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PicoをArduino環境で使う
2021.05.30


YouTube でも紹介しています。画像をクリックすると再生できます。

Raspberry Pi Pico で、C/C++を使って開発したいけれど、pico-sdkを使いこなすのは面倒、 そんな方には、Raspberry Pi RP2040: development platform for PlatformIO があります。
これにより、C/C++ベースのArduino言語とその豊富な既存ライブラリーを使用することができます。
ただ、SDカードライブラリーは現時点で、Picoに対応していないようです。

PlatformIOの導入に関しては、Arduino開発環境構築 PlatformIO をご覧ください。

それでは、PicoのオンボードLEDを点滅させるプログラムを作ってみましょう。

■プロジェクトの作成

$ mkdir ~/Arduino-Pico
$ cd ~/Arduino-Pico
$ mkdir blink

該当するボードを探します。
$ pio boards "pico"
Platform: raspberrypi
========================================================
ID    MCU     Frequency  Flash  RAM    Name
----  ------  ---------  -----  -----  -----------------
pico  RP2040  133MHz     2MB    264KB  Raspberry Pi Pico
$ pio init -b pico

$ vi platformio.ini
[env:pico]
platform = raspberrypi
board = pico
framework = arduino

platform = raspberrypi
platform は安定板を使う場合は、platform = raspberrypi のままで構いません。
最新のプラットフォーム環境を使いたい場合は、github を参照するように変更します。
platform = https://github.com/platformio/platform-raspberrypi.git
に変更します。

アップロードの設定を行います。
upload_port = /media/pi/RPI-RP2/
pi の部分は実行ユーザーに応じて書き換えてください。

monitor_port = /dev/ttyACM0
monitor_speed = 115200
ボードと通信する際には、追記してください。

■プログラム作成

Raspberry Pi Pico のLEDを点滅させてみます。
LEDのピン番号が異なる以外は通常のArduinoプログラムと同じです。
$ vi src/blink.ino
#define LED_PIN 25

void setup() {
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
}

void loop() {
  digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(LED_PIN, LOW);
  delay(1000);
}
ビルドします。
$ pio run
Tool Manager: Installing platformio/toolchain-gccarmnoneeabi @ ~1.90201.0
Error: Could not find the package with 'platformio/toolchain-gccarmnoneeabi @ ~1.90201.0' requirements for your system 'linux_armv7l'

対象となる toolchain が見つからないというエラーメッセージを吐いてしまいました。

$ vi platformio.ini
[env:pico]
platform = https://github.com/platformio/platform-raspberrypi.git
platform_packages = toolchain-gccarmnoneeabi@~1.90301.0
board = pico
framework = arduino
upload_port = /media/pi/RPI-RP2/
monitor_port = /dev/ttyACM0
monitor_speed = 115200

エラーに表示されている toolchainのバージョンはうまく取得できないので、バージョンを変えてみました。

再度、ビルドします。
$ pio run

次にルール(udev-rule)に登録します。
$ cd ~/.platformio/packages/framework-arduino-mbed
$ sudo bash ./post_install.sh
Reload rules...

スクリプトの内容は下記の通りです。
$ cat ./post_install.sh
rp2040rules () {
cat < SUBSYSTEMS=="usb", ATTRS{idVendor}=="2e8a", MODE:="0666"
EOF
} rp2040rules > /etc/udev/rules.d/60-rp2040.rules
udevadm trigger
udevadm control --reload-rules

ルールを確認してみます。
$ cat /etc/udev/rules.d/60-rp2040.rules
SUBSYSTEMS=="usb", ATTRS{idVendor}=="2e8a", MODE:="0666"

■アップロード
pico の bootselボタンを押しながらホストにUSB接続します。
$ cd ~/Arduino-Pico/blink
$ pio run -t upload -t nobuild


Pico の LEDが点滅します。
ピアノの鍵盤を被っているのは、Raspberry Pi 3 model B です。

platformIOのアップロード機能を使わないで、手動でアップロードすることもできます。
$ ls -al .pio/build/pico
drwxr-xr-x 5 pi pi 4096 5月 23 20:40 .
drwxr-xr-x 3 pi pi 4096 5月 23 20:36 ..
-rw-r--r-- 1 pi pi 51258 5月 23 20:40 .sconsign37.dblite
drwxr-xr-x 5 pi pi 4096 5月 23 20:37 FrameworkArduino
drwxr-xr-x 2 pi pi 4096 5月 23 20:36 FrameworkArduinoVariant
-rwxr-xr-x 1 pi pi 369608 5月 23 20:37 firmware.elf
-rw-r--r-- 1 pi pi 145408 5月 23 20:40 firmware.elf.uf2
-rw-r--r-- 1 pi pi 145408 5月 23 20:37 firmware.uf2
-rw-r--r-- 1 pi pi 165518 5月 23 20:37 libFrameworkArduino.a
-rw-r--r-- 1 pi pi 4432 5月 23 20:36 libFrameworkArduinoVariant.a
drwxr-xr-x 2 pi pi 4096 5月 23 20:40 src

pico をマウントして、~/.pio/build/pico にある firmware.uf2 を転送します。

UF2ファイルを書き込んだ後は、/dev/ttyACM0 がラズベリーパイから認識できるようになります。
$ pio device list
/dev/ttyACM0
------------
Hardware ID: USB VID:PID=2E5C:01AE SER=B49586E43934i LOCATION=1-1.4:1.0
Description: RaspberryPi Pico

/dev/ttyAMA0
------------
Hardware ID: 3f201000.serial
Description: ttyAMA0

コマンドラインでのビルド方法を説明しましたが、Raspberry Pi Pico を、Arduino IDEから使用する方法もネット上で見つけることができます。

■参考文献
Raspberry Pi RP2040: development platform for PlatformIO
platformioでpicoを動かす
Arduino-Pico
 Raspberry Pi(ラズベリー パイ)は、ARMプロセッサを搭載したシングルボードコンピュータ。イギリスのラズベリーパイ財団によって開発されている。
2021.02.09 Raspberry Pi Pico 開発環境構築
2021.03.20 Raspberry Pi Pico 突入電流制御
2021.04.04 Raspberry Pi Pico Explorer Base
2021.05.30 PicoをArduino環境で使う
2021.06.07 Adafruit QT Py RP2040


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