プログラム可能なWiFi機能を持ったマイコン「ラズパイ Pico W」を使って、Googleスプレッドシートの読み書きを行うトライをした記事シリーズです。

以下がテスト用のスプレッドシートを用意して、PicoWとの通信を試した中核部分の記事です。

テスト用スプレッドシートとGASの解説はこちら。

ArduinoIDEによるラズベリーパイPico Wのプログラム解説はこちら。

ここで通信トライの一連の記事は終わりですが、最終的には、PicoWを使って、LEDなどの物理的なデバイスとスプレッドシートをリンクさせたいと考えています。

そこで、この記事シリーズの補足としてLEDデバイスの例としてフルカラー＆個別指定で発光できる「NeoPixel（ネオ・ピクセル）」という製品の操作に挑戦してみることにします。

「NeoPixel」については、以下を参照ください。（記事は、「ラズベリーパイ Zero WH」を使ったものです）

「Arduino IDE」では「PicoW」用のプログラムは少ない

「Arduino IDE」で、「PicoW」の開発をすることの課題

この記事シリーズでは、MycroPythonでうまく行かなかったため、「Arduino IDE」で「ラズベリーパイPico W」のプログラムを開発しています。

ところが、本来この環境は「Arduino 」シリーズのマイコンの開発環境ですので、サンプルプログラムやライブラリは、大半はArduino用のもので、「ラズベリーパイPico W」については、これらは非常に限定されています。

特に、外部のライブラリについては、使えそうなものでも、殆どが「Arduino」でしか動かないはずです。

「Arduino IDE」用に、「NeoPixcel」を制御するライブラリは多数公開されていますが、ArduinoIDEでは、これらが「Pico W」で動くかどうか、コンパイルするまで良く判らないという課題があります。

「NeoPixel」用のライブラリの検索と導入

「Arduino IDE」で、「NeoPixcel」を扱うライブラリを検索してインストールします。

結果からいうと、メーカーの「Adafruit（エイダ・フルーツ）」社が発行している公式ライブラリを選択することで、無事Pico Wで動くプログラムを作る事ができました。

本来は多くのライブラリが、コンパイルまでできても、PicoWでは動かないはずなので、かなり幸運だったと言えるでしょう。

ライブラリの検索は以下の様にします。

「Arduino IDE」のサイドバーの上から3つめ、本の背表紙の様なアイコンをクリックします。

ここでは、「NeoPixcel」と「Adafruit」を検索窓に入力しました。

すると、以下の「Adafruit　NeoPixcel　by　Adafruit」というライブラリが見つかりますので、インストールします。

スケッチ例の追加を確認

インストールが済んだら、「ファイル」から「スケッチ例」を見て見ます。

「NeoPixcel」用のスケッチ例「Adafruit　NeoPixcel」が追加されていました。

ここを更にクリックします。いくつかスケッチ例がありますが、以下の「simple」という短いスケッチを引用する事にしました。

「Pico W」に対応したライブラリか？

このライブラリの参考URLを辿ってみます。

ライブラリとしてインストールされるフォルダ群が表示されています。

その中に、「rp2040_pio.h」というフォルダがあります。

RP2040は「Pico W」のコアチップですので、このライブラリが「Pico W」に対応してそうな事が予想できます。

とはいえ、可否は最終的にコンパイルして動かしてみるまでは判りません。（幸い、今回は動きました）

デバイスの準備

プログラムを試す前に、「NeoPixcel」を用意します。

以下が「Pico W」ですが、今回使用する端子は、アース（GRD）とGP01です。USBソケット近くの端子ですが、端子の役割は基盤の裏側に小さく印字されているので、ご確認ください。

ここに、NeoPixcelを以下の様に接続します。

NeoPixelは端部にケーブルが3本ありますので、中央の信号線（緑色などが多い）をGP01に、アース線（黒色などが多い）をGRDに接続します。

電源線（赤色が多い）は、PicoWの5Vピンにつないでも良いのですが、安全のため、上図の様に別の5V電源から取った方が良いでしょう。

NeoPixcelは、LED素子数が自由に選べるのですが、3ケ以上あればOKです。

以上でデバイスの用意は完了です。

プログラムの修正

先回の記事で作成したプログラムに、NeoPixcelの記述を3ヵ所加えます。

冒頭の#include部分

冒頭の#includeの最後に、以下の「NeoPixcel」とコメントがある部分を、サンプルスケッチ「simpe」からコピーします。

そして、★素子の数を3に修正します。（数は何でも良いのですが、何らかの大電流による故障を避けて少数にしておきます）

これで、ライブラリの引用や初期の変数定義が完了します。

実質上意味があるのはは以下の1行です。

#include <Adafruit_NeoPixel.h>

#include <Arduino.h>
#include <WiFi.h>
#include <HTTPClient.h>

//==↓==↓==↓==↓==↓==↓==↓==↓NeoPixel↓==↓==↓==↓====↓==↓==↓==↓

// NeoPixel Ring simple sketch (c) 2013 Shae Erisson
// Released under the GPLv3 license to match the rest of the
// Adafruit NeoPixel library

//-------------------------------------

#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#ifdef __AVR__
 #include <avr/power.h> // Required for 16 MHz Adafruit Trinket
#endif

// Which pin on the Arduino is connected to the NeoPixels?
#define PIN        1 // On Trinket or Gemma, suggest changing this to 1

// How many NeoPixels are attached to the Aorduino?
★素子の数を3に修正
#define NUMPIXELS 3 // Popular NeoPixel ring size

// When setting up the NeoPixel library, we tell it how many pixels,
// and which pin to use to send signals. Note that for older NeoPixel
// strips you might need to change the third parameter -- see the
// strandtest example for more information on possible values.
Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

#define DELAYVAL 500 // Time (in milliseconds) to pause between pixels
//=↑==↑==↑==↑==↑==↑==↑NeoPixel↑==↑==↑==↑====↑==↑==↑=

setup（）モジュール部

中段の　void setup( ) {～で始まるモジュール部には、以下を挿入します。
ループモジュールに入る前の初期設定となります。

内容のある部分は、以下の1行のみです。

pixels.begin();

void setup() {

//==↓==↓==↓==↓==↓==↓==↓==↓NeoPixel↓==↓==↓==↓====↓==↓==↓==↓
  // These lines are specifically to support the Adafruit Trinket 5V 16 MHz.
  // Any other board, you can remove this part (but no harm leaving it):
#if defined(__AVR_ATtiny85__) && (F_CPU == 16000000)
  clock_prescale_set(clock_div_1);
#endif
  // END of Trinket-specific code.

  pixels.begin(); // INITIALIZE NeoPixel strip object (REQUIRED)
//=↑==↑==↑==↑==↑==↑==↑NeoPixel↑==↑==↑==↑====↑==↑==↑=


}

loop（）モジュール部

最後に、loopモジュール部には、以下を挿入します。

実質上は以下の3行のみです。

設定のクリア
pixels.clear();

各LED素子の発光状況を設定
pixels.setPixelColor(素子番号, pixels.Color(赤輝度, 緑輝度, 青輝度));

デバイスに信号を送って実行
pixels.show();

void loop() {
//==↓==↓==↓==↓==↓==↓==↓==↓NeoPixel↓==↓==↓==↓====↓==↓==↓==↓
  pixels.clear(); // Set all pixel colors to 'off'

  // The first NeoPixel in a strand is #0, second is 1, all the way up
  // to the count of pixels minus one.
  for(int i=0; i<NUMPIXELS; i++) { // For each pixel...

    // pixels.Color() takes RGB values, from 0,0,0 up to 255,255,255
    // Here we're using a moderately bright green color:
    pixels.setPixelColor(i, pixels.Color(0, 150, 0));

    pixels.show();   // Send the updated pixel colors to the hardware.

    delay(DELAYVAL); // Pause before next pass through loop
  }
//=↑==↑==↑==↑==↑==↑==↑NeoPixel↑==↑==↑==↑====↑==↑==↑=

}

実行

以下の様に光りましたでしょうか！

補足：スケッチ内容

ArduinoIDEから、「BasicHttpsClient」というスケッチを呼び出して修正したコードを上げます。

ただし、他者のプログラムを改編しての再配布は控えるべき事ですので、完全な形では公開せず、抜粋という形で以下に挙げます。

・・・・中略・・・とある部分は、省略しています。

試される方は、この記事と以下の記事を辿って、お手元で修正過程を再現してください。（改変結果はお手元で楽しむに留めおきください）

コードの複写部

//==↓==↓My Repeat for Read↓==↓==↓
この部分
//=↑==↑My Repeat for Read↑==↑=

コードの打ち替え部

#define STASSID "★WiFiのSSID★"
#define STAPSK "★WiFiのPassWord★"

//==↓==↓My code↓==↓==↓
この部分
//=↑==↑==↑My code↑==↑==↑=

-----BEGIN CERTIFICATE-----
・・・
・・・
・・・
★ルート認証★
・・・
・・・
・・・
-----END CERTIFICATE-----

NeoPixcelの記述挿入部

//==↓==↓NeoPixel↓==↓==↓
この部分
//=↑==↑==↑NeoPixel↑==↑==↑=

NeoPixcelの記述確認・修正部

プログラムの前の方、

// Which pin on the Arduino is connected to the NeoPixels?
#define PIN        1 // ★On Trinket or Gemma, suggest changing this to 1

// How many NeoPixels are attached to the Arduino?
#define NUMPIXELS 3 // ★Popular NeoPixel ring size

　GPIOピンは1を選択しています。
　LED素子数は3としています。

スケッチ修正結果（抜粋）

/**
   BasicHTTPSClient.ino

    Created on: 20.08.2018

*/




#include <Arduino.h>
#include <WiFi.h>
#include <HTTPClient.h>

//==↓==↓==↓==↓==↓==↓==↓==↓NeoPixel↓==↓==↓==↓====↓==↓==↓==↓

// NeoPixel Ring simple sketch (c) 2013 Shae Erisson
// Released under the GPLv3 license to match the rest of the
// Adafruit NeoPixel library

//-------------------------------------

#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#ifdef __AVR__
 #include <avr/power.h> // Required for 16 MHz Adafruit Trinket
#endif

// Which pin on the Arduino is connected to the NeoPixels?
#define PIN        1 // ★On Trinket or Gemma, suggest changing this to 1

// How many NeoPixels are attached to the Arduino?
#define NUMPIXELS 3 // ★Popular NeoPixel ring size

// When setting up the NeoPixel library, we tell it how many pixels,
// and which pin to use to send signals. Note that for older NeoPixel
// strips you might need to change the third parameter -- see the
// strandtest example for more information on possible values.
Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

#define DELAYVAL 500 // Time (in milliseconds) to pause between pixels
//=↑==↑==↑==↑==↑==↑==↑NeoPixel↑==↑==↑==↑====↑==↑==↑=

#ifndef STASSID
#define STASSID "★WiFiのSSID★"
#define STAPSK "★WiFiのPassWord★"
#endif

const char *ssid = STASSID;
const char *pass = STAPSK;

WiFiMulti WiFiMulti;

void setup() {

  Serial.begin(115200);

・・・★＜＜中略＞＞★・・・

  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFiMulti.addAP(ssid, pass);

//==↓==↓==↓==↓==↓==↓==↓==↓NeoPixel↓==↓==↓==↓====↓==↓==↓==↓
  // These lines are specifically to support the Adafruit Trinket 5V 16 MHz.
  // Any other board, you can remove this part (but no harm leaving it):
#if defined(__AVR_ATtiny85__) && (F_CPU == 16000000)
  clock_prescale_set(clock_div_1);
#endif
  // END of Trinket-specific code.

  pixels.begin(); // INITIALIZE NeoPixel strip object (REQUIRED)
//=↑==↑==↑==↑==↑==↑==↑NeoPixel↑==↑==↑==↑====↑==↑==↑=


}

const char *jigsaw_cert = R"EOF(
-----BEGIN CERTIFICATE-----
・・・
・・・
・・・
★ルート認証★
・・・
・・・
・・・
-----END CERTIFICATE-----
)EOF";

static int cnt = 0;

void loop() {
  // wait for WiFi connection
  if ((WiFiMulti.run() == WL_CONNECTED)) {
    HTTPClient https;
    switch (cnt) {
      case 0:
・・・★＜＜中略＞＞★・・・
      default:
        Serial.println("[HTTPS] not setting any SSL verification settings, will fail");
        cnt = 0;
    }

    Serial.print("[HTTPS] begin...\n");
    //==↓==↓==↓==↓==↓==↓My Code↓==↓==↓==↓====↓==↓==↓==↓
    if (https.begin("https://script.google.com/macros/s/★GASのデプロイID★/exec?data=X")) {  // HTTPS
    //=↑==↑==↑==↑==↑==↑==↑My Code↓↑==↑==↑==↑====↑==↑==↑=

      Serial.print("[HTTPS] GET...\n");
      // start connection and send HTTP header
      int httpCode = https.GET();

      // httpCode will be negative on error
      if (httpCode > 0) {
        // HTTP header has been send and Server response header has been handled
        Serial.printf("[HTTPS] GET... code: %d\n", httpCode);

        // file found at server
        if (httpCode == HTTP_CODE_OK || httpCode == HTTP_CODE_MOVED_PERMANENTLY) {
          String payload = https.getString();

         //==↓==↓==↓==↓==↓==↓My Code↓==↓==↓==↓====↓==↓==↓==↓
          payload = payload.substring(payload.indexOf("▼▼▼▼"),payload.indexOf("●●●●"));
          //Serial.println(payload);
          Serial.println(payload.substring(12));
        //=↑==↑==↑==↑==↑==↑==↑My Code↓↑==↑==↑==↑====↑==↑==↑=

        }
      } else {
        Serial.printf("[HTTPS] GET... failed, error: %s\n", https.errorToString(httpCode).c_str());
      }

      https.end();
    } else {
      Serial.printf("[HTTPS] Unable to connect\n");
    }
  }

  //==↓==↓==↓==↓==↓==↓My Code↓==↓==↓==↓====↓==↓==↓==↓
  Serial.println("Wait 10s before next round_Read...");
  //=↑==↑==↑==↑==↑==↑==↑My Code↓↑==↑==↑==↑====↑==↑==↑=
  delay(10000);

//==↓==↓==↓==↓==↓==↓My Repeat for Read↓==↓==↓==↓====↓==↓==↓==↓
  // wait for WiFi connection
  if ((WiFiMulti.run() == WL_CONNECTED)) {
    HTTPClient https;
    switch (cnt) {
      case 0:
・・・★＜＜中略＞＞★・・・
      default:
        Serial.println("[HTTPS] not setting any SSL verification settings, will fail");
        cnt = 0;
    }

    Serial.print("[HTTPS] begin...\n");
  //==↓==↓==↓==↓==↓==↓My Code↓==↓==↓==↓====↓==↓==↓==↓
    if (https.begin("https://docs.google.com/spreadsheets/d/e/★スプレッドシートの公開WEBページID★/pub?gid=0&single=true&range=A1")) {  // HTTPS
  //=↑==↑==↑==↑==↑==↑==↑My Code↓↑==↑==↑==↑====↑==↑==↑=

      Serial.print("[HTTPS] GET...\n");
      // start connection and send HTTP header
      int httpCode = https.GET();

      // httpCode will be negative on error
      if (httpCode > 0) {
        // HTTP header has been send and Server response header has been handled
        Serial.printf("[HTTPS] GET... code: %d\n", httpCode);

        // file found at server
        if (httpCode == HTTP_CODE_OK || httpCode == HTTP_CODE_MOVED_PERMANENTLY) {
          String payload = https.getString();

          //==↓==↓==↓==↓==↓==↓My Code↓==↓==↓==↓====↓==↓==↓==↓
          payload = payload.substring(payload.indexOf("▼▼▼▼"),payload.indexOf("●●●●"));
          Serial.println(payload.substring(12));
          //=↑==↑==↑==↑==↑==↑==↑My Code↓↑==↑==↑==↑====↑==↑==↑=
        }
      } else {
        Serial.printf("[HTTPS] GET... failed, error: %s\n", https.errorToString(httpCode).c_str());
      }

      https.end();
    } else {
      Serial.printf("[HTTPS] Unable to connect\n");
    }
  }

  //==↓==↓==↓==↓==↓==↓My Code↓==↓==↓==↓====↓==↓==↓==↓
  Serial.println("Wait 10s before next round_Write...");
  //=↑==↑==↑==↑==↑==↑==↑My Code↓↑==↑==↑==↑====↑==↑==↑=
  delay(10000);

//=↑==↑==↑==↑==↑==↑==↑My Repeat for Read↑==↑==↑==↑====↑==↑==↑=

//==↓==↓==↓==↓==↓==↓==↓==↓NeoPixel↓==↓==↓==↓====↓==↓==↓==↓
  pixels.clear(); // Set all pixel colors to 'off'

  // The first NeoPixel in a strand is #0, second is 1, all the way up
  // to the count of pixels minus one.
  for(int i=0; i<NUMPIXELS; i++) { // For each pixel...

    // pixels.Color() takes RGB values, from 0,0,0 up to 255,255,255
    // Here we're using a moderately bright green color:
    pixels.setPixelColor(i, pixels.Color(0, 150, 0));

    pixels.show();   // Send the updated pixel colors to the hardware.

    delay(DELAYVAL); // Pause before next pass through loop
  }
//=↑==↑==↑==↑==↑==↑==↑NeoPixel↑==↑==↑==↑====↑==↑==↑=

}

以下は、はじめてGAS（Goole Apps Script）に触れる方への参考資料のご紹介です。

GASで「WEBアプリ」を実装する手順を、以下の本にまとめました。

スマートフォンなどデバイスを選ばず使用できるWEBアプリは便利なものですが、GASの解説でこの部分だけにフォーカスした解説本はまだ少ないと思います。

手順を通しでご確認したい方はご参考にどうぞ。

手間賃程度の値段を付けさせて頂いておりますが、アマゾン読み放題（Amazon UnLimited） のサービス加入中の方は無料で読めます。
コードの解説はこちらです。

本書で実装する、表計算シートをそのまま映し出す「テーブル形式フォーム」（自称している呼称です）は、Googleフォームなどの単票形式のフォームと違った、多様に応用がきく便利なフォームです。そのコードの内容を解説しています。

Google Apps Script（GAS）でWEBアプリを作る事で、日常のちょっとした効率化が可能です。
サーバレスかつ無料のサービスですので、アマチュアでも手軽に始められます。
用例の一つとして、スケジュール調整アプリの様な意見集約にうってつけかと思い、以下を本にしてみました。

チームの意見集約を、メールに代わってWEBアプリでやってみませんか、というご提案です。

こちらは、テーブル形式フォームを進化させ、エクセル風テーブルにしたWEBアプリの解説です。ちょっとしたプログラムで、スマートフォンなどから「まるでエクセル」が使える感動を是非！

宜しければどうぞ。