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XIAO 1.14'' IPS Display (nRF52840) 入門ガイド

XIAO 1.14'' IPS Display (nRF52840)
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はじめに​

1.14'' IPS Display は、XIAO シリーズ向けに設計された拡張ボードで、XIAO nRF52840 Plus を搭載しています。135×240 の IPS カラー LCD、オンボード PDM マイク、6 軸 IMU（LSM6DS3 互換）、Grove I2C コネクタ、3 つのユーザーボタン、バッテリー残量表示付きの電源管理機能を備え、これらすべてがコンパクトなフォームファクタに統合されています。

この組み合わせにより、ウェアラブルデバイス、コンパクトなセンサーノード、携帯型計測器、スペースに制約のある IoT プロトタイピングに最適なプラットフォームとなっています。

仕様詳細
製品ポジショニングセンシング & 拡張
コアコントローラSeeed Studio XIAO nRF52840 Plus
プロセッサNordic nRF52840、ARM® Cortex®-M4 32-bit プロセッサ（FPU 搭載）、64 MHz
メモリ256 KB RAM + 1 MB 内蔵 Flash + 2 MB オンボード Flash
無線接続BLE 5.4
ディスプレイタイプ1.14" IPS TFT LCD
解像度135 × 240
ディスプレイドライバST7789
ディスプレイインターフェースSPI
タッチ入力なし
6 軸 IMUあり
PDM デジタルマイクあり
MicroSD カードスロットなし
Grove I2C コネクタあり
ユーザーボタン3
バッテリーコネクタ3.7 V LiPo 用 2 ピン JST 2.0 コネクタ
バッテリーモニタリングバッテリー状態検出に対応。バッテリー電圧を監視してバッテリー残量を推定することも可能。
拡張インターフェース1x Grove I2C コネクタ、1x I2C パッド、1x I2S パッド、1x SWD パッド、3x ユーザーボタンパッド
基板サイズ26 × 48 × 10.6 mm
最適な用途ポータブルセンサーディスプレイ、Grove デバイス、フィジカルコントローラ
注記

このディスプレイボードは XIAO nRF52840 Plus 用に設計されています。XIAO ESP32-S3 Plus バージョンを使用している場合は、代わりに XIAO 1.14'' IPS Display (ESP32-S3) ガイドを参照してください。

ハードウェア概要​

始める前に、以下の画像を参照して 1.14'' IPS Display の物理的なレイアウトを把握してください。

ピンマップ​

1.14'' IPS Display は、XIAO nRF52840 Plus のすべてのピンを引き出しています。下表では、各ピン、そのディスプレイボード上でのネット名、その機能、およびオンボード周辺機器との接続方法を示します。

XIAO ピンネット名機能の説明ハードウェア接続メモ
D0PDM_CLKPDM デジタルマイクのクロック内部で PDM マイクに接続
D1MIC_DATAPDM デジタルマイクのデータ内部で PDM マイクに接続
D2LCD_CS画面のチップセレクト信号内部で LCD ドライバ IC に接続
D3LCD_DC画面のデータ／コマンド切り替え内部で LCD ドライバ IC に接続
D4SDAI2C データバスバス共有：内部で IMU に接続、外部には Grove I2C コネクタとして引き出し
D5SCLI2C クロックバスバス共有：内部で IMU に接続、外部には Grove I2C コネクタとして引き出し
D6BTN_A物理ボタン A（左）内部で前面左のマイクロスイッチに外付け 1 KΩ プルアップ付きで接続。外部には U1 テストパッドとして引き出し
D7BTN_B物理ボタン B（右）内部で前面右のマイクロスイッチに外付け 1 KΩ プルアップ付きで接続。外部には U2 テストパッドとして引き出し
D8SCKハードウェア SPI クロック内部で LCD ドライバ IC に接続
D9NC未接続（予約）物理的な接続なし
D10MOSIハードウェア SPI データ出力内部で LCD ドライバ IC に接続
D11I2S_SDオーディオデータ出力基板下部の拡張パッドに引き出し
D12I2S_SCKオーディオビットクロック基板下部の拡張パッドに引き出し
D13I2S_WSオーディオワードセレクト基板下部の拡張パッドに引き出し
D14IMU_INTIMU のモーションハードウェア割り込み非同期ウェイクアップ用に 6 軸 IMU に内部接続
D15NC予約テストポイントPCB 上にベア銅のテストパッドを予約
D16NC未接続（予約）物理的な接続なし
D17LCD_RST画面のソフトリセット内部で LCD ドライバ IC に接続
D18LCD_BL画面のバックライト制御内部でバックライトドライバ回路に接続
D19BTN_C物理ボタン C（側面）内部で側面のマイクロスイッチに外付け 1 KΩ プルアップ付きで接続。外部には U3 テストパッドとして引き出し

Getting Started​

このガイドでは、ディスプレイボードに最小限の "Hello, XIAO" スケッチを書き込みます。画面のバックライトが点灯し、背景が黒で塗りつぶされ、中央に大きな緑色のテキストで "Hello," と "XIAO" の 2 行が表示されます。個々の周辺機能デモに進む前に、画面と開発環境が正しく動作していることを確認する最速の方法です。

ソフトウェアの準備​

以下のツールとライブラリが必要です：

  • Arduino IDE（バージョン 1.8 以降）
Download Arduino IDE

  • Seeed nRF52 Boards (1.1.13) — File > Preferences > Additional Boards Manager URLs に次の URL を追加します：
https://files.seeedstudio.com/arduino/package_seeeduino_boards_index.json

その後、Tools > Board > Boards Manager を開き、Seeed nRF52 を検索してバージョン 1.1.13 をインストールします。

  • Seeed_GFX2（手動インストール） — このライブラリは Library Manager にはないため、手動でインストールする必要があります：
Download Seeed_GFX2

Step 1. 上のボタンをクリックして、Seeed_GFX2 v1.0.0 を ZIP ファイルとしてダウンロードします（チュートリアルの再現性を保つため、リリースタグに固定されています）。または、Seeed-Studio/Seeed_GFX2 からリポジトリをクローンしてもかまいません。

Step 2. Arduino IDE で Sketch > Include Library > Add .ZIP Library... を開き、ダウンロードした ZIP を選択します。IDE は library.properties を読み取り、正しい Seeed_GFX2 フォルダに自動的にインストールします — 展開したフォルダ名を変更する必要はありません。（代わりに手動でインストールする場合は、アーカイブを解凍し、展開されたフォルダ名を Seeed_GFX2 に変更してから Documents/Arduino/libraries/ に配置します。）

Step 3. 新しいライブラリが認識されるように Arduino IDE を再起動します。

ヒント
  • Seeed_GFX2 は、Board + Panel Config というレイヤー構造に基づいて構築された Seeed Studio のグラフィックスライブラリです。各デモでは、単一の display.begin<Board_..., Config_...>() 呼び出しでディスプレイを初期化します。Board テンプレートはピンマップ（CS/DC/SCK/MOSI/RST/BL）を保持し、Panel Config は 135×240 の解像度、カラー順序（BGR）、向きを組み込みます。driver.h や手動でのピン設定は不要です。
  • このボードでは、スケッチは Config_Seeed_1inch14_LCD_ST7789 を使用し、Board_XIAO_1inch14_LCD<38, 37>（RST=38, BL=37）を指定します。
  • スケッチで使用されている Adafruit TinyUSB ライブラリは Seeed nRF52 Boards パッケージに同梱されているため、別途インストールする必要はありません。

コードをダウンロードする​

サンプルスケッチは GitHub で入手できます：

コードをダウンロード

code_GFX2/getting_started_code/xiao_nrf52840_114_hello/ に移動し、Arduino IDE で xiao_nrf52840_114_hello.ino を開きます。GitHub の Web ビューから .ino ソースをコピーするのではなく、フォルダ全体をダウンロードしてください。

スケッチを書き込む​

ステップ 1. XIAO nRF52840 Plus を USB-C ポート経由でコンピュータに接続します。

ステップ 2. Arduino IDE でボードを選択します：ツール > ボード > Seeed nRF52 Boards > Seeed XIAO nRF52840 Plus。

ステップ 3. ツール > シリアルポート から正しい ポート を選択します。

ステップ 4. Upload ボタン（→）をクリックします。スケッチがコンパイルされ、ボードに書き込まれます。

注記

書き込み時に問題が発生した場合は、リセットボタンをダブルクリックしてブートローダーモードに入ってください。USR LED が赤くゆっくり点滅し、コンピュータ上に NRF52BOOT ドライブが表示されれば、ボードがブートローダーモードになっていることを示します。

期待される出力​

書き込み後、画面は黒い背景で点灯し、中央に大きな緑色のテキストが 2 行表示されます。1 行目に "Hello,"、2 行目に "XIAO" が表示されます。この挨拶メッセージは再描画されることなく画面に表示されたままになります。

ディスプレイの初期化に失敗した場合、スケッチはライブラリエラーメッセージをボーレート 115200 でシリアルモニタに出力します。ツール > シリアルモニタ を開き、ボーレートを 115200 に設定して内容を確認してください。

次のステップ​

このディスプレイボードには、複数のオンボード周辺機能が搭載されています。Function ページでは、それぞれに対応した単体デモを提供しています：

周辺機能デモ
画面GraphicTest — 10 種類のグラフィックプリミティブとタイミングベンチマーク
IMUElectronic Quicksand + Raise to Wake — 6 軸モーションエフェクトとモーション検知によるウェイクアップ
マイク & スピーカーVoice Bar + Flash Recorder — ライブ PDM レベルメータと I2S 再生付き録音
Grove I2CSHT31 Temperature & Humidity — Grove SHT31 センサの読み取り
ボタンUser Buttons — 割り込みを用いたボタン押下の読み取りとデバウンス
バッテリーBattery Status — 電圧を測定し、パーセンテージに変換

FAQ​

書き込みに失敗したり、ボードが認識されない場合は？​

XIAO nRF52840 Plus のリセットボタンをダブルクリックします。USR LED が赤くゆっくり点滅し、NRF52BOOT という名前のドライブがコンピュータ上に表示されます。コンパイル済みの .uf2 ファイルを NRF52BOOT ドライブにドラッグします。ボードは自動的に書き込みを行い、リセットされます。

[ファクトリーファームウェアについて - DashBoard]​

ダッシュボード実行中に I2C デバイスをホットプラグできますか？​

いいえ。ダッシュボード実行中に I2C インターフェース上のデバイスをホットプラグすることは強く非推奨です。Grove I2C コネクタや SDA/SCL ブレークアウトパッドに何かを接続・取り外しする前には、必ずボードの電源を切ってください。ホットプラグは I2C バスをハングさせる可能性があります。

リソース​

技術サポート & 製品ディスカッション​

弊社製品をお選びいただきありがとうございます。製品をできるだけスムーズにご利用いただけるよう、さまざまなサポートをご用意しています。お好みやニーズに合わせて選べる複数のコミュニケーションチャネルを提供しています。

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