MicroPython + Jupyter 環境のセットアップ

はじめに

本ドキュメントは, すでに ESP-IDF 環境がインストールされており, esptool.py などのコマンドが使える状態にあることを前提としている.

ESP-IDF 環境のセットアップについては, ESP-IDF と mrubyc 環境のセットアップを参照されたい.

Jupyter notebook のインストール

MicroPython の開発環境として Jupyter をインストールする．

必要なパッケージと jupyter をインストールする.

$ sudo pip3 install numpy scipy matplotlib Pillow ipython
$ sudo pip3 install jupyter

確認. ブラウザで Jupyter notebook が開けるか確認する.
```
$ jupyter notebook
```

Jupyter の micropython 対応

Jupyter Documentation にアクセスし, このページ内にある「Kernels」の箱の中の「Community maintained kernels」リンクを辿る. そうすると, 一覧表に MicroPython のカーネルが存在することが確認できる. リンクをたぐると, インストール方法の詳細が表示される. 以下はその抜粋である.

GitHub より必要なリポジトリを取得

$ git clone https://github.com/goatchurchprime/jupyter_micropython_kernel.git

インストール

$ pip3 install -e jupyter_micropython_kernel

Jupyter をアップグレード.
```
$ pip3 install --upgrade jupyter
```

Jupyter カーネルをインストール

$ python -m jupyter_micropython_kernel.install

Jupytrer の起動
```
$ jupyter notebook
```
New のところに,「MicroPython - USB」が新たに表示されていることを確認する.

動作確認

ESP32 マイコンの教育ボードを PC に接続する. デバイス名は /dev/ttyUSB0 とする.

MicroPython のファームウェアの書き込み

<URL:https://micropython.org> の「Download」より, MicroPython のファームウェアをダウンロードし, それを ESP32 内蔵のフラッシュメモリに書き込む. 書き込む前に内蔵のフラッシュメモリをクリアする必要がある.

ダウンロードする.

ファイルを ~/micropython ディレクトリ以下に置いておく.

$ cd ~/micropython

$ cp ~/ダウンロード/esp32-20220117-v1.18.bin ./

内蔵のフラッシュメモリのクリア

$ esptool.py --chip esp32 --port /dev/ttyUSB0 erase_flash

内蔵のフラッシュメモリへのファームウェアの書き込み

$ esptool.py --chip esp32 --port /dev/ttyUSB0 --baud 460800 write_flash -z 0x1000 esp32-20220117-v1.18.bin

Jupyter での L チカ

jupyter notebook を起動し, New で「MicroPython - USB」を選択する.
```
$ jupyter notebook
```

最初のセルで以下を入力. 上段の Run ボタンを押すか, シフトキーとエンターを一緒に押すと, 入力した内容が実行される．戻り値が表示されるので, エラーが発生していないことを確認すること.
```
%serialconnect to --port=/dev/ttyUSB0 --baud=115200
```

L チカをする. LED の 1 番目は GPIO 13 なので, それを 5 回点灯させる.

from machine import Pin
from time import sleep
led = Pin(13, Pin.OUT)
for i in range(5):
    led.on()
    sleep(0.5)
    led.off()
    sleep(0.5)