Last Update 2023/05/31
定番Wi-Fi/Bluetoothマイコンのハードウェアを拡張して外付けパーツを制御する
カメラ/センサ/測定器 ESP&M5Stack電子工作プログラム集
B5判 296ページ
定価2,860円(税込)
JAN9784789844789
2023年5月15日発行
好評発売中！
■見本PDF(6.50MB) ESP32というマイコンがあります．開発ボードの価格が約1,500円とお小遣いで買えるような小さなマイコンですが，センサなどを制御するインターフェースやWi-FiとBluetoothでの通信機能などを搭載した強力なマイコンです．さらにESP32をケースに入れ，LCDを付けたM5Stack，M5StickCマイコン端末もあり，むき出しの基板を触るのに抵抗のある人でも気軽にIoT機器を作ることができます．かつてはマイコンをネットワークにつなげるためには大変な苦労が必要でしたが，ESP32は最初からネットワークへ接続するライブラリが充実しているため，誰でも手軽にネットワークへ接続できます．
本書はこのESP32と温度センサや加速度センサをつなげる基本的な使い方から，それらを組み合わせてネットワーク・カメラや赤外線学習リモコン，現在位置を表示するスマート・ウォッチ，温度やCO2のセンサ端末を作るための電子工作プログラムを満載しています．さらにより深くESP32を使いたい人向けに最適化テクニックなどの情報を掲載しています．
本書を参考にしてESP32/M5Stackで自分だけのオリジナルIoT機器を作ってみませんか．
本書の各記事は，月刊「Interface」に掲載された記事を再編集したものです．
本書はこのESP32と温度センサや加速度センサをつなげる基本的な使い方から，それらを組み合わせてネットワーク・カメラや赤外線学習リモコン，現在位置を表示するスマート・ウォッチ，温度やCO2のセンサ端末を作るための電子工作プログラムを満載しています．さらにより深くESP32を使いたい人向けに最適化テクニックなどの情報を掲載しています．
本書を参考にしてESP32/M5Stackで自分だけのオリジナルIoT機器を作ってみませんか．
本書の各記事は，月刊「Interface」に掲載された記事を再編集したものです．
目次
第1部 基礎知識
700円からWi-Fi付きで本格的
第1章 IoTマイコンESP32の世界
当面はESP32-DevKit Cで行けそう
第2章 モデルごとの違い/競合製品との比較
低価格マイコンの種類が増えた
第3章 RISC-Vが加わった各シリーズの特徴
第2部 センサを使いこなす
すぐに使える回路図とプログラム
第1章 IoTセンサをつなげるハードウェア&ソフトウェア
第3部 カメラを使いこなす
低価格なのに高性能なESPマイコンだからできる
第1章 マイコンでネットワーク・カメラを作る
HSYNC，VSYNCに同期してディジタルRGBやYUVを出力してくれる優れもの
第2章 カメラ・モジュールの基礎知識
マイコンとカメラがセットになった
第3章 2000円ESP32カメラ「TTGO T-Camera」を使う
2000円で10fpsを実現
第4章 小型ネットワーク映像カメラの製作
TTGO T-Cameraで作る
第5章 Slackチャット投稿カメラの製作
実用上のノウハウ集
Appendix1 ESP32カメラをネットワークにつなぐコツ
第4部 応用事例集
表示処理と外部入力をリアルタイムで
第1章 FreeRTOSを使った電光掲示板の製作
無線接続のメリットを最大限活かす
第2章 360°マッピング用レーザ・レーダの製作
スマート・スピーカの裏方としても使われている
第3章 サーバ機能付き赤外線学習リモコンの製作
公式開発環境ESP-IDFによる開発
第4章 Bluetooth開発環境のセットアップ
ESP-IDFに含まれるBluetoothプロトコル・スタックBluedroidを利用する
第5章 Bluetooth無線通信を使う
太陽電池と電気二重層コンデンサを組み合わせる
第6章 マイコン基板を屋外で単独運用するための電源を作る
GPSによる位置取得とフリーWi-Fi接続実験
第7章 現在位置を表示するスマート・ウォッチ
SNSを使った情報収集
第8章 列車遅延情報を取得する
クラウドにプログラムを置くobnizを使う
第9章 オープンソース地図ライブラリを使う
第5部 M5Stack活用術
性能と価格から好みの1台を選ぶ
第1章 ESP32が入ったカラーLCD付きM5Stack百科
カチャッとつなぐだけで機能が増える
第2章 M5Stack拡張モジュール百科
アナログ値を読み込んで補正し小型液晶ディスプレイに表示する
第3章 温度データのセンシング
センサとLCDで測定モニタを作る
第4章 センサ・データをグラフ描画する
GSVメッセージを解析し衛星の位置データを返すMicroPythonライブラリを利用する
第5章 GPS衛星の現在位置を可視化する
温度/湿度/気圧/CO2濃度をモニタ
第6章 センサの値に応じて表示色を変える
加速度センサ・モジュールで作る
第7章 振動を測定し周波数成分ごとに棒グラフで表す
マイク・モジュールで作る
第8章 音の波形&周波数スペクトラムを表示する
液晶が小さいだけ，6軸加速度センサも付いている
第9章 M5Stackの小型版M5StickC Plusを動かす
クランプ式AC電流センサで作る
第10章 AC消費電力モニタを作る
赤外線アレイ温度センサを使ったサーモグラフィ
第11章 8×8エリアの温度分布を色分け表示する
距離測定のための3種類のセンサで作る
第12章 レーザ方式/超音波方式センサで距離を測る
加速度/ジャイロ・センサで作る
第13章 姿勢データを生かした3D表示の世界
第6部 慣れてきた人に…ステップアップ術
マイコンやるなら押さえておきたい
第1章 プログラム実行速度
データの置き場所で実行速度チューニング
第2章 メモリ読み書き速度
プログラミング言語でけっこう変わってくる
第3章 メモリ消費量
ラズパイは不得意な世界
第4章 ESP32リアルタイム処理
1200円のJTAGアダプタでGUIも使える
第5章 オープンソースの本格デバッグ環境を作る
低消費電力化のために
Appendix1 四つのスリープ・モード
スマホでWi-Fi設定/ESP32同士の直接通信
Appendix2 Wi-Fi通信を行う際に知っておくと便利な技
第7部 ボード/ライブラリ/OS/開発環境一覧
得意技いろいろ
第1章 ESP32ボード百科
便利なライブラリが公開されている
第2章 ESP32ライブラリ百科
メジャーな言語はほとんどOK
第3章 開発環境&処理系百科
モダンなマイコンOSいろいろ使える
第4章 ESP32で使えるOS百科
ワイヤレス&シリアル利用のコツ
Appendix1 ESP32外部通信百科
第1部 基礎知識
700円からWi-Fi付きで本格的
第1章 IoTマイコンESP32の世界
当面はESP32-DevKit Cで行けそう
第2章 モデルごとの違い/競合製品との比較
低価格マイコンの種類が増えた
第3章 RISC-Vが加わった各シリーズの特徴
第2部 センサを使いこなす
すぐに使える回路図とプログラム
第1章 IoTセンサをつなげるハードウェア&ソフトウェア
第3部 カメラを使いこなす
低価格なのに高性能なESPマイコンだからできる
第1章 マイコンでネットワーク・カメラを作る
HSYNC，VSYNCに同期してディジタルRGBやYUVを出力してくれる優れもの
第2章 カメラ・モジュールの基礎知識
マイコンとカメラがセットになった
第3章 2000円ESP32カメラ「TTGO T-Camera」を使う
2000円で10fpsを実現
第4章 小型ネットワーク映像カメラの製作
TTGO T-Cameraで作る
第5章 Slackチャット投稿カメラの製作
実用上のノウハウ集
Appendix1 ESP32カメラをネットワークにつなぐコツ
第4部 応用事例集
表示処理と外部入力をリアルタイムで
第1章 FreeRTOSを使った電光掲示板の製作
無線接続のメリットを最大限活かす
第2章 360°マッピング用レーザ・レーダの製作
スマート・スピーカの裏方としても使われている
第3章 サーバ機能付き赤外線学習リモコンの製作
公式開発環境ESP-IDFによる開発
第4章 Bluetooth開発環境のセットアップ
ESP-IDFに含まれるBluetoothプロトコル・スタックBluedroidを利用する
第5章 Bluetooth無線通信を使う
太陽電池と電気二重層コンデンサを組み合わせる
第6章 マイコン基板を屋外で単独運用するための電源を作る
GPSによる位置取得とフリーWi-Fi接続実験
第7章 現在位置を表示するスマート・ウォッチ
SNSを使った情報収集
第8章 列車遅延情報を取得する
クラウドにプログラムを置くobnizを使う
第9章 オープンソース地図ライブラリを使う
第5部 M5Stack活用術
性能と価格から好みの1台を選ぶ
第1章 ESP32が入ったカラーLCD付きM5Stack百科
カチャッとつなぐだけで機能が増える
第2章 M5Stack拡張モジュール百科
アナログ値を読み込んで補正し小型液晶ディスプレイに表示する
第3章 温度データのセンシング
センサとLCDで測定モニタを作る
第4章 センサ・データをグラフ描画する
GSVメッセージを解析し衛星の位置データを返すMicroPythonライブラリを利用する
第5章 GPS衛星の現在位置を可視化する
温度/湿度/気圧/CO2濃度をモニタ
第6章 センサの値に応じて表示色を変える
加速度センサ・モジュールで作る
第7章 振動を測定し周波数成分ごとに棒グラフで表す
マイク・モジュールで作る
第8章 音の波形&周波数スペクトラムを表示する
液晶が小さいだけ，6軸加速度センサも付いている
第9章 M5Stackの小型版M5StickC Plusを動かす
クランプ式AC電流センサで作る
第10章 AC消費電力モニタを作る
赤外線アレイ温度センサを使ったサーモグラフィ
第11章 8×8エリアの温度分布を色分け表示する
距離測定のための3種類のセンサで作る
第12章 レーザ方式/超音波方式センサで距離を測る
加速度/ジャイロ・センサで作る
第13章 姿勢データを生かした3D表示の世界
第6部 慣れてきた人に…ステップアップ術
マイコンやるなら押さえておきたい
第1章 プログラム実行速度
データの置き場所で実行速度チューニング
第2章 メモリ読み書き速度
プログラミング言語でけっこう変わってくる
第3章 メモリ消費量
ラズパイは不得意な世界
第4章 ESP32リアルタイム処理
1200円のJTAGアダプタでGUIも使える
第5章 オープンソースの本格デバッグ環境を作る
低消費電力化のために
Appendix1 四つのスリープ・モード
スマホでWi-Fi設定/ESP32同士の直接通信
Appendix2 Wi-Fi通信を行う際に知っておくと便利な技
第7部 ボード/ライブラリ/OS/開発環境一覧
得意技いろいろ
第1章 ESP32ボード百科
便利なライブラリが公開されている
第2章 ESP32ライブラリ百科
メジャーな言語はほとんどOK
第3章 開発環境&処理系百科
モダンなマイコンOSいろいろ使える
第4章 ESP32で使えるOS百科
ワイヤレス&シリアル利用のコツ
Appendix1 ESP32外部通信百科