含まれています。
このEthernetドライバーは、SPI接続のW5500モジュールのためのドライバーです。

Adafruit-BlinkaはAdafruit CircuitPythonを前提としたライブラリです。
Linuxで動作するpythonはCpythonなので、これらのドライバーやライブラリは、
Cpythonでも正しく動作するものと、Cpythonでは動作しないものが有ります。
一部のヘルパーライブラリは、Cpython環境ではインストールすらできないものも有ります。

そこで、このEthenetライブラリをCpython環境で試してみました。
PicoMini本体よりもEthernetモジュールの方が大きいです。

PicoMiniとの接続は以下の通りです。

W5500	PicoMini
MISO	GPIO51
MOSI	GPIO50
SCLK	GPIO49
RST	GPIO55
RCS	GPIO54

こちらの公式サンプルを少し変更することでPicoMiniでも動くことが分かりました。

# Adafruit_CircuitPython_Wiznet5k
              example for LuckFox Pico Mini

              

              """

              W5500  Pico

              MISO   GPIO51

              MOSI   GPIO50

              SCLK   GPIO49

              RST    GPIO55

              RCS    GPIO54

              """

              

              import board

              import busio

              import digitalio

              import adafruit_connection_manager

              import adafruit_requests

              from adafruit_wiznet5k.adafruit_wiznet5k import WIZNET5K

              

              print("Wiznet5k WebClient Test")

              

              TEXT_URL =
              "http://wifitest.adafruit.com/testwifi/index.html"

              #JSON_URL =
              "http://api.coindesk.com/v1/bpi/currentprice/USD.json"

              JSON_URL = "http://httpbin.org/delay/3"

              

              # For LuckFox Pico Mini

              cs_pin = digitalio.DigitalInOut(board.G54)

              reset_pin = digitalio.DigitalInOut(board.G55)

              spi_bus = busio.SPI(board.SCLK, MOSI=board.MOSI,
              MISO=board.MISO)

              

              # Initialize ethernet interface with DHCP

              #eth = WIZNET5K(spi_bus, cs)

              eth = WIZNET5K(spi_bus, cs=cs_pin, reset=reset_pin,
              mac='DE:AD:BE:EF:FE:ED')

              

              # Initialize a requests session

              pool =
              adafruit_connection_manager.get_radio_socketpool(eth)

              ssl_context =
              adafruit_connection_manager.get_radio_ssl_context(eth)

              requests = adafruit_requests.Session(pool, ssl_context)

              

              print("Chip Version:", eth.chip)

              print("MAC Address:", [hex(i) for i in eth.mac_address])

              print("My IP address is:", eth.pretty_ip(eth.ip_address))

              print("IP lookup adafruit.com: %s" %
              eth.pretty_ip(eth.get_host_by_name("adafruiit.com")))

              

              

              # eth._debug = True

              print("Fetching text from", TEXT_URL)

              r = requests.get(TEXT_URL)

              print("-" * 40)

              print(r.text)

              print("-" * 40)

              r.close()

              

              print()

              print("Fetching json from", JSON_URL)

              r = requests.get(JSON_URL)

              print("-" * 40)

              print(r.json())

              print("-" * 40)

              r.close()

              

              print("Done!")

adafruit_connection_manager()の戻り値を確認してみました。

import board

              import busio

              import digitalio

              import adafruit_connection_manager

              from adafruit_wiznet5k.adafruit_wiznet5k import WIZNET5K

              

              #Port Number

              PORT = 5000

              

              # Initialize module

              cs_pin = digitalio.DigitalInOut(board.G54)

              reset_pin = digitalio.DigitalInOut(board.G55)

              spi_bus = busio.SPI(board.SCLK, MOSI=board.MOSI,
              MISO=board.MISO)

              

              # Initialize ethernet interface with DHCP

              #eth = WIZNET5K(spi_bus, cs)

              eth = WIZNET5K(spi_bus, cs=cs_pin, reset=reset_pin,
              mac='DE:AD:BE:EF:FE:ED')

              

              # Initialize socket

              socket =
              adafruit_connection_manager.get_radio_socketpool(eth)

              print(dir(socket))

              

              target_ip = "192.168.10.46"

              target_port = 8080

              client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

              client.connect((target_ip,target_port))

              client.send(b"Data by TCP Client!!")

              client.close()

これがその結果です。
socket通信に必要な関数や定義が含まれています。

$ sudo -E python3 main.py

              ['AF_INET', 'SOCK_DGRAM', 'SOCK_STREAM', 'SOL_SOCKET',
              'SO_REUSEADDR', '__class__', '__delattr__', '__dict__',
              '__dir__', '__doc__', '__eq__', '__format__', '__ge__',
              '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__',
              '__init_subclass__', '__le__', '__lt__', '__module__',
              '__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__',
              '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__',
              '__subclasshook__', '__weakref__',
              '_default_socket_timeout', '_interface',
              '_is_ipv4_string', 'getaddrinfo', 'getdefaulttimeout',
              'gethostbyname', 'htonl', 'htons', 'inet_aton',
              'inet_ntoa', 'setdefaulttimeout', 'socket']

Linux-PCで以下のサーバースクリプトを起動しておくと、ちゃんとサーバー側にメッセージが届きます。
Pico Miniでpython-socketを使ったコードが全て動くはずです。

#!/bin/bash

              #This script requires netcat or socat

              #set -x

              

              # trap ctrl-c and call ctrl_c()

              trap ctrl_c SIGINT

              

              function ctrl_c() {

                      #echo "**
              Trapped CTRL-C"

                      RUNNING=0

              }

              

              PORT=8080

              RUNNING=1

              while [ $RUNNING -eq 1 ]

              do

                      # using netcat

                      netcat -l
              ${PORT}

                      # using socat

                      #socat
              tcp-listen:${PORT},reuseaddr stdout

                      echo

              done

続く．．．