micropython ESP8266 この加速度センサがどうしても使えません。。

前提・実現したいこと

プログラミング１ヵ月の初級者です。
電子工作が好きでIoTを最近始めました。

arduinoではC言語で動かすことができたのですが、最近wifiを使いたい事のもあってESP8266で動かそう。
ついでにマイクロパイソンがお勧めとの事で１から書いて見たのですが、帰ってくるデータは0.0.0となってしまい困っております。
以下のコードを参考にしたり、([参考コード Github]](https://github.com/adamjezek98/MPU6050-ESP8266-MicroPython/blob/master/mpu6050.py))
エラーは出ていない為デバッグとして各値をprint()で調べてもデータが取れない状況です。
最低限の行動ではありますがデータシートやレジスタ、リファレンスは読める部分はとにかく読み漁りました。
とても有名なセンサとの事でここでつまずいてしまってとても落ち込んでおります。。
どうかヒントを頂けませんでしょうか。。？

該当のソースコード&試したこと###

python
1from machine import Pin,I2C
2import struct
3import time
4
5class MPU6050:
6    def __init__(self, i2c,addr=0x68):
7        self.i2c = i2c
8        self.addr = addr
9        self.i2c.writeto(self.addr,0x6B)   #センサをリセット
10        print("init")
11        print(self.i2c.readfrom_mem(self.addr,0x6B,1)) time.sleep_ms(50)   #センサがリセットされるのを待つ
12
13    def read_data(self):    #accelxでwriteto()を使いここでバイトを読む＆値を取り出そうとしていたが上手くいかず。
14        while True:
15            try:
16                data = self.i2c.readfrom_mem(self.addr,0x3B,6)   #センサから返される6バイトを読む
17            except OSError:
18                pass
19            else:
20                if len(data) == 6:  #6バイト読んだらループから抜ける
21                    break
22        _val,_checksum = struct.unpack('>hB',data)  #読んだ６バイトから値とチェックサムを取り出す
23        return _val
24
25    def accelx(self):
26        return self.i2c.readfrom_mem(self.addr,0x3B,2)   #加速度センサX HとLの2バイトを読む。アクセスしたい所が連番なので下の関数 
27                                                         #(accelyとaccelz)を消して6バイト読んでもいいのかも知れない。
28                                                         #(1つ下のreturnが悪いかもと思いreturnをこの分に仮設定。
29                                                         #この一文もwriteto(self.addr,0x38)でした。)
30        //return self.read_data()    #read_data関数で値とチェックサムを取り出す。
31    def accely(self):
32        return self.i2c.readfrom_mem(self.addr,0x3D,2)   #加速度Y
33        //return self.read_data()
34    def accelz(self):
35        return self.i2c.readfrom_mem(self.addr,0x3F,2)   #加速度Z
36        #return self.read_data()
37
38def main():
39    i2c = I2C(scl = Pin(5), sda = Pin(4), freq = 115200)
40    mpu6050 = MPU6050(i2c)
41    print()
42    
43    while True:
44        print(mpu6050.accelx(),',',mpu6050.accely(),',',mpu6050.accelz())
45        time.sleep_ms(1000)
46
47if __name__ == '__main__':
48    main()

補足情報（FW/ツールのバージョンなど）

windows10
エディターVScode
ファイル転送ampy
pythonは2.7と3です。今回は2.7で書きました。

ハード
ESP8266 or ESP32
センサ MPU6050

回路図

又、大変厚かましいと存じておりますが、最初に取り上げました参考サイト様のbytes_tointからが１行ずつ調べても何をやっているのかさっぱりわかりませんでした。
特にbit演算の部分が何を求めているのか気になって夜も少ししか寝れません。。↓

python
1
2 def bytes_toint(self, firstbyte, secondbyte):
3        if not firstbyte & 0x80:
4            return firstbyte << 8 | secondbyte
5        return - (((firstbyte ^ 255) << 8) | (secondbyte ^ 255) + 1)
6
7    def get_values(self):
8        raw_ints = self.get_raw_values()
9        vals = {}
10        vals["AcX"] = self.bytes_toint(raw_ints[0], raw_ints[1])
11        vals["AcY"] = self.bytes_toint(raw_ints[2], raw_ints[3])
12        vals["AcZ"] = self.bytes_toint(raw_ints[4], raw_ints[5])
13        vals["Tmp"] = self.bytes_toint(raw_ints[6], raw_ints[7]) / 340.00 + 36.53
14        vals["GyX"] = self.bytes_toint(raw_ints[8], raw_ints[9])
15        vals["GyY"] = self.bytes_toint(raw_ints[10], raw_ints[11])
16        vals["GyZ"] = self.bytes_toint(raw_ints[12], raw_ints[13])
17        return vals  # returned in range of Int16

hayataka2049

2020/03/12 11:06

コードをそのまま貼り付けるとインデントが潰れたりするので、編集してコードブロックを使うように書き直してください。 https://teratail.com/help/question-tips#questionTips3-5-1 なども参考に。

noi_bigin

2020/03/12 11:44

申し訳ございません。。承知致しました。参考URLも感謝です！

thkana

2020/03/12 12:01

インデントのないPythonのプログラムなんて見る気にならないので見ていませんが、 I2Cでデータを読み込んだ段階ではなにか意味ありげなデータが取れているのですか? また、Cではどうなるのですか。 [デバイス]-(i2c)-[ESP8266]-[演算処理]-[出力] とデータが流れるはずですが、ここまでは来ている/ここからおかしくなる、というポイントを見つけるのがまず最初にやることだと思います。 > bit演算の部分が何を求めているのかこれは全く別の質問ですね?

ozwk

2020/03/12 12:22

i2c = I2C(scl = Pin(5), sda = Pin(4), freq = 115200) 115200Hz…?

noi_bigin

2020/03/12 12:55

thkana 様申し訳ございません。コードブロックを使ってみたのですが潰れてしまいました。各関数をmain関数内で呼び出すと0.0.0もしくは同値が16進数で出ます。テラタームで見ておりますがそれらの数値のみです。 I2c.scanも行い配線は正しくされている事が確認されておりまして怪しいのは間違ったレジスタに読み書きしているのかと睨めっこ状態で此方に縋り付いている現状です。。色々すいません。。

noi_bigin

2020/03/12 12:58

ozwk 様もしかして。。 ESP8266のbaudrate入れてますねこれ。。調べて修正してみます！有難うございます！

noi_bigin

2020/03/12 13:08 編集

thkana 様度々すいません。。 >> bit演算の部分が何を求めているのか >これは全く別の質問ですね? 温度や角速度は私は必要としていないので抜いておりますが、今回の質問の物と同じMPU6050のセンサデータを表示するものです。これくらいスマートに書きたいという悩みから勝手にひとつの質問と考えてしまっておりました。申し訳ございません。

ozwk

2020/03/13 02:56 編集

I2Cのクロックは標準は100kHzです 100kHzにして動きますか?

行動規範の内容に同意します

回答2件

ESP8266には加速度センサは内蔵されてません。

＃なにかセンサを外付けされてるんでしょうか

投稿2020/03/12 23:08

y_waiwai

総合スコア87784

noi_bigin

2020/03/12 23:15

y_waiwai 様詳細記載せず失礼致しました。センサはMPU6050を使用しております。

y_waiwai

2020/03/12 23:22

今からでも遅くないので、その詳細を質問に追記しましょう。で、あと回路図があればそれも提示しましょう。＃意味不明な質問には回答付きませんよ

noi_bigin

2020/03/13 00:38

承知しました！丁寧なご指摘有難うございます！勉強不足で大変申し訳ないのですが意味不明な部分とはどこがそうなのでしょうか。。？全部でしたらこの質問は取り下げもう１週間考えてみます！ダメならpythonは向いてないですからCで行こうと思います。とにかく回路図すぐに書きます！

y_waiwai

2020/03/13 01:18

> 意味不明な部分センサが何か、どう接続してるのか、というのが不明では、推測での回答にならざるを得ず、そうするぐらいなら静観しとこう、ということになってしまいます必要な情報は載せていただいたので、取り下げる必要はありません。

noi_bigin

2020/03/13 01:22

情報不足の件、大変申し訳ございませんでした。又、そう考えていただいた事うれしく思います。

y_waiwai

2020/03/13 01:25

https://novicengineering.com/i2c%E9%80%9A%E4%BF%A1%E3%81%AE%E3%82%A2%E3%83%89%E3%83%AC%E3%82%B9%E3%82%92%E5%8F%96%E5%BE%97%E3%81%99%E3%82%8B%E6%96%B9%E6%B3%95/ んで、まずI2Cが動作しているかを確かめましょうここを参考に、接続してるデバイスのスレーブアドレスを表示させてみてください

y_waiwai

2020/03/13 01:26

CPUは違いますが、掲載されてるコードはそのまま動かせれると思います

行動規範の内容に同意します

その加速度センサは持っていないので、Arduino M0/Pro(3.3Vで使うため)をI2Cスレーブに仕立てて適当な値を返すようにして、そのプログラムを走らせて見ました。
一応、m0側のダミープログラム

Arduino
1#include <Wire.h>
2int data = 0xffff;
3void setup() {
4  Wire.begin(0x68);  
5  Wire.onReceive(receiveEvent);
6  Wire.onRequest(requestEvent);
7  Serial.begin(115200);
8}
9
10void loop() {
11  Serial.print(millis());
12  Serial.print(" ");
13  Serial.println(data,HEX);
14  delay(100);
15}
16void receiveEvent(int howMany)
17{
18  data = Wire.read(); // receive byte as a character
19}
20void requestEvent()
21{
22  for(int i=0;i<128;i++){
23    Wire.write(data+i);
24  }
25}

まず、私の手元ではself.i2c.writeto(self.addr,0x6B)はエラーになりますが、それで動いているのですか? こちらではself.i2c.writeto(self.addr, '\x68')等とする必要がありました。

少なくともI2Cに乗せたデータでなにかしらの表示、少なくとも'0.0.0'でないものは得られるので、センサの使い方に問題がある、というのが可能性でしょうか。ただし、そのプログラムで'0.0.0'という表示にはなり得ない、というのは非常に気になるところではあります。
(先程の'\x68'の件もあり、質問の情報が実際と違うのではないかと疑っています)

i2cの周波数は115200でも動いています。センサーデバイスが対応していない、という可能性は無くはないですが(I2Cの規格上考えにくいですけれど)、1割高くなって全く反応しなくなるということも考えにくいので、それは主な問題ではないでしょう。I2Cの通信が成立していなければまた別のエラーとして検出されるはずです。

bytes_tointについては、この質問内では敢えて回答しません。

回路図について
SwitchScienceのサイトにあるリンクから辿ってデータシートを見てみました。

22ページの標準参考回路に入っているコンデンサ類が一切入っていません。C1,C2,C4は無くてもなんとか動くかも知れませんが(但し安定性は保証できませんね)、チャージポンプのC3が無くて動くかなぁ?
11pinのFSYNCは21ページで、"Connect to GND if unused."だそうです。書いてあるとおりにしましょう。
1pinのCLKINも同上
8PinのVLOGICが未接続なのはかなり怪しいです。
ついでに、SwitchScienceのボードの回路図を見てみると、I2CのID切り替えの9pinはLowで0x68, Highで0x69となっています。オープン時にどうなるかはどこかにドキュメントがあるのでしょうが、普通はオープンでは内部プルアップでHigh扱いのことが多い(つまり0x69設定)と思いますがどうでしょう。

(感想:これ、動くのか?)

この仕様書、I2Cのレジスタマップとか載ってないのかな? そのへんは何で確認しましたか?

せっかくmicroPythonでインタプリタ環境なのですから、REPLで

Python
1ad=0x68 # 前述 本当にこれでいいのかは要確認
2i2c = I2C(scl = Pin(5), sda = Pin(4), freq = 10000) #お試しとしてクロックを下げてみる
3i2c.writeto(ad,'\x6B') # リセット これで正しいのか、ドキュメントは一応確認して下さい。少なくとも参考としているgithubに載っているやり方とはちょっと違っています
4#手打ちなら待ち時間の設定は不要でしょう
5i2c.readfrom_mem(ad,0x3B,2)