SAMD21 XIAO互換基板 Adafruit QT Py を使う

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【ライセンスについて】
Copyright(c) 2022 by tamanegi
Released under the MIT license
'http://tamanegi.digick.jp/about-licence/

【マイコン基板】
Adafruit QT Py

【スケッチの説明】
プルダウンしたピンの状態がHighならLEDを点灯、LowならLEDを消灯させます。

【ライブラリ】
Adafruit SAMD Board > Adafruit QT Py M0(SAMD21)

【準備】
3.3V -> タクトスイッチ -> GPIO0
GPIO1 -> 保護抵抗(200Ω) -> LED -> GND

【バージョン情報】
2023/2/5 : 新規
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#define LED 1      //LED
#define BUTTON 0    //タクトスイッチ

void setup()
{
  pinMode(LED, OUTPUT);               //ピン出力設定
  pinMode(BUTTON, INPUT_PULLDOWN);    //プルダウンで入力
}

void loop()
{
  int iStat = digitalRead(BUTTON);
  digitalWrite(LED, iStat);           //ボタンの状態をLEDに出力
}

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【マイコン基板】
Adafruit QT Py

【スケッチの説明】
DACとPWM出力でのフェード点灯（ゆっくり点灯）とフェード消灯（ゆっくり消灯）を行います。
XIAO SAMD21のDAC分解能は10bit(0 ～ 1023)で3.3Vです。
PWMの分解能は8bit(0 ～ 255)です。
同時に点灯と消灯を行いたいので、DACの分解能はPWM256段階にして4倍します。

【ライブラリ】
Adafruit SAMD Board > Adafruit QT Py M0(SAMD21)

【準備】
GPIO0 -> 保護抵抗(200Ω) -> LED -> GND
GPIO2 -> 保護抵抗(200Ω) -> LED -> GND

LEDを配線で使用する場合の抵抗値は使用するLEDにより適切な抵抗値を求めてください。

【バージョン情報】
2023/2/5 : 新規
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#define DAC 0         //DAC 出力ピン
#define PWM 2         //PWM 出力ピン


void setup()
{
//  pinMode(DAC, OUTPUT);
  pinMode(PWM, OUTPUT);
}

void loop()
{
  for(int i = 0; i < 256; i ++)
  {
    analogWrite(DAC, (i * 4));
    analogWrite(PWM, i);
    delay(2);
  }

  for(int i = 0; i < 256; i ++)
  {
    analogWrite(DAC, (255 - i) * 4);
    analogWrite(PWM, 255 - i);
    delay(2);
  }
}

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【マイコン基板】
Adafruit QT Py

【スケッチの説明】
DACからの電圧をADCに入力します。
読み取った電圧をCOMに出力します。

【ライブラリ】
Adafruit SAMD Board > Adafruit QT Py M0(SAMD21)

【準備】
GPIO0(DAC) <-> GPIO1(ADC)

【バージョン情報】
2023/2/5 : 新規
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#define DAC 0
#define ADC 1

void setup()
{
  Serial.begin(115200);

  pinMode(ADC, INPUT);
}

void loop()
{
  int iADC = 0;
  //アナログ出力を、アナログ入力で読み取ります。
  //結果はCOM出力します。
  for(int i = 0; i < 1024; i ++)
  {
    analogWrite(DAC, i);
    iADC = analogRead(ADC);
    Serial.printf("(DAC, ADC) = %d, %d\r\n", i, iADC);
    delay(2);
  }

  for(int i = 0; i < 1024; i ++)
  {
    analogWrite(DAC, 1023 - i);
    iADC = analogRead(ADC);
    Serial.printf("(DAC, ADC) = %d, %d\r\n", 1023 - i, iADC);
    delay(2);
  }
}

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【マイコン基板】
Adafruit QT Py

【スケッチの説明】
COMから読み取ったデータをUARTに送信します。
UARTから読み取ったデータをCOMに送信します。

【ライブラリ】
Adafruit SAMD Board > Adafruit QT Py M0(SAMD21)

【準備】
UARTの通信には、FT232RLを使用します。
QT Py <-> FT232RL
GPIO6(TX) <-> RX
GPIO7(RX) <-> TX

【バージョン情報】
2023/2/5 : 新規
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void setup()
{
  Serial.begin(115200);
  Serial1.begin(115200);  
}

void loop()
{
  if(Serial.available() != 0)          //UART1にデータがあれば、読み取った内容をCOMに送信
  {
      Serial1.write(Serial.read());
  }

    if(Serial1.available() != 0)          //COMにデータがあれば、読み取った内容をUART0に送信
  {
      Serial.write(Serial1.read());
  }
}

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【マイコン基板】
Adafruit QT Py

【スケッチの説明】
SSD1306 OLEDの制御をします。

【ライブラリ】
Adafruit SAMD Board > Adafruit QT Py M0(SAMD21)
Adafruit SSD1306 by Adafruit
Adafruit GFX Library by Adafruit

【準備】
マイコン基板 <-> SSD1306
3V3         <-> VCC
GND         <-> GND
GPIO4(SDA)  <-> SDA
GPIO5(SCL)  <-> SCL

【バージョン情報】
2023/2/5 : 新規
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#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>

#define SCREEN_WIDTH 128                //解像度 128 x 64 で使用します。
#define SCREEN_HEIGHT 64                //SCREEN_HEIGHTは 32 に設定することができます。

#define OLED_RESET     -1               //使用しないので　-1を設定する。
#define SCREEN_ADDRESS 0x3C             //I2Cアドレスは 0x3C
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);
                                        //表示制御にはAdafruit製 SSD1306を使用する。
                                        
void setup()
{  

  if(!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, SCREEN_ADDRESS)) {
    for(;;);
  }

  display.clearDisplay();               //何か表示されている場合に備えて表示クリア

  display.setTextSize(2);               //フォントサイズは2(番目に小さい)
  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);  //色指定はできないが必要
  display.setCursor(20, 0);            //テキストの表示開始位置
  display.print(F("TAMANEGI"));         //表示文字列
  display.setCursor(15, 25);
  display.print(F("OLED 0.96"));
  display.setCursor(25, 45);
  display.print(F("SSD1306"));
  

  display.display();                    //バッファ転送（表示)
}

void loop()
{
}

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【マイコン基板】
Adafruit QT Py

【スケッチの説明】
ST7735 LCDの表示制御します。
デフォルトピンを使用しています。

【ライブラリ】
Adafruit SAMD Board > Adafruit QT Py M0(SAMD21)
Adafruit ST7735 and ST7789 Library
Adafruit GFX Library

【準備】
マイコン基板 <-> ST7735
3V3            <-> VCC
GND            <-> GND
GPIO0(CS)      <-> CS
GPIO1(Reset)   <-> Reset
GPIO2(DC)      <-> AO
GPIO10(MOSI)   <-> SDA
GPIO18(SCK)    <-> SCK

【バージョン情報】
2023/2/5 : 新規
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#include <Adafruit_GFX.h> 
#include <Adafruit_ST7735.h>
#include <SPI.h>

#define TFT_CS    0
#define TFT_RST   1
#define TFT_DC    2
#define TFT_MOSI  10
#define TFT_SCK   8

Adafruit_ST7735 tft = Adafruit_ST7735(TFT_CS, TFT_DC, TFT_RST);

//S/W SPIはこちら。遅いが任意のピンを使用できる。
//Adafruit_ST7735 tft = Adafruit_ST7735(TFT_CS, TFT_DC, TFT_MOSI, TFT_SCK, TFT_RST);

void setup(void) 
{
  tft.initR(INITR_BLACKTAB);                //Init ST7735S初期化
  
  tft.fillScreen(ST77XX_BLACK);               //背景の塗りつぶし

  //テキスト表示
  tft.setRotation(3);                         //画面回転
  tft.setTextSize(3);                         //サイズ

  tft.setCursor(0, 10);                       //カーソル位置                      
  tft.setTextColor(ST77XX_GREEN);             //緑
  tft.printf("TAMANEGI\n");

  tft.setCursor(0, 50);                       //カーソル位置                      
  tft.setTextSize(2);                         //サイズ
  tft.setTextColor(ST77XX_RED);               //赤
  tft.printf("1.8inch LCD\n");
  tft.setTextColor(ST77XX_YELLOW);            //黄
  tft.printf("Res=128 x 160\n");
  tft.setTextColor(ST77XX_BLUE);              //青
  tft.printf("ST7735\n");
}

void loop()
{
}

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【マイコン基板】
Adafruit QT Py

【スケッチの説明】
基板実装WS2812を点灯させます。
1秒間隔で、赤->緑->黄->青->紫->水->白　の順で点灯させます。

QT Py のWS2812は電源としてGPIO12を使用します。
電源をONしないと点灯しません。

【ライブラリ】
Adafruit SAMD Board > Adafruit QT Py M0(SAMD21)
Adafruit NeoPixel by Adafruit 1.10.6

【準備】
配線不要

【バージョン情報】
2023/2/5 : 新規
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#include <Adafruit_NeoPixel.h>

#define POWER 12
#define DIN_PIN 11            // NeoPixel　の出力ピン番号
#define LED_COUNT 1           // LEDの連結数
#define WAIT_MS 1000          // 次の点灯までのウエイト
#define BRIGHTNESS 128        // 輝度
Adafruit_NeoPixel pixels(LED_COUNT, DIN_PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

void setup()
{
  //WS2812の電源をONする
  pinMode(POWER, OUTPUT);
  digitalWrite(POWER, HIGH);

  pixels.begin();             //NeoPixel制御開始
}

void loop()
{
  pixels.clear();
  
  //pixels.Color(Red, Green, Blue)で、パレット情報を作成する。
  //赤点灯
  pixels.setPixelColor(0, pixels.Color(BRIGHTNESS, 0, 0));
  pixels.show();
  delay(WAIT_MS);

  //緑点灯
  pixels.setPixelColor(0, pixels.Color(0, BRIGHTNESS, 0));
  pixels.show();
  delay(WAIT_MS);

  //赤　＋　緑　で　黄点灯
  pixels.setPixelColor(0, pixels.Color(BRIGHTNESS, BRIGHTNESS, 0));
  pixels.show();
  delay(WAIT_MS);

  //青点灯
  pixels.setPixelColor(0, pixels.Color(0, 0, BRIGHTNESS));
  pixels.show();
  delay(WAIT_MS);

  //赤　＋　青　で　紫点灯
  pixels.setPixelColor(0, pixels.Color(BRIGHTNESS, 0, BRIGHTNESS));
  pixels.show();
  delay(WAIT_MS);

  //緑　＋　青　で　水点灯
  pixels.setPixelColor(0, pixels.Color(0, BRIGHTNESS, BRIGHTNESS));
  pixels.show();
  delay(WAIT_MS);

  //赤　＋　緑　＋　青　で　白点灯
  pixels.setPixelColor(0, pixels.Color(BRIGHTNESS, BRIGHTNESS, BRIGHTNESS));
  pixels.show();
  delay(WAIT_MS);
}

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【マイコン基板】
Adafruit QT Py

【スケッチの説明】
タッチセンサの状態をCOMに出力します。

タッチの状態は温度や環境によりばらつきが発生します。
非接触の状態と接触の状態の値を確認したうえで、タッチ判定を行う閾値を決めてください。

【ライブラリ】
Adafruit SAMD Board > Adafruit QT Py M0(SAMD21)
Adafruit Free Touch by Adafruit

【準備】
GPIO0 にジャンパワイヤを１本接続する。

接触時は端子を指でつまむなど接触する。
非接触時は端子に触らない。

【バージョン情報】
2023/2/5 : 新規
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#include "Adafruit_FreeTouch.h"

Adafruit_FreeTouch qt_0 = Adafruit_FreeTouch(A0, OVERSAMPLE_4, RESISTOR_50K, FREQ_MODE_NONE);

void setup() 
{
  Serial.begin(115200);

  if (! qt_0.begin())  
    Serial.println("Failed to begin qt on pin A0");
}

void loop() 
{
  Serial.printf("%d, %d\r\n", millis(), qt_0.measure());
 delay(100);
}

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【マイコン基板】
Adafruit QT Py

【スケッチの説明】
I2CスレーブにはQwiic対応させたコントローラモジュールを使用します。
現在のボタン押下状態を読み取りCOMに表示します。

【ライブラリ】
Adafruit SAMD Board > Adafruit QT Py M0(SAMD21)

【準備】
QT Py <-> I2Cコントローラモジュール
Qwiic <-> Qwiic(JST SH 1mm 4pin)

【バージョン情報】
2023/2/5 : 新規
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#include "Wire.h"

#define I2C_ADDR  0x10            //スレーブ側に指定するI2Cアドレス

void setup()
{
  //I2Cマスター通信開始
  Wire.begin();
  
  Serial.begin(115200);
}

void loop() 
{
  char cStat = 0;
  //I2C　コントローラから現在のボタン押下状態を読み取る
  if(Wire.requestFrom(I2C_ADDR, 2) != 0)
  {
    cStat = Wire.read();
  }
  Serial.printf("%02x\r\n",cStat);
}