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Spresense Arduino Library の使い方

この章では、Spresense Arduino Library の入手から、LEDを光らせる簡単なアプリケーションの開発まで習得することができます。 

Arduino では、アプリケーションプログラムをスケッチと呼びます。

1. Spresense Arduino Library のインストールの仕方

1.1. サポートしているプラットフォーム

Spresense Arduino Library は以下のプラットフォームで動作を確認しています。

  • Windows 8/8.1/10

  • 64bit版 Linux Ubuntu 16.04

  • Mac OSX 10.12 Sierra

32bit版 Linux には対応していません。

1.2. 事前準備

Arduino IDE バージョンは、1.8.x 以降を使用してください。
Windows 10 環境では、上記 URL より v10.1.3 をダウンロードしてお使いください。 最新ドライバ (v10.1.4) を使用した場合、ターミナル起動直後の送信データが欠落する等の問題が発生することがあります。
  • 64bit版 Linux Ubuntu 16.04 ではシリアルポートをArduino IDEで利用できるように次の設定をします。

    1. Ubuntuのユーザを dialout のグループに追加します。

      $ sudo adduser <user-name> dialout
    2. Ubuntuを再起動します。

    3. Spresense ボードのUSBを接続し直したら完了です。

接続し直すことでこの設定が反映されます。
この設定を行わない場合Arduinoで作成したソフトウェアをSpresense ボードにアップロードできません。

1.3. Spresense Arduino board package のインストール

Spresense Arduino board package のインストールの仕方について記述しています。

この方法以外にも git clone やダウンロードしたパッケージをマニュアルでインストールする方法もあります。
  1. Arduino IDEを起動します。

  2. 環境設定を開きます。

    arduino borad manager preference ja
    図 1. Arduino IDE環境設定
  3. 追加のボードマネージャのURLに下記URLを入力し OK をクリックします。

    https://github.com/sonydevworld/spresense-arduino-compatible/releases/download/generic/package_spresense_index.json
    arduino borad manager add json url ja
    図 2. ボードマネージャ jsonファイル指定
  4. ツールボードボードマネージャ を選択してボードマネージャを開きます。

    tutorial arduino open boardmanager ja
    図 3. ボードマネージャの開き方
  5. Spresense を検索し インストール をクリックすればインストールは完了します。

    インストール中約 150MB のダウンロードを行いますので、パケット定額サービスなどの環境でインストールを行いください。
    パッケージ検索にてエラーが発生する場合は ファイル > 環境設定 > ネットワーク でプロキシの設定をご確認ください。
    tutorial arduino boardmanager spresense install ja
    図 4. Spresenseを検索&インストール
    ボードマネージャでは表示されるパッケージを一度クリックしないとインストールボタンは現れません。

2. Spresense Arduino Library のプログラミング環境の設定

2.1. USBシリアルポートの確認

事前準備を参照の上USBドライバをインストール後、USBケーブルをSpresenseメインボードに接続してください。

下の画像のように青いLEDが点灯されていればPCと接続されています。

spresense musb connect
図 5. Connection to the Spresense main board USB connector with power LED on

プラットフォーム毎のUSBポートの確認方法は下記をご確認ください。

2.1.1. Windows上でのUSBシリアルドライバの確認

  1. デバイスマネージャー を開きます。

  2. Silicon Labs CP210x USB to UART Bridge のCOMポートの番号を確認します。

    tutorial arduino windows device manager find port
    図 6. デバイスマネージャーでCOMポートを確認

    この例の場合 COM9 に接続されていることになります。

    Spresense メインボードは Silicon Labs CP210x USB to UART Bridge としてデバイスマネージャに表示されます。

2.1.2. Ubuntu 64bit上でのUSBシリアルドライバの確認

Spresense ボードが接続されているCOMポートを探し出します。

  1. ターミナルを開きます。

  2. ターミナル上で次のコマンドを入力してください。

    $ dmesg | grep "cp21.*attached"
    [12220.625979] usb 1-1: cp210x converter now attached to ttyUSB0

    この例の場合 ttyUSB0 に接続されていることになります。

2.1.3. Mac OSX上でのUSBシリアルドライバの確認

Spresense ボードが接続されているCOMポートを探し出します。

  1. ターミナルを開きます。

  2. ターミナル上で次のコマンドを入力してください。

    $ ls /dev/{tty,cu}.*
    /dev/cu.SLAB_USBtoUART  /dev/tty.SLAB_USBtoUART

    この例の場合 cu.SLAB_USBtoUART に接続されていることになります。

2.2. Spresenseローダーのインストール

ボードを使う前に、ローダーをボードにインストールする必要があります。以下の手順にしたがって、ローダーをインストールしてください。

Spresense Arduino board package のインストールが完了していることが必要です。

Spresense ボードは出荷状態ではローダーはインストールされていません。
Spresense メインボードとPCが micro USB ケーブルで接続されていることが必要です。
  1. Arduino IDEを起動します。

  2. Spresense ボードを ツール > ボード> Spresense の順に選択します。

    tutorial arduino boardsmanager menu ja
    図 7. Spresense ボードの選択
  3. USBケーブルをSpresense メインボードUSBコネクタに接続し、 ツール > シリアルポート で、COMポートを選択します。

    Spresense ボードが接続されている COMポートを選択してください。

    接続されているCOMポートが分からない場合は、 USBシリアルポートの確認を参照してください。

    tutorial arduino select port ja
    図 8. Spresense ボードに接続されているCOMポートの選択
  4. ツール > 書き込み装置Spresense Firmware Updater を選択します。

    tutorial arduino select programmer ja
    図 9. Spresense Firmware Updater の選択
  5. ツール > ブートローダーを書き込む を選択します。これでブートローダーとバイナリライブラリがインストールされます。

    tutorial arduino tools menu do burn ja
    図 10. 'ブートローダーを書き込む' の選択
  6. End User License Agreement のダイアログ内にあるライセンス文を確認し、 I Accept the terms in the license agreement にチェックを付けたのち OK ボタンをクリックしてください。

    tutorial arduino eula dialog
    図 11. End User License Agreementのダイアログ
    Spresenseのローダーを利用するためにはEnd User License Agreementの同意が必要です。
    次回以降ボードマネージャの更新をしない限り再度表示されることはありません。
  7. 次のメッセージがArduino IDE(下記画像の赤枠)に表示されればインストール完了です。

    ブートローダの書き込みが完了しました。
    
    updater# Restarting the board ...
    reboot
    tutorial arduino fw update done ja
    図 12. インストール完了時に Arduino IDE に表示されるメッセージ

3. Spresense でLEDのスケッチ動かしてみる

以上でSpresense Arduino board package の準備が整いました。環境が正しくセットアップされたか確認するために、LEDサンプルスケッチを動かしてみます。

  1. 以下のLEDサンプルスケッチをArduino IDE にコピーしてください。

    void setup() {
        pinMode(LED0, OUTPUT);
        pinMode(LED1, OUTPUT);
        pinMode(LED2, OUTPUT);
        pinMode(LED3, OUTPUT);
    }
    
    void loop() {
        digitalWrite(LED0, HIGH);
        delay(100);
        digitalWrite(LED1, HIGH);
        delay(100);
        digitalWrite(LED2, HIGH);
        delay(100);
        digitalWrite(LED3, HIGH);
        delay(1000);
    
        digitalWrite(LED0, LOW);
        delay(100);
        digitalWrite(LED1, LOW);
        delay(100);
        digitalWrite(LED2, LOW);
        delay(100);
        digitalWrite(LED3, LOW);
        delay(1000);
    }
  2. Upload ボタンをクリックして、スケッチのコンパイルとアップロードを行ってください。

    tutorial arduino upload ja
    図 13. Upload のクリック
  3. スケッチのアップロード完了するまで待ちます。

    tutorial arduino sketch done uploading ja
    図 14. アップロードの正常完了時のメッセージ
  4. スケッチが動作するか確認します。正常にアップロードされていると、Spresenseボード上のLEDが点滅をします。

    スケッチのアップロードが完了すると自動でSpresenseボードがリセットされます。
  5. 以上で環境が正しくセットアップできました。