Module13.2 2Relay Arduino チュートリアル

1. 準備

環境設定：Arduino IDE セットアップガイドを参照して IDE をインストールし、使用する開発ボードに対応したボードマネージャーとドライバをインストールしてください。
使用するライブラリ：
使用するハードウェア：
- CoreS3
- Module13.2 2Relay

2. 注意事項

高電圧接点

Module13.2 2Relay のリレー接点は、最大 AC 250V@5A に対応しています。配線、配線の取り外し、負荷の交換を行う前に、必ず電源を切ってください。露出した接点が通電している状態で操作しないでください。実際の使用時は、負荷の種類、配線方法、リレーの仕様書に基づいて安全な動作範囲を確認してください。

ピン互換性

ホストごとにピン配置が異なるため、使用前に製品ドキュメントのピン互換表を参照し、実際の接続に合わせてサンプルプログラムを変更してください。

3. サンプルプログラム

3.1 リレー制御

cpp 
#include <M5Unified.h>
#include <M5GFX.h>
#include <Wire.h>
#include "MODULE_2RELAY.h"

M5Canvas canvas(&M5.Display);
MODULE_2RELAY RELAY;

constexpr uint8_t RELAY_I2C_ADDRESS = MODULE_2RELAY_ADDR;
constexpr uint8_t RELAY_SDA = 12;
constexpr uint8_t RELAY_SCL = 11;

uint8_t stepChannel = 0;

constexpr int16_t TOUCH_BUTTON_Y = 176;
constexpr int16_t TOUCH_BUTTON_HEIGHT = 58;
constexpr int16_t TOUCH_BUTTON_WIDTH = 100;
constexpr int16_t TOUCH_BUTTON_GAP = 6;

int16_t getButtonX(uint8_t index)
{
    return TOUCH_BUTTON_GAP + index * (TOUCH_BUTTON_WIDTH + TOUCH_BUTTON_GAP);
}

int8_t getTouchedButton(int16_t x, int16_t y)
{
    if (y < TOUCH_BUTTON_Y || y >= TOUCH_BUTTON_Y + TOUCH_BUTTON_HEIGHT) {
        return -1;
    }

    for (uint8_t index = 0; index < 3; ++index) {
        const int16_t buttonX = getButtonX(index);
        if (x >= buttonX && x < buttonX + TOUCH_BUTTON_WIDTH) {
            return index;
        }
    }
    return -1;
}

void drawTouchButton(uint8_t index, const char *label)
{
    const int16_t x = getButtonX(index);
    canvas.fillRoundRect(x, TOUCH_BUTTON_Y, TOUCH_BUTTON_WIDTH,
                         TOUCH_BUTTON_HEIGHT, 5, TFT_DARKGREY);
    canvas.drawRoundRect(x, TOUCH_BUTTON_Y, TOUCH_BUTTON_WIDTH,
                         TOUCH_BUTTON_HEIGHT, 5, TFT_ORANGE);
    canvas.drawString(label, x + TOUCH_BUTTON_WIDTH / 2,
                      TOUCH_BUTTON_Y + TOUCH_BUTTON_HEIGHT / 2);
}

void drawStatus(const char *action)
{
    canvas.fillSprite(TFT_BLACK);
    canvas.setTextDatum(MC_DATUM);
    canvas.setTextColor(TFT_WHITE);
    canvas.drawString("Module13.2 2Relay", 160, 12);
    canvas.drawString(action, 160, 32);

    for (uint8_t channel = 0; channel < 2; ++channel) {
        const int16_t y = 50 + 42 * channel;
        const bool state = RELAY.getRelayState(channel);

        if (state) {
            canvas.fillRect(12, y, 136, 32, TFT_GREEN);
        } else {
            canvas.drawRect(12, y, 136, 32, TFT_LIGHTGREY);
        }
        canvas.drawString("CH" + String(channel + 1) +
                              (state ? ": ON" : ": OFF"),
                          80, y + 16);
    }

    canvas.drawString("FW: " + String(RELAY.getVersion()),
                      160, 138);
    drawTouchButton(0, "REVERSE");
    drawTouchButton(1, "STEP");
    drawTouchButton(2, "ALL");
    canvas.pushSprite(0, 0);
}

void drawInitError()
{
    canvas.fillSprite(TFT_BLACK);
    canvas.setTextDatum(MC_DATUM);
    canvas.setTextColor(TFT_RED);
    canvas.drawString("Module13.2 2Relay ERROR", 160, 108);
    canvas.setTextColor(TFT_WHITE);
    canvas.drawString("Check address / wiring", 160, 136);
    canvas.pushSprite(0, 0);
}

void setup()
{
    M5.begin();
    Serial.begin(115200);

    canvas.setColorDepth(8);
    canvas.setFont(&fonts::FreeMonoBold9pt7b);
    canvas.setTextSize(1);
    canvas.createSprite(M5.Display.width(), M5.Display.height());

    // while(!RELAY.begin(&Wire1, RELAY_SDA, RELAY_SCL, RELAY_I2C_ADDRESS)){
    while(!RELAY.begin(&M5.In_I2C, RELAY_I2C_ADDRESS)){
        Serial.println("Module13.2 2Relay INIT ERROR");
        drawInitError();
    }
    Serial.println("Module13.2 2Relay INIT SUCCESS");
    drawStatus("Ready");
}

void loop()
{
    M5.update();
    const auto touch = M5.Touch.getDetail();

    if (touch.wasClicked()) {
        switch (getTouchedButton(touch.x, touch.y)) {
        case 0:
            drawStatus(RELAY.reverseRelay() ? "Reverse" : "Reverse Error");
            break;

        case 1: {
            const bool currentState = RELAY.getRelayState(stepChannel);
            if (RELAY.setRelay(stepChannel, !currentState)) {
                stepChannel = (stepChannel + 1) % 2;
                drawStatus("Step");
            } else {
                drawStatus("Step Error");
            }
            break;
        }

        case 2: {
            const bool channel0 = RELAY.getRelayState(0);
            const bool channel1 = RELAY.getRelayState(1);
            const bool allOn = channel0 && channel1;
            const bool success = RELAY.setAllRelay(!allOn);
            drawStatus(success ? (allOn ? "All OFF" : "All ON")
                               : "All Error");
            break;
        }

        default:
            break;
        }
    }

    delay(20);
}

3.2 I2C アドレスの設定

この例では、CoreS3 のタッチスクリーンと setDeviceAddr() を使用して、Module13.2 2Relay の I2C アドレスを 0x26 と 0x66 の間で切り替えます。プログラムの起動時に 0x26 と 0x66 を順番に検出します。0x26 が検出された場合、ボタンの切り替え先アドレスは 0x66 になり、0x66 が検出された場合は 0x26 になります。どちらのアドレスも検出できない場合は、画面にエラーメッセージを表示します。コードは Wire1 と M5.In_I2C の両方の I2C 初期化方法に対応しています。3.1 節と同様に、対応する begin() 呼び出しをコメントアウトまたはコメント解除して、どちらか一方を選択してください。画面上の SET ADDRESS 領域をタップするとアドレスが切り替わります。

cpp 
#include <M5Unified.h>
#include <M5GFX.h>
#include <Wire.h>
#include "MODULE_2RELAY.h"

MODULE_2RELAY RELAY;

constexpr uint8_t RELAY_ADDRESS_26 = 0x26;
constexpr uint8_t RELAY_ADDRESS_66 = 0x66;
constexpr uint8_t RELAY_SDA = 12;
constexpr uint8_t RELAY_SCL = 11;

constexpr int16_t ADDRESS_BUTTON_X = 60;
constexpr int16_t ADDRESS_BUTTON_Y = 110;
constexpr int16_t ADDRESS_BUTTON_WIDTH = 200;
constexpr int16_t ADDRESS_BUTTON_HEIGHT = 60;

bool moduleReady = false;
uint8_t currentRelayAddress = 0;
uint8_t newRelayAddress = 0;

void drawAddressScreen(const char *result = nullptr)
{
    M5.Display.fillScreen(TFT_BLACK);
    M5.Display.setFont(&fonts::FreeMonoBold9pt7b);
    M5.Display.setTextSize(1);
    M5.Display.setTextDatum(MC_DATUM);
    M5.Display.setTextColor(TFT_WHITE);
    M5.Display.drawString("Module13.2 2Relay", 160, 32);
    const String currentAddress = moduleReady ? String(currentRelayAddress, HEX)
                                              : String("--");
    const String newAddress = moduleReady ? String(newRelayAddress, HEX)
                                          : String("--");
    M5.Display.drawString("Current: 0x" + currentAddress +
                              " -> New: 0x" + newAddress,
                          160, 75);
    M5.Display.drawRoundRect(ADDRESS_BUTTON_X, ADDRESS_BUTTON_Y,
                             ADDRESS_BUTTON_WIDTH, ADDRESS_BUTTON_HEIGHT,
                             6, TFT_ORANGE);
    M5.Display.drawString("SET ADDRESS", 160, 140);

    if (result != nullptr) {
        M5.Display.drawString(result, 160, 205);
    }
}

void setup()
{
    M5.begin();
    Serial.begin(115200);

    M5.Display.setFont(&fonts::FreeMonoBold9pt7b);
    // moduleReady = RELAY.begin(&Wire1, RELAY_SDA, RELAY_SCL, RELAY_ADDRESS_26);
    moduleReady = RELAY.begin(&M5.In_I2C, RELAY_ADDRESS_26);
    if (moduleReady) {
        currentRelayAddress = RELAY_ADDRESS_26;
        newRelayAddress = RELAY_ADDRESS_66;
    } else {
        // moduleReady = RELAY.begin(&Wire1, RELAY_SDA, RELAY_SCL, RELAY_ADDRESS_66);
        moduleReady = RELAY.begin(&M5.In_I2C, RELAY_ADDRESS_66);
        if (moduleReady) {
            currentRelayAddress = RELAY_ADDRESS_66;
            newRelayAddress = RELAY_ADDRESS_26;
        }
    }
    if (moduleReady) {
        Serial.printf("Module13.2 2Relay found at 0x%02X\n",
                      currentRelayAddress);
        drawAddressScreen();
    } else {
        Serial.println("Module13.2 2Relay INIT ERROR");
        drawAddressScreen("Module13.2 2Relay ERROR");
    }
}

void loop()
{
    M5.update();
    const auto touch = M5.Touch.getDetail();

    if (touch.wasClicked() && touch.x >= ADDRESS_BUTTON_X &&
        touch.x < ADDRESS_BUTTON_X + ADDRESS_BUTTON_WIDTH &&
        touch.y >= ADDRESS_BUTTON_Y &&
        touch.y < ADDRESS_BUTTON_Y + ADDRESS_BUTTON_HEIGHT) {
        if (!moduleReady) {
            drawAddressScreen("Module not found");
        } else if (RELAY.setDeviceAddr(newRelayAddress)) {
            currentRelayAddress = newRelayAddress;
            newRelayAddress = (currentRelayAddress == RELAY_ADDRESS_26)
                                  ? RELAY_ADDRESS_66
                                  : RELAY_ADDRESS_26;
            Serial.printf("I2C address updated to 0x%02X\n",
                          currentRelayAddress);
            drawAddressScreen("Success!");
        } else {
            Serial.println("I2C address update failed");
            drawAddressScreen("Failed!");
        }
    }

    delay(20);
}

4. コンパイルと書き込み

1. 書き込みモードに入る：CoreS3 のリセットボタンを約 2 秒間長押しし、内部の緑色 LED が点灯したら離してください。ボタンを離すと緑色 LED が消灯し、デバイスが書き込みモードに入り、書き込み待機中であることを示します。

注記

プログラムを書き込む前に書き込みモードへ入る手順は、デバイスによって異なる場合があります。詳しくは Arduino IDE セットアップガイドページ下部の各デバイスのプログラム書き込みチュートリアル一覧を参照してください。

1. デバイスのポートを選択し、Arduino IDE 左上のコンパイルと書き込みボタンをクリックして、コンパイルと書き込みが完了するまで待ちます。

5. リレー制御

書き込みが完了したら CoreS3 を再起動してプログラムを実行します。REVERSE をタップすると 2 つのリレーの状態が反転し、STEP をタップすると 2 つのリレーの状態が順番に切り替わり、ALL をタップすると 2 つのリレーを同時にオンまたはオフにできます。

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