Raspberry Pi Pico WセンサーをBluetoothを使って読み取る方法

Raspberry Pi財団による人気のIoT開発ボード、Raspberry Pi Pico Wは、2022年の発売以来、多くのメーカーから支持を集めています。C SDKのバージョン1.5.1と最新のMicroPythonビルドが正式にリリースされて以来、Raspberry Pi Pico W（およびWH）ボードでBluetooth接続が機能するようになりました。

このボードでは、Bluetooth経由でデータを読み取り、共有することができ、IoTに関するさまざまなプロジェクトの可能性が広がります。しかも、必要なのはファームウェアのアップデートだけです。以下の手順に従うだけで、Raspberry Pi Pico WでBluetoothを使ってセンサーデータを読み取ることができます。

Raspberry Pi Pico W/WHとBluetooth

Raspberry Pi Pico Wは、初代Raspberry Pi Picoモデルの成功を基に開発されたマイクロコントローラボードです。前モデルと同じフォームファクタを維持しつつ、Wi-FiとBluetooth接続機能が追加されました。ツイン20ピンGPIOヘッダーには、標準のRaspberry Pi Picoピン配置が引き続き採用されています。

Pico Wには、802.11n Wi-FiとBluetooth 5.2の両方をネイティブでサポートするInfineon CYW43439無線チップセットが搭載されています。

MicroPythonのインストール

または、以下の例で使用する方法として、MicroPythonを使ってPico Wをプログラムすることもできます。インストールして使用するための手順を以下に示します。

UF2ファームウェアのフラッシュ

Pico Wボードをブートローダーモードにする方法はいくつかあります。1つは、MicroPython REPLでコマンドmachine.bootloader()を実行する方法です。もう1つの方法は、ボードをコンピュータのUSBポートに接続しながらPicoのBOOTSELボタンを押し続けることです。

Picoがブートローダーモードになると、コンピュータにUSBマスストレージデバイスが表示されます。

あとは、新しいファームウェアを含むUF2ファイルをこのUSBマスストレージデバイスにコピーするだけです。

MicroPythonのダウンロードページからUF2ファイルをダウンロードできます。また、Bluetoothサポートの更新の詳細を確認したい場合は、リリースノートを参照してください。

ファームウェアのフラッシュが進行すると、PicoボードのLEDが高速に点滅します。その後、ボードは自動的にリセットされ、使用可能になります。

または、以下で詳しく説明するように、Thonny IDEからPicoにファームウェアをフラッシュすることもできます。

Thonny IDEを使用する

まず、PicoをUSB経由でコンピュータに接続します。ボードを接続するときにBOOTSELボタンを押し続けることで、Picoがブートローダーモードになっていることを確認してください。

コンピュータでThonny IDEを起動すると、以下に示すように、エディタウィンドウのあるインターフェースが表示されます。

使用するインタプリタをMicroPythonに変更する必要があります。Thonnyのメニューから、ツール>オプションに移動します。

オプションウィンドウで、インタプリタタブをクリックします。インタプリタドロップダウンメニューからMicroPython (Raspberry Pi Pico)を選択します。

自動検出を試みるにポートを設定し、下部のインストールリンクをクリックします。別のインストールウィンドウが開きます。IDEには、インストールが必要な最新のファームウェアとともにボードの詳細が自動的に入力されます。インストールが完了したら、閉じるボタンをクリックし、OKを選択します。

必要なBluetoothモジュールの保存

Raspberry Pi PicoでBluetooth Low Energy通信を有効にするには、2つのMicroPythonモジュールを保存する必要があります。Thonny IDE（またはuPyCraftなどの他のIDE）を使用して、その方法を以下に示します。

GitHubリポジトリに移動し、ble_advertising.pyという名前の最初のヘルパーコードを取得します。これにより、ペイロードを生成し、接続されたノードにブロードキャストできます。

コードをコピーしたら、Thonny IDEで新しいプロジェクトを開き、エディタに貼り付けます。次に、ファイル>名前を付けて保存をクリックし、Raspberry Pi Picoを選択して、Pico Wにble_advertising.pyとして保存します。

Thonnyで別のファイルを作成し、GitHubリポジトリにあるble_simple_peripheral.pyという名前のファイルのコードをコピーします。

以前と同じように、Pico Wボードに元の名前でコードを保存します。

Pi Pico Wを使用してBluetooth LEでデータを読み取る

まず、2つのモジュール（上記の説明のとおり）をPico Wボードにプリロードします。次に、新しいファイルを作成し、以下のコードをコピーして貼り付けます。

from machine import Pin, ADC
import bluetooth
from ble_simple_peripheral import BLESimplePeripheral
# Create a Bluetooth Low Energy (BLE) object
ble = bluetooth.BLE()
# Create an instance of the BLESimplePeripheral class with the BLE object
sp = BLESimplePeripheral(ble)
adc = ADC(4)
while True:
if sp.is_connected(): # Check if a BLE connection is established
# Read the value from the internal temperature sensor
temperature = adc.read_u16() * 3.3 / (65535 * 0.8)
# Transmit the temperature value over BLE
temperature_data = str(temperature).encode()
sp.send(temperature_data)
time.sleep(1)

このコードは、Picoの内部温度センサーを読み取り、Bluetoothで送信します。ファイルをPico Wボードにmain.pyとして保存し、Thonnyで実行します。シェル領域に「Starting Advertising」が表示されます。