インターネットに接続されたモノどうしが互いにやりとりしながら勝手に動くIoT(Internet of Things)時代がやってきました.テレビ/家電/車から時計/体重計などの日用品まで,ありとあらゆる「モノ」がインターネットに接続されつつあります.インターネットに直結できる無線モジュールの登場により,モジュールをつなぐだけで「モノ」がIoT化できるようになりました.さらに,技術基準適合証明(技適)取得済みの無線モジュールが安価に出回るようになり,「モノ」を無線でインターネットに接続するハードルがぐっと低くなりました.そんなモジュールの筆頭が,「ESP-WROOM-02」や「ESP-WROOM-32」(以下,ESP)です.
ESPは,Epressif Systems社が開発したWi-Fi対応のマイコン・モジュールです.技適取得済みで,モジュール単体の価格が550〜700円と安価です.プログラム開発環境は,専用のものが無償で公開されているほか,Arduino用の開発環境である「Arduino IDE」を使ってプログラムを作成することもできます.また,マイコン用インタープリタ言語「MicroPython」を利用することもできます.
本書では,ESPマイコン・モジュールを搭載したボードや開発環境,活用事例について解説します.巻末にはArduinoライブラリやMicroPythonのリファレンスも付けています.活用事例のソース・コードを付属CD-ROMに収録しています.また,初版限定で,ESP-WROOM-32搭載ボード「IoT Express」製作用のプリント基板も付属しています.
目次
第1部 Wi-Fi対応無線マイコンESPの使い方
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ペタッと貼るだけでマシンとWebサービスを直結!
第1章 IoT加速スイッチON! アタッチメント無線マイコン続々
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Arduinoの開発環境を使える! 画像表示&Bluetooth通信OK!
第2章 コスパ高すぎ! Wi-Fiマイコン「ESP-WROOM-32」
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長年の蓄積で使いやすく,低消費電力でお財布にもやさしい
第3章 IoTお試し開発におすすめ!「ESP-WROOM-02」
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安価&小型&開発しやすい…IoT実験ボードが選び放題!
第4章 ESP8266 & ESP32マイコン・ボード大集合
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Appendix 1 組み立てからTRY! Wi-Fiアルデュイーノ「IoT Express」
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Appendix 2 完成品Wi-Fiアルデュイーノ「IoT Express Mk II」
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Appendix 3 ESP32搭載の電子ガジェット「M5Stack」
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マイコン初心者でもプログラム初心者でも気軽に始められる
第5章 Arduino IDEでTRY! プログラム開発と実行
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ラズベリー・パイの標準開発言語をマイコンで動かす
第6章 MicroPythonでTRY! プログラム開発と実行
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Appendix 4 インタプリタMicroPythonのメカニズム
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さすがメーカ純正開発環境! ESPマイコンが提供する全機能をサポート
第7章 ESP-IDFでTRY! プログラム開発と実行
第2部 ESPマイコン・モジュール徹底活用
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@データ収集 A解析 B記録 C通信 D表示の5つの基本を学ぶ
第1章 オリジナル震度速報にTRY! IoT開発体験ワークショップ
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@ルータレス野外通信 AUSBレス書き込み BリモートPC起動
第2章 Wi-Fiアルデュイーノ無線活用 私のマル秘テクニック
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ビットマップ軽量化ツールで10画像/秒のスムーズ描画
第3章 ESP32マイコンで動画再生プログラミング
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Appendix 1 サンプル・スケッチをベースにサクッと! Webアプリ・プログラミング
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GPIO,PWM,A-D変換からSDカード/Wi-Fiネット接続まで
第4章 ESP32用MicroPythonサンプル集
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Wi-Fiマイコンで高速起動&低消費電力
第5章 MicroPython×IBM Watson! AIニュース・キャスタの製作
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怪しいやつが近づくと騒ぎまくって世界中に通報しちゃう
第6章 ESP32 × MicroPythonで作るツイート自宅警察
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何をつなぐかはあなた次第! 未来のエレクトロニクスを作る
第7章 Googleサービスと連携! AI会話機能ビルトイン製作セット
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激安&Arduinoモジュールとしても使えるWi-Fiモジュールを試す
第8章 温湿度と不快指数をスマホで表示! 気象観測装置の製作
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Appendix 2 IoT基板用ケースを3Dプリンタで作ろう
第3部 ライブラリ・リファレンス
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Wi-Fi関連の機能が充実! アクセス・ポイント・モードにも対応している
第1章 ESPマイコンで使えるArduinoライブラリ・リファレンス
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ESP-WROOM-02とESP-WROOM-32で動作確認済み
第2章 マイコン制御に特化! MicroPythonライブラリ・リファレンス
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ESP32の全機能を網羅! Web上のドキュメントとサンプル・プログラムを活用しよう
第3章 ESP-IDFライブラリ・リファレンス
▲本書の各記事は,「トランジスタ技術」に掲載された記事を再編集し,書き下ろしの章を追加して再構成したものです.
関連動画
第2部 第5章「MicroPython×IBM Watson! AIニュース・キャスタの製作」実験動画
第2部 第6章「ESP32 × MicroPythonで作るツイート自宅警察」実験動画
関連製品
◆ Arduino互換のESP-WROOM-32拡張基板「IoT Express」
「トランジスタ技術」筆者が,ESP-WROOM-32をArduino互換ボードとして使える拡張基板「IoT Express」を開発しました(開発者:白阪 一郎,設計者:渡辺 明禎).Arduino互換の拡張コネクタが付いているので,でき合いのArduino拡張ボード「シールド」とドッキングできます.DIP部品(リード付き部品)をできるだけ採用し,1日程度で組み立てられるように配慮しました(はんだ付けあり).
Arduino互換のESP-WROOM-32拡張基板「IoT Express」
本ボードを製作するためのプリント基板を,本書の
初版限定で特別付録として付けています.また,
CQ出版WebShopでも有償頒布しています.
「IoT Express」製作用プリント基板
部品表は本書を参照ください.なお,部品セットをaitendoから購入することもできます.
購入はこちら→
aitendoにて「IoT Express」で検索
▼[組み立て方動画@]microSDカード・スロットの実装
▼[組み立て方動画A]ESP-WROOM-32の実装
◆ Wi-Fiアルデュイーノ「IoT Express Mk II」
CQ出版社は,ESP-WROOM-32を搭載したArduino互換ボード「IoT Express Mk II」を開発しました.前バージョンにあたるESP-WROOM-32拡張基板「IoT Express」のプリント・パターンと回路を見直して改良を行いました.
具体的な改良点は以下の通りです.
・パソコンとのインターフェース回路を基板上に搭載
・自動書き込み回路を追加
・電源周りを強化
・拡張ポートを追加(DCジャック,2mmピッチ・コネクタ用拡張端子)
・基板外形をArduino UNOと合わせた(アンテナ部分の出っ張りをなくした)
本ボードはaitendoから購入できます.
ESP-WROOM-32を搭載するArduino互換ボード「IoT Express Mk II」
購入はこちら→
https://www.aitendo.com/product/16899
関連書