【環境設定】MicroPythonでプログラミングの手順（ESP32編）

Osoyoo社のNodeMCU ESP32系 DevKitC（一般モデル）

Windows 11環境でESP32をMicroPythonで動かすのは、いくつかのステップで簡単に始められます。ここでは、初心者にも分かりやすいThonny IDEを使う方法を具体的に解説します。

1. 準備するもの

  • ESP32開発ボード: ESP32チップが搭載されたボード（例: ESP32-DevKitC）。
  • USBケーブル: データ転送が可能なMicro USBケーブルまたはUSB Type-Cケーブル。

2. 開発環境のセットアップ

ステップ1：Thonny IDEのインストール

ThonnyはPython初心者向けのシンプルなIDE（統合開発環境）で、MicroPythonのファームウェア書き込みやコーディングも簡単に行えます。

  1. Thonnyの公式サイトにアクセスします。
  2. Windows版のインストーラーをダウンロードし、画面の指示に従ってインストールします。

ステップ2：USBドライバのインストール

ESP32ボードをPCに接続しても認識されない場合、USB-UARTブリッジチップのドライバが必要です。多くのESP32ボードはCP210xまたはCH340/CH341チップを使用しています。

  1. デバイスマネージャーを開く:
    • Windowsキー + Xを押し、「デバイス マネージャー」を選択します。
    • ESP32をPCに接続し、「ポート (COMとLPT)」の項目を確認します。
  2. COMポートの確認:
    • Silicon Labs CP210x ... や USB-SERIAL CH340 ... のようなデバイスが表示されれば、ドライバは正常にインストールされています。ポート番号（例: COM3）を覚えておきましょう。
    • 表示されない場合や、黄色の「！」マークが付いている場合は、以下のサイトからお使いのボードに合ったドライバをダウンロードしてインストールしてください。

ステップ3：MicroPythonファームウェアの書き込み

次に、ESP32上でMicroPythonを実行するための「ファームウェア」を書き込みます。この作業はThonny IDEで簡単に行えます。

  1. Thonnyを起動し、ESP32をPCに接続します。
  2. メニューから 「ツール」>「オプション」 を選択します。
  3. 「インタープリター」 タブを開き、ドロップダウンリストから 「MicroPython (ESP32)」 を選択します。
  4. 下の「ポート」のドロップダウンリストで、先ほどデバイスマネージャーで確認したCOMポートを選択します。（自動検出されることもあります）
  5. 「インストールまたはファームウェアを更新」 ボタンをクリックします。
  6. 表示されたウィンドウで、ターゲットボリューム（COMポート）とファームウェアのバージョン（最新の安定版を推奨）を選択し、「インストール」 をクリックします。
    • 注意: 書き込み中に Connecting... で止まってしまう場合は、ESP32ボード上の 「BOOT」 または 「IO0」 と書かれたボタンを押しながらインストールを試みてください。
  7. インストールが完了したら、ウィンドウを閉じます。

3. MicroPythonを使ってみる（Lチカ）

これでESP32上でMicroPythonを使う準備が整いました。試しに、ボード上のLEDを点滅させる「Lチカ」プログラムを実行してみましょう。

  1. Thonnyのメイン画面に戻り、下部の 「シェル」 ウィンドウに MicroPython v... on ESP32 のようなメッセージが表示されていることを確認します。これがREPL（対話型実行環境）です。
  2. ここに直接コードを入力して、Enterキーで実行できます。

    Python>>> print('Hello, ESP32!') Hello, ESP32!
  3. エディタ部分（上側の広いエリア）に以下のコードを貼り付けます。これは、多くのESP32ボードでGPIOピン2に接続されている内蔵LEDを1秒ごとに点滅させるプログラムです。
  4. メニューから 「ファイル」>「保存」 を選択し、保存先に 「MicroPython device」 を選びます。
  5. ファイル名を main.py として保存します。
    • boot.py: ESP32が起動したときに最初に実行されるファイル。Wi-Fi接続などの初期設定を記述します。
    • main.py: boot.pyの次に自動で実行されるメインプログラムです。
  6. ファイルを保存すると、プログラムが自動的に実行され、ESP32ボードのLEDが点滅を始めるはずです。プログラムを停止するには、Thonnyのツールバーにある赤い「STOP」ボタンをクリックします。
from machine import Pin
import time

# 内蔵LEDは多くのボードでGPIO 2に接続されています
led = Pin(2, Pin.OUT)

while True:
    led.on()  # LEDを点灯
    time.sleep(1)
    led.off() # LEDを消灯
    time.sleep(1)

これで、Windows 11上でESP32にMicroPythonを導入し、プログラムを実行する一連の流れは完了です。🎉 あとは様々なライブラリを使って、センサー制御やネットワーク通信など、あなたのアイデアを形にしていきましょう！

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