Adafruit Feather RP2040レビュー：より洗練されたRaspberry Pi Pico

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既にご存知かと思いますが、Adafruit Feather RP2040はFeatherの設計原理に基づいており、FeatherWingsとして知られるFeatherシリーズのアドオンと互換性があります。Feather RP2040のサイズは2 x 0.9インチ（50.8 x 22.8mm）で、2 x 0.8インチ（51 x 21mm）のRaspberry Pi Picoよりもわずかに大きいです。

Feather RP2040はサイズが大きいにもかかわらず、GPIOピン数がPicoの40ピンに対して21ピンと、Featherのピン配置に合わせて若干少なくなっています。PicoではGPIOのラベルが下側のみにあるのに対し、Feather RP2040では両面にラベルが付いているのが嬉しいですね。

21ピンのうち4つは12ビットADCで、Picoより1つ多く、バッテリー残量を監視しないため、追加のADCを搭載しています。I2Cピンは2セット、SPIピンは2つ、UARTピンは2つあります。21ピンのうち16ピンは、サーボ制御、LED、基本的なオーディオ出力などのPWM（パルス幅変調）に使用できます。

Feather RP2040にはシンプルな赤色LEDと、CircuitPythonで制御可能なNeopixel RGB LEDが1つ搭載されています。オンボードのフラッシュストレージは、Raspberry Pi Picoの2MBに対して8MBと、4倍の容量です。通常のCircuitPythonインストールでは、コードとサポートライブラリ用に約7MBの空き容量があります。

Featherボードには追加機能が備わっており、Feather RP2040も例外​​ではありません。ボードの左上には、互換性のあるリチウムイオン電池とリチウムポリマー電池用のJSTコネクタがあります。USBに接続すると200mAで充電されるため、組み込みプロジェクトやコスプレにも便利です。

バッテリーはホットスワップに対応しており、重要なプロジェクトではUPS（無停電電源装置）として使用できます。予備のLiPoバッテリーを接続し、オンボードのNeoPixelにフラッシュ書き込みを行うテストプロジェクトを作成しました。USB電源を切断した後も、ボードはコードの実行を継続しました。JSTコネクタを搭載しているため、GPIOピンがいくつか不足していますが、バッテリー電源の確保と引き換えに、その損失は許容範囲です。

Featherボードのもう一つの特徴は、STEMMA QTコネクタです。これは、互換性のあるコンポーネントへの迅速な接続を可能にするキー付きコネクタです。STEMMA QTコネクタは、実際には2つのI2Cチャネルのうちの1つへのブレークアウトであり、互換性のあるコンポーネントは実際にはI2Cボードです。

最後になりましたが、決して忘れてはならないのが、新しいファームウェアをフラッシュするためにボードを設定するために使用される BOOTSEL ボタンと、Feather RP2040 をリセットして USB C ポートの消耗を防ぐ RESET ボタンの 2 つのボタンです。

Adafruit Feather RP2040でのプログラミング

Feather RP2040はAdafruit製のボードなので、AdafruitがMicroPythonの独自バージョンであるCircuitPythonをプログラミング言語として推奨するのは当然です。CircuitPythonのダウンロードと書き込みは簡単で、リセットボタンのおかげでさらに簡単になりました。

CircuitPythonはMicroPythonよりも少しユーザーフレンドリーですが、MicroPythonが特に扱いにくいというわけではありません。USB HIDサポートなどの追加機能も備えています。Feather RP2040はUSBフラッシュドライブとして表示され、code.pyファイルを編集してコードを記述できます。Visual Studio Code、Thonny、あるいは若いクリエイター向けにMuなどの優れたエディタを使用することをお勧めします。アドオンやアクセサリ用のPythonコードライブラリはAdafruitからダウンロードでき、特にSTEMMA QTコンポーネントと併用することで、プロジェクトを大幅に簡素化できます。

私たちはVisual Studio Codeを使うことに決め、すぐにオンボードLEDを点滅させるスクリプトを作成し、コードがボード上で動作することを確認しました。この成功を受けて、より冒険的なテストへと移りました。Neopixelライブラリをインストールした後、Neopixel LEDの色を変更するテストスクリプトを作成しました。コードを保存すると、Adafruit Feather RP2040が再起動してスクリプトを実行し、暗い冬の夜に虹色の光を放ちました。

Adafruit Feather RP2040 における STEMMA QT と I2C 接続

オンボードのSTEMMA QTコネクタに興味をそそられたので、MPR121静電容量式タッチボードをFeather RP2040に接続し、CircuitPythonライブラリをインストールして、ピンがタッチされたことを検出するコードを数行記述しました。コードは完璧に動作し、私たちの自信はさらに深まりました。

次に、16 x 2文字のI2C HD44780 LCDスクリーンを接続してみました。このスクリーンをFeather RP2040に接続し、互換性のあるライブラリを見つけて、テキストを表示する簡単なテストを作成しました。しかし、ここで私たちの自信は揺らぎました。Python Shellで、両方のI2Cピンにプルアップ抵抗が必要であることを示すエラーが発生したのです。Feather RP2040には、抵抗が内蔵されているSTEMMA QTボードを使用しない限り、I2Cピン用のプルアップ抵抗は搭載されていません。

4.7KΩの抵抗器2個（抵抗器のカラーコードで識別可能）を入手し、再度試してみましたが、今度は「クロックストレッチ」に関するエラーが発生していました。インターネットで少し検索し、いくつかの提案を試してみましたが、エラーは解決しませんでした。最終的に、2つの4.7KΩの抵抗器が接触してエラーが発生していたことが判明しました。

AdafruitのFeather RP2040をCircuitPythonと組み合わせるのはとても自然な感じでした。プロジェクトはうまく進み、いくつかの問題を経て、私たちに最適なワークフローを見つけることができました。執筆時点では、Feather RP2040はMicroPythonやC言語では使用できません。CircuitPythonプロジェクトリーダーのScott Shawcroft氏が、この問題に対処するためGitHubで問題を提起しました。しかし、私たちの経験では、CircuitPythonとFeather RP2040は理想的な組み合わせです。

Feather RP2040をAdafruitのFeatherWingアドオンボードエコシステムでテストすることはできませんでしたが、10種類以上のアドオンボードがすぐに使えるようになっています。OLEDスクリーン、Wi-Fiコプロセッサ、RGB LEDマトリックス、ジョイスティック、LCD付きQWERTYキーボードなどが含まれています。Featherシリーズは長年販売されているため、豊富なオプションが用意されています。

Adafruit Feather RP2040 の使用例

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Feather RP2040は、内蔵バッテリー電源システムを備え、コスプレイヤーの最新作品の電源供給だけでなく、組み込み、屋外、ポータブルプロジェクトにも最適です。そのフォームファクタ、STEMMA QTアドオン、FeatherWingアドオンボード、そしてCircuitPythonによる使いやすさにより、このボードはAdafruitの豊富なアクセサリコレクションを使いたい方に最適です。

Raspberry Pi Pico は優れた開発ボードですが、Feather RP2040 はそのオリジナルボードを改良したものです。

結論

もし販売されているのを見つけたら（記事執筆時点では売り切れていました）、公式PicoよりもAdafruitのFeather RP2040を検討してみてください。バッテリー駆動、STEMMA QT、FeatherWingアドオン、オンボードNeoPixel、そして豊富なストレージ容量を備えています。

もちろん、Featherとの互換性は、Pico専用に設計されたアドオンやアクセサリと連携できないため、場合によってはデメリットとなる可能性があります。例えば、40ピンコネクタを備えたPimoroniのPico Explorer Baseには接続できません。また、より小型のフォームファクタが必要な場合は、Pimoroni Tiny RP2040が最適です。

しかし、市場で最も汎用性の高いRP2040ボードをお探しなら、もう探す必要はありません。確かにRaspberry Pi Picoよりも高価ですが、Adafruit Feather RP2040は洗練された製品で、次のプロジェクトにすぐに活用できます。

レス・パウンダーは、トムズ・ハードウェアのアソシエイトエディターです。クリエイティブテクノロジストとして、7年間にわたり、老若男女を問わず、教育と啓発のためのプロジェクトを手がけてきました。Raspberry Pi Foundationと協力し、教師向けトレーニングプログラム「Picademy」の執筆・提供にも携わっています。