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第3章 ThonnyとMicroPythonの準備

この章では、Windows PCからPico Wへプログラムを送るための環境を準備します。 開発環境としてThonnyを使用し、Pico WにはMicroPythonを導入します。

最後に、ThonnyのShellから短い命令を実行し、 PCとPico Wが通信できていることを確認します。

この章でできるようになること

Section titled “この章でできるようになること”
  • ThonnyとMicroPythonの役割を説明できる
  • Pico WをBOOTSELモードでPCへ接続できる
  • Pico W用のMicroPythonファームウェアを導入できる
  • ThonnyでPico W用のインタープリターを選択できる
  • Shellに>>>が表示されることを確認できる
  • PC側とPico W側の保存場所を区別できる
分類使用するもの
制御用ボードRaspberry Pi Pico WまたはPico WH
PCWindows PC
接続データ通信対応Micro USBケーブル
ソフトウェアThonny
ファームウェアPico W用MicroPythonの安定版

この章では、ブレッドボードや電子部品を接続しません。 Pico WとPCをUSBケーブルで直接接続します。

Thonnyは、Pythonのプログラムを作成・実行するための開発環境です。 プログラムを入力するエディター、実行結果を確認するShell、 ファイルを保存・転送する機能などが1つの画面にまとめられています。

MicroPythonは、Pico Wなどのマイクロコントローラーで動作するように作られた Pythonの実行環境です。

PCとPico Wでは、プログラムを実行する場所が異なります。

項目PC側Pico W側
主な実行環境PC用PythonMicroPython
プログラムの実行場所Windows PCPico W
主な用途一般的なPythonプログラムGPIO、センサー、LEDなどの制御
Thonnyでの表示例Local PythonMicroPython (Raspberry Pi Pico) 系

Thonnyを起動しただけでは、実行場所がPCになっている場合があります。 Pico Wを制御する章では、Pico W用のインタープリターを選択します。

作業を始める前に、次を確認します。

  • Pico Wへ電子部品が接続されていない
  • 使用するUSBケーブルがデータ通信に対応している
  • Thonnyをインストールできる、またはインストール済みである
  • 使用するPico W用MicroPythonファームウェアが指定されている
  • USBメモリーなど、不要なリムーバブルドライブを外している

充電専用のUSBケーブルでは、電源が入ってもPCと通信できません。 接続できない場合は、最初にケーブルを確認します。

研修用PCにThonnyがインストール済みの場合は、起動確認だけを行います。 未導入の場合は、講師が指定したインストーラーまたは配布方法を使用します。

  1. Thonny公式サイトを開きます
  2. 使用しているWindows PCに対応する版を確認します
  3. 講師の指示に従ってインストールします
  4. Thonnyを起動します
  5. エディターとShellが表示されることを確認します

PCの管理者権限やソフトウェア導入ルールによって、使用できる方法が異なります。 研修当日に判断して変更せず、事前に決められた方法を使用します。

3-4 MicroPythonファームウェアを確認する

Section titled “3-4 MicroPythonファームウェアを確認する”

Pico WでMicroPythonを実行するには、 Pico W用のファームウェアを基板上のフラッシュメモリーへ書き込みます。

ファームウェアは、Pico Wを動かすための基本ソフトウェアです。 MicroPythonのファームウェアは、UF2という形式のファイルで配布されています。

研修では、講師が実機確認した安定版を使用します。 開発途中のプレビュー版は使用しません。

ファームウェアを個別に取得する場合は、 MicroPython公式のPico Wダウンロードページ またはRaspberry Pi公式ドキュメントから取得します。

次を確認してください。

  • 対象がRaspberry Pi Pico Wである
  • Pico 2 Wなど、別の基板用ではない
  • ファイルの拡張子が.uf2である
  • 研修で指定された安定版である

バージョン番号は更新されるため、本文中で特定の番号に固定しません。

3-5 Pico WをBOOTSELモードで接続する

Section titled “3-5 Pico WをBOOTSELモードで接続する”

BOOTSELモードは、Pico Wへファームウェアを書き込むための状態です。

  1. Pico WからUSBケーブルを外します
  2. Pico WのBOOTSELボタンを押したままにします
  3. ボタンを押したまま、USBケーブルでPCとPico Wを接続します
  4. Windowsにドライブが表示されたら、BOOTSELボタンを離します
  5. エクスプローラーでRPI-RP2ドライブを確認します

通常の接続では、RPI-RP2ドライブは表示されません。 このドライブが表示されるのは、BOOTSELモードで起動したときです。

  1. 研修で指定されたPico W用の.uf2ファイルを確認します
  2. .uf2ファイルをRPI-RP2ドライブへコピーします
  3. コピーが完了するまでUSBケーブルを外しません
  4. 書き込み後、RPI-RP2ドライブが消えることを確認します
  5. Pico Wが自動的に再起動するまで待ちます

書き込み後にドライブが消えるのは正常な動作です。 Pico WはMicroPythonを実行する通常の状態で再起動します。

すでに研修用のMicroPythonが導入されている場合は、 講師の指示がない限り、ファームウェアを書き直しません。

  1. Thonnyを起動します
  2. Pico WをUSBケーブルでPCへ接続します
  3. Thonnyのインタープリター設定を開きます
  4. Pico Wに対応するMicroPythonインタープリターを選択します
  5. ポートはPico Wが接続されたポート、または自動検出を選択します
  6. 設定を確定します
  7. 必要に応じて、停止またはバックエンド再起動の操作を行います
  8. Shellに>>>が表示されることを確認します

Thonnyの版によって、設定画面を開く場所や項目名が変わる場合があります。 インタープリター名も、 MicroPython (Raspberry Pi Pico)またはPico W用と分かる名称で表示されます。 研修で使用する版の画面は、実機検証時に確認します。

COMポート番号はPCやUSB端子によって変わるため、 本文中ではCOM3などの固定値を指定しません。

Shellは、Pico Wへ短い命令を送り、結果をその場で確認できる領域です。 MicroPythonの対話画面はREPLとも呼ばれます。

Shellに>>>が表示されたら、次の1行を入力してEnterキーを押します。

print("Pico W ready")

次のように表示されれば、ThonnyからPico Wへ命令を送れています。

Pico W ready

この章では、print()の仕組みを詳しく説明しません。 Pythonの基本は第4章で扱います。

3-9 エディターとShellを区別する

Section titled “3-9 エディターとShellを区別する”

Thonnyでは、主に2つの場所を使います。

場所用途実行の特徴
エディター複数行のプログラムを作成・保存する実行操作を行ってまとめて動かす
Shell1行ずつ命令を試し、結果やエラーを確認する入力後すぐに実行される

後の章では、完成済みのプログラムをエディターで開いて実行します。 Shellは、実行結果、エラーメッセージ、センサーの値などを確認するために使用します。

Thonnyからファイルを保存するときは、 PC側とPico W側のどちらへ保存するかを選ぶ場合があります。

保存場所主な用途
PC配布されたプログラムの保管、編集前の原本、バックアップ
Pico WPico W上で実行するプログラム

同じファイル名がPC側とPico W側の両方に存在することがあります。 どちらを編集・実行しているか分からなくならないよう、 ファイル一覧の保存場所を確認します。

実際のファイル保存と実行は、後続の章で行います。

次の項目を確認してください。

  • Thonnyが起動する
  • Pico WをUSB接続できる
  • Pico W用MicroPythonが導入されている
  • Pico Wに対応するMicroPythonインタープリターが選択されている
  • Pico Wのポートが選択されている
  • Shellに>>>が表示される
  • print("Pico W ready")の結果が表示される
状況主な確認箇所
Pico Wの電源が入らないUSBケーブル、USB端子、コネクターの差し込み
RPI-RP2が表示されないBOOTSELを押すタイミング、データ通信対応ケーブル、別のUSB端子
.uf2のコピー後にドライブが消えた正常動作。Pico Wが再起動したことを確認する
インタープリターの選択肢が見つからないThonnyの版、設定画面、更新の要否
ポートが表示されないUSBケーブル、接続順、他の通信ソフト、USBハブ
Shellに>>>が表示されないインタープリター、ポート、停止・バックエンド再起動
デバイスが応答しないと表示される実行中プログラムの停止、USBの再接続、Thonnyの再起動
接続のたびにCOM番号が変わる固定番号を前提にせず、現在接続されているPico Wを選択する

問題が解決しない場合は、設定を何度も変更せず、 表示されたメッセージを講師と一緒に確認します。

  • Thonnyは、プログラムの作成、実行、転送、結果確認に使用する開発環境です
  • MicroPythonは、Pico W上でPythonのプログラムを実行するための環境です
  • BOOTSELモードでは、WindowsにRPI-RP2ドライブが表示されます
  • Pico Wには、Pico W用の安定版MicroPythonファームウェアを使用します
  • Thonnyでは、Pico W用のインタープリターと現在のポートを選択します
  • Shellに>>>が表示されれば、MicroPythonへ命令を入力できます
  • 保存場所にはPC側とPico W側があるため、どちらを操作しているか確認します

次の第4章では、後のサンプルコードを読むために必要なPythonの基本を確認します。