LRA1のBASICで、I2C,PWMを全部やってみた！

この記事について

LRA1のBASICが便利すぎる…という話の続編です。

一般的なLoRaモジュールって、センサやLEDをつなげようとすると、マイコン（MPU）を別で用意する必要 があるんですよね。
I2CやSPI、PWM、ADCなんて当然その外側。
でもLRA1は違います。

これ1つで、LoRaも、センサも、表示もできちゃう。
しかもBASICで！

今回は「I2C」「PWM」の2つを取り上げて、その実力を紹介します。

🎀 LoRaモジュールって、LoRaの送受信しかできないものだと思ってない…？
LRA1なら、余計な部品いらないし、配線もコードもめっちゃ楽〜！

LRA1-ATOM（しゃちらぼ製）

この記事で使っているのは、しゃちらぼ製の小型ボード「LRA1-ATOM」。
LRA1とUSB-UARTだけを載せた極限ミニマム仕様で、ブレッドボードに直挿しOKです。

「LRA1さえあれば動く」ってことを実感してもらいたくて、このボードを選びました。
非売品ですが、「それ欲しい！」って声があれば…ちょっと考えてみようかな〜と。

🎀 ブレッドボードに“すっ”て挿すだけで使えるの、ちょっと感動なんだよ〜！

I2Cの制御

LRA1では、I2Cがそのまま使えます。
つまり、いろんなセンサやデバイスがLRA1単体でつながるということ！

🎀 I2Cセンサがポンっとつなげるって…地味に感動しない？

I2Cに使えるポートはあらかじめ決まっています。
* SDA : PA16
* SCL : PA17

🎀 ブレッドボードでつなぐときは、この2本だけチェックしてね〜！

使うコマンドはとてもシンプルで、たとえば：

• 書き込み：I2CW
• 読み取り：I2CR
• 受信データのバッファ：I2CD でアクセス

🎀 このコマンドだけで、I2Cの面倒なやりとりができちゃう！

❓ ちなみに「I2C」って、どう読むの？
正式には “アイ・スクエアド・シー（I-squared-C）”。
でも、ふつうは「アイツーシー」って読む人が多いです。

🎀 「ろらたんは“アイツーシー”派だよ〜✨（※でもたまに“アイスク”ってドヤ顔で言いたくなるっ）」

🧪DHT20で温湿度を読み取ってみた

今回はI2Cセンサとして「DHT20」を使ってみます。
温湿度が測れるI2Cセンサで、秋月電子でも手に入ります。

🎀 今回はDHT20っていう、よく使われる温湿度センサで試してみたよ〜。
I2Cタイプだから、LRA1だけでばっちり動くのがうれしいねっ！

🔍 今回は「LRA1のBASICでI2Cを使う」ことがテーマなので、DHT20センサ自体の仕様や使い方の詳細までは触れていません。

🔌接続構成

• LRA1-ATOM（しゃちらぼ製）
• DHT20（I2Cセンサ、アドレス0x38）
• ブレッドボードにて接続（3.3V / GND / SDA / SCL）

🎀 この4本（電源とI2Cの2本ずつ）をつなぐだけでOKだよ〜。
ブレッドボードなら、さくっと試せるから安心してねっ！

📟 LRA1 BASICでの読み取りコード

まずは、DHT20からステータスを読んでみます。
I2Cアドレスの0x38に、ステータス読み取りコマンドの0x71を送信して、1バイトのステータスを読み込みます。

>I2cR $38,$71,1:Print $(I2cD(0),-2)
18
Ok

18 が取得できたら、DHT20と接続して動作していることがわかります。
“Device access error” になったときは接続エラーなので、配線を確認しましょう。

次に、計測開始コマンドを送信します。
デバイスに、計測コマンド0xacと、パラメーターの0x33,0x00を送信します。

>I2cD(0)=$33:I2cD(1)=$0:I2cW $38,$AC,2
Ok

デバイスから、ステータス（1バイト）と計測値（6バイト）を読み込みます。

>I2cR $38,-1,7
Ok

I2cD(0)にステータス、I2cD(1～6)に計測値とCRCが読み込まれているはずです。

🎀 このへんのやりとりがうまくいけば、ちゃんとセンサとつながってるってことだよ〜。
‘Ok’ が出たら、まずはひと安心っ！

📐 温湿度の計算（整数スケーリング）

取得した計測値は、そのままではデバイス内部の単位なので、
スケーリングする必要があります。

>T = (((I2cD(3) AND &HF) << 16) + (I2cD(4) << 8) + I2cD(5)) * 200 / 1048576 - 50
>H = ((I2cD(1) << 12) + (I2cD) << 4) + (I2cD(3) >> 4)) * 100 / 1048576

🎀 そのままの値じゃなくて、ちゃんと“スケーリング”してあげると、温度や湿度が人間にもわかる形になるんだよ〜。
ちょっとひと手間だけど、大事なステップだね

プログラムからやってみよう

この例では、センサのアドレスに命令を送って、結果を読み取り、整数演算でスケーリングして表示します。
スケーリングは0.1単位にしました。

100 I2cR $38,$71,1
110 Print "Stat="$(I2cD(0),-2)
120 Delay 10
130 I2cD(0)=$33:I2cD(1)=$0
140 I2cW $38,$AC,2
150 Delay 80
160 I2cR $38,-1,6
170 Print "Data=";:For I=0 To 6:Print $(I2cD(I),-2)" ";:Next:Print
180 T=((I2cD(3)&$F)<<16)+(I2cD(4)<<8)+I2cD(5)
190 H=(I2cD(1)<<12)+(I2cD(2)<<4)+(I2cD(3)>>4)
200 Print "Temp="((T*2000)/1048576-500)
210 Print "Hume="((H*1000)/1048576)

実行例

>run
Stat=18
Data=18 9C C6 96 61 09 00
Temp=297
Hume=612
OK

こうした一連の流れが、わずか数行のBASICで完結するのが大きな特徴です。

🎀 I2C通信って普通は結構めんどくさいけど、これだけで制御できちゃうのはすごいかもっ！

LoRaで送信

LRA1はLoRaモジュールなので、もちろんI2Cデバイスから取得した値はLoRaで送信できます。
さきほどのプログラムに、温度と湿度をLoRaで送信する部分を追加します。

220 #="1234"
230 Txdw[8]=T
240 Txdw[10]=H
250 Send

🎀 つまり、“I2Cで読んで、そのままLoRaで送信”って、数行でできちゃうんだよ〜！

📝 `#=1234″` っていうのは裏技で、`#=Null:Txd[7]=4` の代わりなんです。
4文字ならなんでもいいよ。

PWMの制御

PWM（Pulse Width Modulation）は、
GPIOの出力を細かくON/OFFしながら、電力をうまく調整する仕組みです。
たとえばLEDなら、「ちょっとだけ光らせる」みたいなことができるんです。

🎀 GPIOが勝手にチカチカしてくれて、“いい感じの明るさ”に見えるってわけ〜！

💡LEDを点滅させる！

GPIOのポート25(PA25)にLEDを接続して、点滅させてみます。
PWMの周期は、PWMコマンドの2番目の引数に 2MHz/周期+1 で指定します。

まずは、1秒周期でLEDを点滅させてみます。

>pwm 25, 2000000

💡LEDをゆっくりフェード点滅してみた

PWMでは、「ONとOFFの時間の割合（＝デューティ比）」を変えることで出力を調整します。
たとえばLEDなら、ONの時間が長いほど明るく、短いほど暗く見えるんです。

🎀 ずっとONならまぶしいし、チラッとONだけならほんのり光るよ〜！

PWMコマンドの3番目の引数でDutyを指定できます。
このDUTYを少しずつ変化させていくと、
LEDがじわ〜っと明るくなったり、す〜っと暗くなったりする「フェード点滅」ができます。

PWMの周期を10KHz、点滅周期を1000msec、10msec毎にDutyを変更させてみました。

10 H=10000:Q=1000:D=10
20 P=2000000/H:S=P*D*2/Q
30 Do
40 For I=0 To P Step S:Pwm 25,P,I:Delay D:Next
50 For I=P To 0 Step -S:Pwm 25,P,I:Delay D:Next
60 Loop

🎀 LEDがゆっくり明るくなって、またゆっくり暗くなるよ〜✨

⚠️補足：PWMの制限とグループ制御

• PWM対応ピンは限られています
• ピンは「グループ」に分かれていて、グループ内では周波数が共通
• ポート番号 0, 1 / 8, 9, 18, 19 / 24, 25 の３グループに分かれています

🎀 別の周波数で出したいときは、グループを分ける必要があるよ〜

PWMの応用

PWMは、この記事の例のようにLEDの明るさを変化させることもできますが、
モーターの回転数を制御したり、
PWMポートに🔊スピーカーを付けたら音階で音を出したりできます。
簡単な曲程度ならブザー代わりになりそうですね。

✅まとめ

今回は、しゃちらぼ製のLRA1-ATOMボードを使って、I2Cセンサの読み取り、PWM制御 をBASICだけでやってみました。

全部、LRA1単体で完結。
MPUもライブラリも不要、ただのテキスト入力で制御できるってすごくない？

🎀 LoRaモジュールに見えて、実は“小さな万能マイコン”なんだよ〜！

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