M5Unified入門 その4 E-ENK系と産業、Stamp PICO(ESP32)

概要

前回はM5StickC系/ATOM系でしたが、今回はESP32搭載のE-INKと産業・組み込み系になります。

機能一覧

NAMECORE.INKM5PAPERTOUGHSTATION
485
STATION
BAT
STAMP
PICO
MCUESP32ESP32ESP32ESP32ESP32ESP32
FLASH4MB16MB16MB16MB16MB4MB
PSRAM8MB8MB
BATTERY390mAh1150mAh18560×2
LCDサイズ2.4
インチ
4.7
インチ
2
インチ
1.14
インチ
1.14
インチ
LCD縦200960240135135
LCD横200540320240240
TOUCH
LED1
RGB LED771
MICADC
SPKBuzzerI2S
BUTTON430331
IMU
PMU
USB CHIPCP2104CP2104CH9102CH9102CH9102[None]
RTC
IR
バイブ
SD
PortA
(32, 33)

(25, 32)

(32, 33)

(32, 33)

(32, 33)

(32, 33)
PortB
(32, 33)

(26, 36)

(26, 36)

(25, 35)
(26, 36)

(25, 35)
(26, 36)

(32, 33)
PortC
(32, 33)

(18, 19)

(14, 13)

(14, 13)
(17, 16)

(14, 13)
(17, 16)

(32, 33)

MCU

すべてESP32となりますので基本性能は一緒です。M5PAPERは画面サイズが大きく、E-INK搭載なので描画時間がかかるので、処理が遅くなりがちです。

FLASH

CORE.INKとSTAMP PICOは小型ボードですのでフラッシュが4MBです。それ以外の機種は標準的な16MBになります。

PSRAM

画面が大きいM5PAPERと、Core2の産業向けであるTOUGHはPSRAMを搭載しています。それ以外の機種は搭載していないので注意してください。特にSTATIONは搭載していそうな形ですが、PSRAMに使うGPIOを他の用途に割り当てているように思えます。

BATTERY

E-INKのCORE.INKとM5PAPER、そして産業用の18560電池を搭載したSTATION BATはバッテリー内蔵です。TOUGHとSTATION 485は産業用で常時通電している場所での動作を想定しているので、劣化する可能性があるバッテリーは搭載していません。

LCDサイズ/LCD縦/LCD横

TOUGHはCore2と同じサイズです。STATION 485とSTATION BATはM5StickC Plusと同じ画面仕様になっていますが、横向きに搭載されています。

E-INK系はサイズが特殊なのと、描画もモノクロで特殊処理が必要になるので注意して使う必要があります。また、頻繁な更新をするとすぐにE-INKが壊れるので毎秒更新などは避けてください。

TOUCH

TOUGHはCore2と同じくタッチパネル搭載ですが、ボタン用のエリアがありませんので注意してください。M5PAPERもタッチパネルがありますが、画面更新に時間がかかるので有効に使うのは難しいかもしれません。

LED/RGB LED

CORE.INKのみ緑LEDが搭載されています。STATION 485とSTATION BAT、STAMP PICOはRGB LEDを搭載しています。

MIC

すべてのボードで内蔵していません。

SPK

CORE.INKにブザーが搭載されていますが、音質は悪いです。TOUGHはCore2と同じスピーカーが搭載されていますが、ケースの中に密閉されているのでCore2よりは音が悪いと思われます。

BUTTON

TOUGHはボタンがありません。タッチパネル搭載機ですがCore2にあったボタン用エリアがなくなっているので、画面上のエリアにて自分でボタン処理をする必要があります。

E-INK搭載のCORE.INKとM5PAPERは上下に動くのと、押し込みがあるマルチファンクションボタンが採用されていますので、若干操作感が異なります。

IMU

CORE.INKとTOUGH、STATION BATは加速度、ジャイロセンサーのIMUを搭載しています。

PMU

TOUGHとSTATION 485、STATION BATには電源管理のAXP192が搭載されています。E-INKのCORE.INKとM5PAPERに関しては電源管理が特殊で、スリープしたときの消費電力を最小にする回路設計になっています。

上記を参考にして、電源管理をまずは把握する必要があります。

USB CHIP

STAMP PICOのみUSB接続が出来ませんので注意してください。

CP2104/CH9102搭載 ESP32 ダウンローダキット
ESP32/ESP8266用のUSB-TTLアダプタボードです。CP2104もしくはCH9102チップを搭載しています。チップなしでのワンボタンダウンロードとピンダウンによる手動リセットに対応しています。

上記などのダウンローダーキットを利用して書き込みを行う必要があります。この書き込み機は他のボードでも利用可能ですので、一つもっていると便利かもしれません。

RTC

STAMP PICO以外のボードはすべてRTCを内蔵しているので、時刻を内蔵バッテリーで保存することが可能です。

IR/バイブ

すべての機種で利用することができません。Grove経由などで増設することは可能です。

SD

M5PAPERとTOUGHのみSDカードが利用可能です。

PortA/PortB/PortC

STAMP PICOはデフォルトではポートがありません。自分ではんだ付けをする必要があり、横に出っ張るのでATOM LITEを利用するか、自作基板にSTAMP PICOをはんだ付けしてから、自前でGroveポートを設置するのがおすすめです。

CORE.INKは小型ボードなので、どんな用途にも利用できるポートが1個だけあります。

M5PAPERとTOUGHはPortA、PortB、PortCが個別に1個ある使いやすい構成です。

STATION 485とSTATION BATはPortA、PortB、PortCが個別に2個の全部で6個ある特殊なボードです。たくさんのユニットを接続しやすい作りになっています。

機種別の概要

CORE.INK

M5Stack CoreInk 開発キット(1.5インチ Einkディスプレイ)
ESP32-PICO-D4制御で、200 x 200 1.54インチ白黒の電子ペーパーを搭載したM5Stackコアシリーズ最新の電子ペーパーディスプレイです。

小型で使いやすいボードなのですが、若干小さいです。E-INKなので夜間でも光らない利点があり、スマートホーム的な用途には適しています。反面バッテリーを利用した運用はバッテリー容量もあり、思ったより長時間動かすのは難しいかもしれません。

E-INKは電源を供給していると、スリープしないのに注意してください。また、正規のスリープではなく、リセットなどで電源オフにすると画面に表示している内容が薄くなります。

M5PAPER

M5Paper V1.1
タッチ操作可能な電子ペーパーを搭載したM5Stackのコアデバイスです。Espressif社の無線モジュールESP32-D0WDQ6-V3を内蔵し、グレイスケール16階調対応の超大型540 x 960 4.7インチの電子ペーパーを搭載してい...

大型のE-INKでタッチパネル搭載と使いやすいボードですが、結構な値段がします。用途的には省電力系に使いたくなりますが、スリープ中に画面タッチが使えないので、常時給電をして状態を表示したり、タッチパネルでの操作をする用途が適しています。

TOUGH

M5Stack Tough ESP32 IoT開発キット
Wi-Fi/Bluetoothデュアルモードを利用可能なEspressif ESP32チップセットを搭載した、M5Stackの防水型組込みコントローラです。屋外での設置に向けて設計されたIoT開発キットで、耐久性のある筐体に防水型M12コネ...

あまり個人で利用しているケースはみませんが、タッチパネル搭載で簡易防水なので野外や工場などでの設置に適していると思います。

物理ボタンがなく、タッチパネルのボタンエリアもないのでボタン処理は独自に実装する必要があります。

STATION 485

M5Station-485
Wi-Fi/Bluetoothデュアルモードを利用可能なEspressif ESP32チップ (ESP32-D0WDQ6-V3)を搭載した、 工業用途向け開発プラットフォームです。

RS-485からの給電に対応したボードです。水がかからない環境では物理ボタンを搭載したほうが操作性は高いと思います。

STATION BAT

M5Station-BAT(電池なし)
Wi-Fi/Bluetoothデュアルモードを利用可能なEspressif ESP32チップ (ESP32-D0WDQ6-V3)を搭載した、 工業用途向け開発プラットフォームです。本製品は3.7V 18650セルのバッテリ(別売、当社取扱無...

18650電池が利用できるボードです。

M5Station-BAT(電池付属)
Wi-Fi/Bluetoothデュアルモードを利用可能なEspressif ESP32チップ (ESP32-D0WDQ6-V3)を搭載した、 工業用途向け開発プラットフォームです。M5Station-BAT(電池なし)にスイッチサイエンスで...

付属なしが基本ですが、スイッチサイエンスでPSE対応の電池をセットにした製品もあります。日本国内では安全な18650電池の入手が困難であり、安い電池は安全性に問題があるので、なるべくなら他のボードをおすすめします。

STAMP PICO

M5Stamp Pico Mate
M5Stamp PicoはEspressif ESP32-PICO-D4 Wi-Fiチップを搭載した切手(Stamp)サイズの小さな開発プラットフォームです。UIFlowを使ったグラフィカルプログラミング、Arduino、MicroPyth...

切手サイズの組み込み用ボードになります。

M5Stamp Pico DIY Kit
M5Stamp PicoはEspressif ESP32-PICO-D4 Wi-Fiチップを搭載した切手(Stamp)サイズの小さな開発プラットフォームです。UIFlowを使ったグラフィカルプログラミング、Arduino、MicroPyth...

書き込み用のダウンローダーが付属したセットもあります。

M5Stamp Pico(5個入り)
切手サイズに消費電力の低いEspressif ESP32-PICO-D4 Wi-Fiチップを搭載した超小型モジュールです。ウェアラブル端末や医療機器、センサ、IoTなど、電源にバッテリーを使用し、設置スペースの限られた小型デバイスの制作に適...

5個セットで安くなっているモデルもあります。

M5Stamp S3
M5Stamp S3はESP32-S3FN8(2.4GHz Wi-Fi)を搭載した切手(Stamp)サイズの小さな開発プラットフォームです。最高240 MHzで動作するXtensaデュアルコア32ビットLX7、プログラム可能なフルカラーLE...

ただし、上記のStamp S3が発売されたことであまり優位性が無くなりました。Bluetooth Classicを使わない場合にはESP32 S3の方が性能が高い事が多く、価格差が少ないためあまりおすすめできません。

とはいえ、Bluetooth Classicを使う場合にはATOM LITEも同じような価格帯で、USB接続が最初からできるので競合する製品となります。

まとめ

ちょっと組み合わせが強引ですが、なるべく少ない回数で紹介ページを終わらせるためです。次回はC3とS3のボードを紹介したいと思います。

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