M5Stack入門　自作天気予報IoTのデモ

Pythonで簡単IoT制作

M5Stackで組込み用Pythonプログラミング入門

PythonによるLチカの基礎

M5Stackを使用したPythonプログラミングの近道は，LCD上にLEDを表示して点滅させるアプリの作成です．Pythonの基本文法やM5Stack特有のライブラリ操作を手っ取り早く習得できます．

M5Stackは，緑色の電源表示LEDが標準搭載されていますが，LCD画面上に仮想的なLEDを表示することで視覚的なインタラクションを提供します．，以下の手順でLチカ・アプリを作成できます．

1. `M5Screen`クラスを使って画面を初期化し，背景をクリアする
2. 仮想LEDを生成し，表示する位置や色を指定する
3. 時間間隔（`sleep_ms`関数を使用）を設けながら，LEDの点灯/消灯を切り替える

プログラムの中で重要な役割を果たすのが，座標指定や色指定です．赤色のLEDは`TFT.RED`，青色のLEDは`TFT.BLUE`で指定します．このようにして，視覚的に豊かなアプリケーションを簡単に構築できます．

ウェブAPIを活用した天気予報アプリの実現

M5Stackを活用した応用例として，ウェブAPIを利用した天気予報表示アプリがあります．このアプリは，インターネット経由で天気予報データを取得し，LCD画面上に表示するしくみをもっています．

1. Wi-Fi接続:`wifiCfg`モジュールを使用して，Wi-Fiへの接続を確立します
2. APIデータの取得:`urequests`ライブラリを使って，天気予報APIから必要なデータを取得します．例えば，地域名，天気概況，予報日時を取得して画面に表示します
3. インターフェースの設計:M5Stackのボタンを使用し，必要なデータを切り替える操作が可能です

このプロジェクトを通じて，IoTアプリケーションにおけるデバイスの操作性やネットワーク通信の重要性を理解できます．

IoTアプリの基本要素

IoTアプリの基本構成

Lチカは単純に見えるプロジェクトですが，IoTアプリの基本構成要素をすべて含んでいます．以下はその例です．

1. デバイス制御
   仮想LEDを点灯/消灯する操作は，センサやアクチュエータを操作する基礎になります．`M5Led`クラスで提供される`set_on`および`set_off`メソッドは，現実世界のハードウェア制御の簡易版と言えます
2. ユーザインターフェース
   M5StackのLCD画面やボタンを使った操作は，IoTデバイスにおけるインタラクション設計の基本です
3. タイミング制御
   `sleep_ms`を使った時間制御は，センサからのデータ取得間隔やアクチュエータの動作タイミングの調整に応用できます

PythonによるIoT開発の利点

Pythonはその簡潔な文法と豊富なライブラリにより，IoTデバイスとの連携に最適な言語です．特にM5Stack用の`m5stack_ui`や`urequests`などのモジュールは，IoTプロジェクトを迅速に構築するのに役立ちます．さらに，Pythonのコードは直感的で読みやすいため，開発者間の共同作業やメンテナンスも容易です．〈著：ZEPマガジン〉

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著者紹介

• 1977年～2008年　NECで中大型コンピュータの装置開発
• 2009年　NECラーニングで組み込み研修講師
• 就労移行支援ベルーフで職業訓練（IT）講師，現在に至る

著書

1. ［VOD/KIT］STM32マイコン＆Wi-Fiモジュールで学ぶ C/C++プログラミング入門，CQ出版社．
2. ［VOD/KIT］Python×実習キット×スマホでできる！ESP32マイコン活用術，CQ出版社．
3. ［VOD/KIT］M5Stack Core2付き！ESP32で学ぶPython＆Arduinoプログラミング入門，CQ出版社．
4. ARM32ビット・マイコン電子工作キット ブレッドボードで気軽に始めよう，CQ出版社．
5. 連載，子供向け1500円パソコン IchigoJam誕生，トランジスタ技術, CQ出版社．

参考文献

1. ［VOD/Pi KIT］ラズベリー・パイで学ぶLinux＆Pythonプログラミング超入門，ZEPエンジニアリング株式会社．
2. ［VOD/KIT］実習キットでできる！ラズパイPicoでマイコン入門，ZEPエンジニアリング株式会社．
3. ［VOD/KIT］実習キットでできる！ラズパイPico×Wi-FiモジュールでIoT超入門，ZEPエンジニアリング株式会社．
4. ［VOD/KIT］一緒に動かそう！Lチカから始めるFPGA開発【基礎編】，ZEPエンジニアリング株式会社．
5. ［VOD/KIT］M5Stackで一緒に作ろう！IoTセンシング・エッジ×クラウド連携システム開発［改訂版］，ZEPエンジニアリング株式会社．
6. ラズベリー・パイ Picoマイコン入門 C言語開発環境の構築 ，ZEPエンジニアリング株式会社．