モジュール

MicroPythonのモジュールと、その使い方を学びます。

Author:Pedro LimaLast revision:2024/12/17

このガイドでは、MicroPythonのモジュールがどのように動作するのかを学び、いくつかの内蔵モジュールを紹介し、MicroPythonプロジェクトの機能を拡張するために、Modulinoのような外部パッケージのインストール方法を示します。

モジュールとは何か?

モジュールは関数やクラス、変数の集合で、別のファイルに整理されているものです。このファイルは、インポートすることでメインプログラムから利用できます。モジュールを使うと以下のようなことができます。

  • コードの再利用: 0からすべてを書く代わりに、有用な関数をインポートできます。
  • コードの整理: コードをモジュールに切り出すことで、プロジェクトの可読性と保守性を高めます。
  • 特別な関数の利用: モジュールの利用を通じてのみ利用可能な高度な関数(例: 時間の遅延やハードウェア通信)が必要なタスクもあります。

内蔵モジュール

MicroPythonには、いくつかの内蔵モジュールが付属します。これらは、タスクのプログラムに必要な基本関数です。例えば、

  • time: 時間の遅延や時刻の取得、期間の測定などが、コード内で利用可能です。
  • os: ファイル作成やディレクトリ一覧など、ファイルシステムを管理する関数を提供します。
  • machine: ハードウェアの操作用のモジュールで、ピンやI2Cなどの制御を行います。

追加のインストールをせずに、内蔵モジュールを直接利用できます。timeモジュールを使い、遅延を利用する例を示します。

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import time

print("Starting countdown...")
time.sleep(3)  # Pauses the program for 3 seconds
print("Countdown complete!")

この例では、time.sleep()で遅延をおこないます。timeのような内蔵モジュールは、MicroPythonに既に組み込まれているので、追加で何かをインストールする必要はありません。

外部モジュール

デフォルトのMicroPythonには含まれていないモジュールもあります。これらは、個々にインストールする必要があります。外部関数は、コミュニティや特定のハードウェアパッケージにより提供されることがあり、MicroPythonの機能を拡張します。例えば、Modulinoライブラリは、Arduino Modulinosで動作するツールを提供する外部モジュールです。

外部モジュールの使い方を示すために、ArduinoボードにModulinoパッケージをインストールする手順を紹介します。

Step1: MicroPythonをボードのインストール

外部モジュールをインストールする前に、ボード上でMicroPythonを実行している必要があります。MicroPythonインストーラーを使いインストールしてください。

  • インストーラーを開きます
  • ボードをPCに接続します
  • ボードが表示されない場合は、“Refresh"ボタンをクリックします
  • “Install MicroPython"をクリックし、インストールが完了するのを待ちます
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詳細は、MicroPythonのインストールを参照してください。

step2: Modulinoパッケージのインストール

MicroPythonで外部モジュールをインストールするには複数の方法があります。2つの一般的な方法を説明します。

  • MicroPythonパッケージインストーラ(GUI)を使う(操作が簡単なのでおすすめです)
  • mpremoteを使う(コマンドラインインストール)

オプション1: MicroPythonパッケージインストーラを使う(推奨)

MicroPythonパッケージインストーラは、GUIツールで、簡単に外部MicroPythonパッケージをインストールすることができます。

  1. MicroPythonパッケージインストーラをダウンロードしインストールします。
  2. ツールを実行し、ボードを接続します。
USB経由でボードを接続

USB経由でボードを接続

Detected Boardsセクションにボードが現れない場合は、Reloadをクリックしてください。それでもボードを検出できない場合は、他のプログラム(例: コードエディタ)がボードのCOMポートを使っていないか確認してください。

  1. 検索機能を使いパッケージを検索します。
  2. Installをクリックし、インストール確認を待ちます。
  3. コードエディタに戻る前に、COMポートの競合を避けるため、ツールからボードを取りはずします。
パッケージインストーラUI

パッケージインストーラUI

オプション2: mpremoteを使う(コマンドラインインストール)

コマンドラインを利用したい場合は、mpremoteを使います。これは、コマンドラインから、MicroPythonパッケージをボードに直接インストールするツールです。

  1. PythonがPCにインストールされていることを確認します
  2. PCの端末を開き、以下のコマンドを実行しmpremoteをインストールします
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pip install mpremote
  1. 以下のスクリプトを実行してボードのシリアルポートを見つけます
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mpremote connect list

このコマンドは、以下のような結果を返します。

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/dev/cu.usbmodem101 ecda3b60a4dccb3f 2341:056b Arduino Nano ESP32

ポートをコピーします。例えば、/dev/cu.usbmodem101。

  1. 以下のコマンドを使い、Moduinoパッケージ(あるいはインストールしたい他のパッケージ)をインストールします。このとき、<PORT>は、前のステップで取得した、ボードのポートに置き換えます。
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mpremote connect <PORT> mip install github:arduino/arduino-modulino-mpy
  1. インストール後、Arduino Lab for MicroPythonを開き、ボードに接続します。ボード所のファイルに、/libフォルダ内に、Moduinoライブラリがインストールされていれば、インストールは成功です。
MicroPython Labのファイル

MicroPython Labのファイル

モジュールの構成と利用

Moduinoパッケージをインストールしたら、Arduino Labの/libフォルダが表示されます。このフォルダにMicroPythonが外部モジュールを自動的に格納します。このディレクトリ構造は、追加のライブラリを構成するときに一般的に使われるもので、メインプログラムでカスタム関数をインポート・利用するのを容易にします。

外部モジュールの利用

Moduinoライブラリの関数を使うには、main.pyでインポートするだけです。

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from modulino import distance_sensor  # Example function

# Example usage
distance = distance_sensor.read_distance()
print("Distance:", distance)

この設定は、main.pyをきれいに保ち、メインスクリプトを汚さずに外部機能を簡単に組み込むことができます。

結論

内蔵・外部にかかわらず、MicroPythonモジュールはコードを整理した状態にし、複製を削減し、強力な機能をプロジェクトに追加します。timeのようないくつかのモジュールは、デフォルトでインストールされていますが、Modulinoライブラリのような他のパッケージは、インストールする必要があります。

  • 内蔵モジュール: timeやmachineのようなモジュールは、MicroPythonの一部で、インストールする必要はありません。
  • 外部モジュール: Moduinoのようなパッケージは、ここにインストールする必要があり、典型的には、libフォルダにインストールされます。
  • モジュールの利用: インストール後は、メインプログラムにモジュールをインポートし、機能を拡張し、コードのモジュール性を維持できます。

オリジナルのページ

https://docs.arduino.cc/micropython/environment/modules/

最終更新日

July 26, 2026

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