M5STACK

M5STACKは オールインワンで迅速な製品開発キットです。             2017.09.15
＿　ORG：2017.09.15。Rev.1：2017.09.20。Rev.2：2017.10.02。Rev.3：2017.10.24
＿　Rev.4：2018.11.02

価格は $36.10  3977円。
構成は ESP32 without TELEC + TFT Display + Speaker + I2C Connector
+ Micro SD SLOT + Push Switch + I/O Port + Li-ion Battery
+ 密閉型スタッカブル・デザイン。
大きさは 54 x 54 x 17mm で手の平に入るサイズで 重さは 24g 。

注意！！：2017.09.20 追記。
Aliexpress HwaYeh Store は 9/20 に $38.00 から $88.00 になりました。
Aliexpress Fruit Pi  Store は 9/20 に $38.00 から $88.00 になりました。
高価格では 購入する商品価値 や 紹介する価値 はありません。
注意！！：2017.10.02 追記。
＿　2017.10.02  $58.00 になる。しかし まだ $20 高い。

追記：2017.10.24：$35.00
2017.10.23 に 公式の M5STACK Store の販売店が開始しました。
＿　$41.00：M5STACK GRAY(with MPU9250)
＿　$35.00：M5STACK BASIC
＿　$2.5　 ：M5STACK PROTO Board

追記：2017.11.03
M5STACK BASIC($35), M5STACK GRAY($41) は M5Stack Store 以外に
Fruit Pi Store, HwaYeh Store の２社から販売になりました。

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M5STACKチーム：
＿　M5STACK は KICSTARTER にて ESP8266 で登場。その後 ESP32 で
＿　リニューアルする事になります。
＿　2017年3月28日中国上海：M5STACKチームは ESPRESSIFにて ESP32
＿　を使用した製品の契約を締結しました。

M5STACKチームの目標：
＿　誰もが簡単に使用できる迅速な製品開発の為のオールインワン
＿　ソリューションを提供。プロトタイプの複雑さを取り除き、実用的
＿　で使い安い、さまざまなプロジェクトを実現することができます。
＿　製品の見栄えは 綺麗でプロフェッショナルです。

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CORE Manual：CORE DEVELOPMENT KIT V1.0

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仕様：
_　ESP32 without TELEC：WiFi/BLE
＿　　M5 BUS シールの下は 金属ケースで記載はありません。
_　Display：2 inch 320 x 240 Color TFT LCD：FW-TFT020：ILI9341
_　Serial：SLAB CP2104
_　I2C Connector：GROVE I2C ( PH2.0-4 )
_　Audio Amp：NS4148
_　Speaker：8Ω  1W
_　TF Card Reader：Micro SD SLOT
_　M5 BUS：30pin,  2.54mm Low Female 2×15 Connector
_　External Connector：PORT, BUS PORT, I/O PORT
_　Battery Socket：Li-ion Battery
_　Power Switch：RESET & ON/OFF：1回押すとON。2回押すとOFF。
_　Push Switch：A, B, C
_　Battery Inside：150mAh
_　Attachment：Magnet
_　WEIGHT：24g
_　SIZE：54x54x17mm
_　Hardware pinout：GitHub M5STACK。

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構成：

追加メモ：Audio Amplifire NS4148 について：2018.11.02 Rev.4
＿　Audio Amplifire の IC は 公式図面では NS4148 です。
＿　BASIC 及び GRAY に搭載されている IC は NS41050B(NS4150) です。
＿　NS4150 は ESP32-LyraT V4.3 Board に実装されています。aitendoの
＿　　ブルートゥース搭載メディアプレーヤー [PCBA6639]にも使用されています。
＿　M5Stack の偽物？には NS4148 が使用されています。
＿　NS4150,NS4148,BT6306 は 同等品で問題有りません。
＿　BT6306 は iPod や iPhone に 使用されている実績があります。
＿　仕様：NS4150 は Low EMI,Filterless,3W Mono Class D Audio Amplifier です。
＿　　M5Stack は Single Input 仕様です。回路図では INN端子は C44(100nF) を
＿　　介して PGND  されていますが OPEN です。レイアウトも OPEN です。
＿　動作：INP入力(Positive input terminal (differential +))のみの Single Input 。
＿　　　カットオフ周波数は C44(100nf) と INN入力端子のインピーダンスで決まります。
＿　プログラム：入力は 最大 0.54Vac に押さえる必要があります。これを超える
＿　　入力は出力が歪みます。M5StackのDAC出力の振幅は 0.54V以内である事。
＿　現状：INN端子がOPENでも出力可能。アプリによっては問題なく音が出ています。
＿　　INN端子に手を近づけるとハムノイズがでます。
＿　　PGNDをGNDするとノイズが無くなる物とサーという音が出る物があります。

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Front BOTTOM Board：M5 BUS	Rear BOTTOM Board：Li-ion Battery
inside of the Rear cover：Magnet x 4ea	Outside of the Rear cover：Port Index

 

TFT Card Reader,  Bus Port	Sticker,  BUS Port
Power Switch, USB C, I2C, I/O Port	Speaker,  I/O Port

 

Rear of MainBoard,  Speaker	Rear of  TFT LCD

 

M5STACK KIT：ケースの中味。	Proto Board ( $3.50 )：別途購入の事。

Proto Board：
＿　Aliexpress：Fruit Pi Store。$3.50。 輸送期間=9日。2017.09.18 追記。

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購入：費用 $36.10 で 3977円。以下のケースで来ます。
＿　付属品：CORE DEVELOPMENT KIT 説明書、QUick Start ガイド、シール、
＿　　　　　20cm 10pin male to female Connector Cable, USB TYPE C ?
＿　以下の製品が公式な物であるかは 不明です。

	購入
	Aliexpress HwaYeh Store $36.10 3977円 SALE ! ————————–
	Aliexpress Fruit Pi Store $38.00 4174円 輸送期間＝8日。 最初の販売ストアー。 ————————–
	github：m5stack Thanks to M5STACK TEAM

追記：2017.10.24
公式の M5STACK Store の販売店が開始し $35.00 です。

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起動：
＿　起動時に M5STACKの画像 と マック似の 起動音。
＿　Graphics Test の後は WiFi Scan ，TFT CARD の Test を表示します。
＿　A Button を押すと Analog 入力の値が表示されます。

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参考：
M5STACK：CORE DEVELOPMENT KIT：M5STACK 本家です。
Kickstarter：M5Stack: Stackable Arduino with Compact Aluminum Shell.
＿　(Canceled)：ESP8266 版はキャンセルになりました。内容は必見です。
iCrowdNewswire：M5Stack: World’s First Open-Source R&D Modular Toolkit.
＿　KickStarter に於ける M5STACK の詳細。
Facebook：M5STACK：M5STACK の多くの情報が見れます。
YouTube ：M5_1：M5STACK の案内。
GitHub：M5STACK。Hardware pinout が書かれています。
YouTube ：M5Stack KS1：M5STACK の案内と実例。
YouTube ：[TECH] – M5Stack Live YouTube Subscriber Display：実例。
YouTube ：M5 – What if the Arduino with a case：作品の紹介。
YouTube ：[TECH] – M5Stack Garage Door Opener：ドアーオープン。
ESPRESSIF：M5Stack to be Relaunched with ESP32：ESPRESSIFの案内。
hackaday：M5Stack – An Open Source Enclosed Modular Toolkit：実例。
twitter：M5STACK：ツイッター情報。
instructables：M5 module and the keypad：ホテルのパスワードパネル。
the INTERNET of THINGS with ESP32：ESP32の最大のまとめサイト：
＿　ここでは Aliexpress の M5STACK が公式の製品か書かれていません。
＿　2017.09.15 現在、Under development(開発中)と書かれています。
HACKADAY.IO：M5Stack – An Open Source Enclosed Modular Toolkit
＿　　　　　　　Arduinio MEGA32U4 による記事。

追記：2017.10.24
10月12日到着：ESP32 2 inch LCD 1W SPEAKER。偽物。
＿　価格：2262円 ( $20.00 )。TAT=15日。M5STACK のメインボード。
＿　Case, USB C Connector, Battery Cable, I2C Connector cable,
＿　Antenna Connector Cable, Tape 付き。
＿　STORE：FACE-TO-FACE Electronic：
＿　Seatechnolgy Store($22.63), FACE-TO-FACE Electronic($22.73),
＿　LILY GO($22.26)。M5STACK は未だに $58 と高価格 。
＿　10月13日：Store は 1社増えて３社になる)。
追記：2017.10.29：
＿　10月28日頃に この製品は 上記３社の販売店から無くなりました。

M5STACK の 現状：2017.10.18
＿　Aliexpress 3つの再販業者で $58と高価格に変更し４台売れたのみ。
＿　この高価格は海外でも注視されている様です。
＿　M5STACK twitter 情報(10月17日)：M5STACK 大量生産。
＿　nanik氏：現在の価格は高すぎる。$35 – $45 の手頃な価格。
＿　M5STACK：基本的なキットの価格は $18.9 で一部の再販業者はAliexpressで
＿　　高い価格に設定している。数日たてば それらをクリーンします。
＿　twitter：情報もと。
＿　M5STACK：情報もと。

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応用事例：

 

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動作メモ：2017.09.21 追記。
1.　PMU は ESP32 を統合。
2.　ESP32は常に物理的に電源が供給されディープスリープモードて 5μA 消費。
3.　他の部品の電流消費は不明。
4.　速いグラフィック表示のライブラリーは M5Stack.h でなく TFT_eSPI がある。
5.　電源：PMUの組み込み関数。
＿　　　　1回押すとESP32がリセット。2回押すと電源がオフになる。
＿　　　　PMUはMCUの電源を直接遮断します。
＿　　　　ソフトウェア制御：esp_deep_sleep_start（）

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感想：
M5STACK の概要をまとめ、スケッチ等の開発環境のレポートは除きます。

＿　価格：$38.00 で 4174円。輸送期間 は 8日と迅速な輸送の業者です。
＿　　高いですが 作る事を考えると安いです。　良い製品は 10個位購入
＿　　しますが ４万台になり かなりな額です。そうなると買えません。
＿　　その後、$36.10  3977円 の業者がでてきました。

＿　回路とレイアウト：実に練りに練った設計で素晴らしい内容です。
＿　　実装面でも工夫があり感心致します。特にケースへのボードの
＿　　組み込みは、巧妙に出来ています。ボードはケースにギリギリで
＿　　外す時は難解です。最小サイズにする為に コネクターのサイズや
＿　　部品配置の工夫があります。M5STACKチームに敬服し、作り方
＿　　の勉強になりました。

＿　固定：本体の裏側に磁石が埋め込まれています。磁石で金属に
＿　　固定が可能です。冷蔵庫では 振動で落ちない程度の強さです。

＿　接続コネクター：M5STACK のメインの 15 x 2 30pin は 拡張に便利
＿　　です。拡張ボード(Proto Board) は 販売されています。
＿　　さらに４隅にある 8pin x 2 , 15pin x 2 コネクターは 自由に接続
＿　　ができ 拡張性と柔軟性に富んでいます。

＿　USB Cable：USB TYPE C を使用します。購入先の画面には 付属品
＿　　として ありますが 到着した物には入っていませんでした。
＿　　そこで 百均にある USB TYPE C を購入しました。

＿　機動音：「ジャ〜ン」と言うマックの機動音に似た音に感心。

＿　オールインワン：多彩な機能は 多様でプロフェッショナルで綺麗な
＿　　作品が迅速に出来る利点があります。ただし費用がかかります。
＿　　低価格で出来る ESP32 Mini Kit で作る物と 分ける事かと思います。

＿　不明な点：
＿　　TFT LCD：2 inch 320 x 240 ですが 具体的に何処の製品か不明です。
＿　　　M5STACK ESP8266版では LoRa という情報があります。
＿　　　Driver IC は Library の Display.cpp に ILI9341 の記述があります。
＿　　　Adafruit ILI9341 Breakout and Shield に準じている様です。
＿　　ESP32：金属板を取り除いて中を確認はしていません。

＿　ESP32 without TELEC：仕様や用途に応じた範疇で使用します。
＿　　幾つかの方法があります。
＿　　WiFi を使用せず 省エネも含め スケッチで WiFi を OFF にする。
＿　　WiFi OFFで センサーとディスプレーで多くの事ができます。
＿　　メイン基板の ESP32 を ESP-WROOM-32 に交換する。
＿　　Proto Board に ESP-WROOM-32 を搭載する。
＿　　ESP32 without TELEC でなく ESP-WROOM-32 のボードを作る。
＿　　等々、いろいろアイデアがあると思います。

＿　気になる点：ディスプレーの左端の表示が ケースの枠で 半文字程見えない。
＿　　使用時はスケッチでの工夫が必要です。
＿　　小型化の為に こういうギリギリの事がでてきますね。

＿　価格高沸：2017.09.20 追記。追加購入かと思いきや、とんでもない事が。
＿　　 Aliexpress HwaYeh Store は $38.00 から $88.00 と +$50 高くなりました。
＿　　 Aliexpress Fruit Pi  Store は 一時在庫無し表示でしたが 夜に表示され
＿　　　+$50 された価格になりました。この高価格では高過ぎて商品価値は
＿　　　ありません。追加購入はやめて 他の低価格商品を目指します。
＿　　販売実績メモ：合計 54個。2017.09.20現在。
＿　　　HwaYeh Store：12人 23個。Fruit Pi Store：19人 31個。
＿　　　内 TH の S***n.T. は HwaYeh Store と Fruit Pi Store 共に 10個購入。
＿　　　M5STACK Community：Where is m5stack available for purchase?
＿　　　　で話がでています。

追記：2017.10.24
公式の M5STACK Store ができ、結果、初期の販売店 及び ボードのみの販売店も
＿　偽物である事が判明しました。
＿　尚、without TELEC ですから 送信せずに 表示器として使用したいと思います。

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1.54 inch e-Paper Display with ESP32

1.54″ e-Paper 200×200 SPI display を ESP8266, ESP32で動かしました。 2017.09.07

費用：
＿　e-Paper + WeMos D1 mini ：1831円
＿　e-Paper + ESP32 Minikit　 ：2351円
＿　e-Paper 単体は 1572円です。

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仕様：

Operating voltage: 3.3V Interface: 3-wire SPI, 4-wire SPI Outline dimension: 48 × 33mm Display size: 27.6 × 27.6mm Dot pitch: 0.138 × 0.138 Resolution: 200 × 200 Display color: black, white Grey level: 2 Refresh power: 26.4mW(typ.) Standby power: <0.17mW Viewing angle: >170

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準備：費用 e-Paper + D1 Mini = 1831円。e-Paper + ESP32 Minikit = 2351円。

No	Nomen	Link	Price
1	Waveshare 1.54 inch e-Paper , XH2.54 20cm 8Pin Cable	WS Development Tool Store ($14.39)	1572円
2	ESP32 Minikit	All goods are free… ($7.13)	779円
2	WEMOS D1 Mini Lite	WEMOS CC Store ($3.66)	400円
2	WEMOS D1 Mini	MH-ET Store ($2.38)	259円
2	WEMOS D1 Mini Pro	ElectronicFans ($4.60)	503円
	———————————-	———————————–	——
3	e-Paper ライブラリー	ZinggJM：GxEPD
3	Image ソフト(Windows)	GOOD DISPLAY：Image2LCD

＿　e_Paper について：
＿　　購入先：Aliexpress。
＿　　輸送期間：WS Development Tool Store は 12日で届きました。
＿　　　　　　　その後の追加注文では 6日で届きました。
＿　　この e_Paper は Waveshare Electronics (微雪电子) の製品です。

＿　　付属品：2.54mm コネクター・ワイヤー 20cm。
＿　　　白いコネクターは e-Paper 基板のコネクターに接続。
＿　　　黒いコネクターはブレッドボードワイヤーのメス側と同じです。
＿　　　ESP側がオスピンならば そのまま挿して使用できます。

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配線：以下８本を配線します。コネクターの接触に注意してください。
＿　基板裏BS端子は 「0」の位置で「4-wire SPI」を使用します。

		e-Paper		ESP8266 D1 mini		ESP32 Minikit
		BUSY (Busy status output)		D2		4
		RST (External reset)		D4		16
		DC (Data/Command sel)		D3		17
		CS ( SPI chip selection)		D8		5
		CLK (SPI SCK)		D5		18
		DIN (SPI MOSI)		D7		23
		GND		GND		GND
		VCC		3.3V		3.3V

 

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ライブラリー：
＿　ZinggJM：GxEPD をダウンロードしライブラリーに入れます。
＿　Waveshare 1.54inch e-Paper display class は 「GxGDEP015OC1」です。
＿　サンプル(exsample) は ８個あります。
＿　設定：スケッチの e-Paper display は 「GxGDEP015OC1」を使用します。
＿　以下、１行の変更のみで動作します。

 #include <GxGDEP015OC1/GxGDEP015OC1.cpp>; 

＿　Arduino IDE ボード設定：以下の設定で書き込め 動作します。
＿　ESP8266 ( WeMos D1 mini ) ： “WeMos D1 R2 & mini”
＿　ESP32 　( ESP32 MiniKit )　： “WEMOS LOLIN32”

SPI設定メモ：
＿　ESP8266：
＿　　GxIO_Class io(SPI, SS, D3, D4); // SS=CS=D8, DC, RST
＿　　GxEPD_Class display(io);

＿　ESP32：
＿　　GxIO_Class io(SPI, SS, 17, 16); // SS=CS=5, DC, RST
＿　　GxEPD_Class display(io, 16, 4);

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画像処理：Image2LCD：画像を xxx.h に変換します。
＿　Windows アプリです。マックは Wine Emulator で動作します。
＿　xxx.h は スケッチのファイルの中に入れて使用します。
＿　GxEPD のサンプルを参照すると解りやすいです。

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サンプル(exsample)：

 

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参考：
Waveshare：1.54inch e-Paper Module：e-Paper WiKi。
Waveshare：1.54inch e-Paper Datasheet：e-Paper データーシート。
YouTube：Waveshare 1.54inch e-paper：Waveshare Electronics の説明。
YouTube：Tech Note 055 Using ePaper SPI Displays with an ESP32/ESP8266：
＿　　　　ESP8266/ESP32 による 4.2 inch と 2.13 inch e-Paper の使用方法。
YouTube：Tech Note 056 ESP32 ePaper Serial UART Display with Weather Display Code：
＿　　　　ESP8266/ESP32 による 4.3 inch e-Papre の使用方法。
YouTube：ESP8266 7.4inch Weather display：7.4″ E ink display と ESP8266。
YouTube：Images and Text on the Waveshare 1.54inch e-Paper Display：
＿　　　　David Watts氏：WeMos D1 mini による自作例。2017.09.20 追記。
＿　　　　配線、スケッチは同じ内容です。
＿　　　　Image2LCD による Image作成方法が説明されています。
Arduino Forum：Good Dispay ePaper for Arduino：e-paper と Arduino。
Arduino Forum：Waveshare e-paper displays with SPI：Waveshare と ESP8266。
instructables：E-paper Display With Arduino/ESP8266：4.3″ とArduino/ESP8266

shinkansen55 さんからのレポート：追記 2017.10.07
＿　動作までの手順と流れを 以下に示します。shinkansen55 さん ありがとうございます。
– ardunio-IDEを使う。
– GxEPDをlibrariesへコピー。
– adafruite-gfx-libraryをlibrariesへコピー。
– ボードとしては、ESP32 Dev boardを選択する。
– SPIのexample を使う。

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メモ：スケッチ や 他の情報の誤記。
＿　スケッチ誤記：
＿　　　// mapping from Waveshare 2.9inch e-Paper to Wemos D1 mini
＿　誤　// BUSY -> D6
＿　正　// BUSY -> D2：ZinggJM / GxEPD には「BUSY -> D2」と書かれている。

＿　Arduino Forum の ESP32配線画像：Waveshare e-paper displays with SPI：
＿　画像は見難いですが ESP32の配線と スケッチの端子は一致していません。
＿　正しい配線は 「配線：ESP32 MiniKit」の表に示した 番号です。

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感想：
１. 謝辞：e-Paper ライブラリー「GxEPD」の製作者 ZinggJM氏に感謝致します。
＿　　　 他に G6EJD氏による「epd」。
＿　　　 squix78：Daniel Elichhorn氏の「EPD2」ライブラリーがあります。
＿　　　 sabas1080 / LibraryEPD
２. e-Paper の Display は 基板にしっかりと固定されており安心です。
３. 反射光によるコントラストと表示は 見やすく素晴らしいです。
＿　紙の様な表示に うっとりします。
４. 電源なしでも 表示している所が なんともいい感じです。
５. 画面消去に時間がかかりますので 高速表示には不向きです。
６. 画面に表示された QRコードは iPad で読めました。
７. 他の e-Paper を使用する場合は 「GxEPD」の使用条件を把握してください。
８. 日本国内の販売：投稿時に 日本アマゾンを除き e-Paper は 販売されていません。
＿　Aliexpress は 1572円 で購入できますが ebay は 少々高い価格になっています。
＿　国内販売時は かなり高くなると思います。日本アマゾンでの Waveshare では
＿　1.54inch 200×200 が なんと 16049円という超高価格(10倍)で販売されています。
＿　日本アマゾンでの Waveshare は 他の製品も驚く程の高いボッタクリ価格です。
９. 大きなサイズ： 4.2 inch 400×300 を使用したいのですが $27.89 ( 2996円 )
＿　と少々高いです。4.3 inch 800×600 は $53.00 ( 5745円 ) です。
＿　

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