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ThonnyでESP32開発環境構築 (その1)

2022/10/17に公開約6,500字


はじめに

この記事では、Thonnyを使用してESP32の開発環境を構築する手順について記述しています。
pythonそのものや、ファームウェアアップデートツールなども同梱されているので、すぐにESP32で開発を始めることができます。

動作確認はFreenoveESP32-WROVER-DEVを使用していますが、同等品でも動作すると思います。

In English

This article describes how to install Thonny for ESP32 development kits in Japanese.

Thonnyとは

ThonnyはエストニアにあるUniversity of TartuAivar Annamaaによって開発され、その後、Cybernetica ASRaspberry Pi財団のサポートを受けて開発が進められている、オープンソースのpython開発環境で、Mac、Linux、Windowsで動作します。

pythonそのものが同梱(記事執筆時ではPython3.10.6が同梱)されているので、別途、pythonをインストールする必要がありません。

オリジナルサイトは以下の通りです。
https://thonny.org

Thonnyのインストール

Macユーザ

Macユーザ

  1. 上記リンクのサイトからthonny-4.0.1.pkg
    をダウンロードします。(バージョンは原稿記述時の最新版です)

  2. ダウンロードしたファイルをダブルクリックしてインストールを開始し、続ける をクリック。
    altThonnyインストール1

  3. 使用許諾契約の画面が表示されるので、続ける をクリック。
    altThonnyインストール2

  4. 確認画面が表示されるので、同意する をクリック。
    altThonnyインストール3

  5. インストール先の確認画面が表示されるので、インストール をクリック
    altThonnyインストール4

  6. インストーラから認証を求められるので、認証作業を行う。

  7. インストールが完了すると、閉じる をクリックする。
    altThonnyインストール5

Windowsユーザ

Windowsユーザ

  1. 上記リンクのサイトからthonny-4.0.1.exe (20.4 MB)をダウンロードします。(バージョンは原稿記述時の最新版です)

  2. ダウンロードしたファイルをダブルクリックしてインストールを開始します。
    altThonnyインストール1

  3. 次の画面でNextをクリック。
    altThonnyインストール2

  4. accept the agreementに黒丸が入っていることを確認して、Nextをクリック。
    altThonnyインストール3

  5. インストールされるディレクトリ(フォルダ)を確認して、Nextをクリック。
    altThonnyインストール4

  6. Nextをクリック。
    altThonnyインストール5

  7. デスクトップにThonnyへのショートカットを作りたい場合はCreate desktop iconにチェックを入れて、Nextをクリック。
    altThonnyインストール6

  8. Installボタンをクリックするとインストールが始まります。
    altThonnyインストール7

  9. Finishをクリックして終了します。
    altThonnyインストール8

ESP32開発ボードへMicropythonのインストール

ここからはMacもWindowsもほぼ同じですので、Mac/Windowsのアコーディオンは省略します。
異なる部分は、ESP32開発ボードが接続されているUSBボート名だけです。
Macの場合は/dev/tty.usbserial-14140のようになりますが、Windowsの場合はCOM6のようになります。

Micropythonファームウェアのダウンロード

下のリンクからReleasesの最新バージョンをPCにダウンロードして下さい。
記事執筆時のバージョンは v1.19.1 (2022-06-18) .bin となっています。
https://micropython.org/download/esp32/

Thonnyの起動

ウインドウズボタンやデスクトップショートカットからThonnyを起動します。
Languzgeを日本語に変更して、Let's go!ボタンをクリックします。
altThonny起動

Thonnyの起動画面
altThonny起動画面

Micropythonファームウェアのインストール

  1. Thonnyメニューバーでツールオプションの順にクリックします。
    altファームウェア1

  2. Thonnyオプションウインドウが開くので、上部タブでインタプリタをクリックし、インタプリタ選択部でMicroPython(ESP32) を選択します。
    次に、<ポートの自動検出を試す> を選択し、Install or update MicroPythonのリンクをクリックします。

altファームウェア2

  1. ESP32 firmware installerの画面が開くので、Port でESP32開発ボードが接続されているポートを選択し、Firmware の欄は先にダウンロードしたファイルをBrowseボタンをクリックして選択します。
    From image file(keep) に黒丸が入っていること、Erase flash before installing にチェックマークが入っていることを確認してインストール ボタンをクリックします。
    altファームウェア3

  2. インストール ボタンの左側の表示が変わり、ファームウェアの進捗状況が表示されます。
    完了すると、Done! の表示に変わりますので、確認後、閉じる のボタンをクリックします。
    完了するまで、使用しているPCの環境にもよりますが、約2分ほどかかります。
    altファームウェア4

  3. Thonnyオプション画面でもOK ボタンをクリックします。

  4. ESP32開発ボードがリブートし、Thonny下部のシェルに次のように表示されます。
    altファームウェア5

トラブルシューティング

  • ESP32開発ボードを接続してもシェルエリアにMicropythonのバージョン番号等のメッセージが表示されない。

    • ThonnyのSTOPボタンをクリックしてみる。

    • ESP32開発ボードのリセットボタン(USBコネクタの両側にある黒いスイッチの内のひとつ)を押してみる。
      altリセットボタンボタン

    • USBコネクタを一旦抜いて、再度、挿してみる。その後、ツールオプションインタプリタ の画面でMicroPython (ESP32) を選択し、シリアルポートを <ポートの自動検出を試す> 以外の方法で明示的に指定する。

    • Thonnyを一旦終了して、再立ち上げしてみる。

    • Macの場合、ls /dev/tty.usb* コマンドで、Windowsの場合、デバイスマネージャー でOSがESP32開発ボードを認識しているかを確認する。

    などを試してみて下さい。

  • ESP32開発ボード上のLEDが点灯しない。

    • Micropythonファームウェアの書き込みに失敗している可能性があるので、ファームウェアの書き込みを再度行ってみる。
    • ESP32開発ボードやGPIO拡張ボードの不良が考えられるので、取り替えてみる。

今回の記事はこれで終了です。続きは下のリンクにあります。
https://zenn.dev/iot101/articles/1d2daced22da75

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