LuckFox Pico ProでUbuntuを使ってみる

Adafruit Blinkaライブラリ

python-peripheryは素晴らしいライブラリですが、基本的なデバイスのアクセスしかサポートしていないので、いろいろ作り込む必要が有ります。
こちらにPython GPIOライブラリのAdafruit-Blinkaが公開されています。
このAdafruit-BlinkaライブラリをベースにしたAdafruit CircuitPythonライブラリと言うライブラリが有ります。
こちらにライブラリの一覧が公開されています。
2024年時点で利用可能なライブラリは 273 個もあります。
これらのリポジトリを見ると全てのリポジトリのrequirements.txtにAdafruit-Blinkaが登録されています。
つまりこれらのライブラリは全てAdafruit-Blinkaをベースに構築されています。
Adafruit-Blinkaが対応しているボードでは、これらのライブラリを利用することができます。

残念ながらこのライブラリは、LuckFoxシリーズに対応していませんでした。
このライブラリへの対応を追加するだけで 273 個のライブラリが使えるようになるのは魅力です。
そこで、Adafruit-BlinkaのサポートにLucxFox Pico Maxを追加し、リポジトリに反映しました。
8.44.0以降、インストール方法が変わり、gccとg++が動く環境が必要になりました。
デフォルトでインストールされているg++11は壊れているので、g++12/g++10/g++9をインストールして、
バージョンを切り替えて8.44.0をインストールしてみましたが、どのコンパイラーを使ってもエラーになります。
原因が分かりません。

$ sudo apt install python3-pip
              python3-setuptools

              

              $ python3 -m pip -V

              pip 18.1 from /usr/lib/python3/dist-packages/pip (python
              3.7)

              

              $ python3 -m pip install -U pip

              

              $ python3 -m pip -V

              pip 20.3.1 from
              /home/orangepi/.local/lib/python3.7/site-packages/pip
              (python 3.7)

              

              $ sudo apt install g++-12

              

              $ sudo apt install g++-10

              

              $ sudo apt install g++-9

              

              $ sudo apt --reinstall install libc6-dev

              

              $ sudo update-alternatives --install /usr/bin/gcc gcc
              /usr/bin/gcc-12 12

              

              $ sudo update-alternatives --install /usr/bin/gcc gcc
              /usr/bin/gcc-11 11

              

              $ sudo update-alternatives --install /usr/bin/gcc gcc
              /usr/bin/gcc-10 10

              

              $ sudo update-alternatives --install /usr/bin/gcc gcc
              /usr/bin/gcc-9 9

              

              $ sudo update-alternatives --config gcc

              There are 4 choices for the alternative gcc (providing
              /usr/bin/gcc).

              

                Selection   
              Path            






              Priority   Status

------------------------------------------------------------

              *
              0           
              /usr/bin/gcc-12  
              12        auto mode

               
              1           
              /usr/bin/gcc-10  
              10        manual mode

               
              2           
              /usr/bin/gcc-11  
              11        manual mode

               
              3           
              /usr/bin/gcc-12  
              12        manual mode

               
              4           
              /usr/bin/gcc-9   
              9         manual
              mode

              

              Press <enter> to keep the current choice[*], or type
              selection number:

              

              $ python3 -m pip install Adafruit-Blinka

              Defaulting to user installation because normal
              site-packages is not writeable

              Collecting Adafruit-Blinka

                Using cached
              Adafruit_Blinka-8.45.0-py3-none-any.whl

              Collecting Adafruit-PlatformDetect>=3.70.1 (from
              Adafruit-Blinka)

                Using cached
              Adafruit_PlatformDetect-3.71.0-py3-none-any.whl.metadata
              (3.8 kB)

              Collecting Adafruit-PureIO>=1.1.7 (from
              Adafruit-Blinka)

                Using cached
              Adafruit_PureIO-1.1.11-py3-none-any.whl.metadata (3.0 kB)

              Collecting adafruit-circuitpython-typing (from
              Adafruit-Blinka)

                Using cached
              adafruit_circuitpython_typing-1.10.3-py3-none-any.whl.metadata
              (3.2 kB)

              Collecting binho-host-adapter>=0.1.6 (from
              Adafruit-Blinka)

                Using cached
              binho_host_adapter-0.1.6-py3-none-any.whl.metadata (2.0
              kB)

              Collecting numpy>=1.21.5 (from Adafruit-Blinka)

                Using cached
              numpy-2.0.0-cp310-cp310-linux_armv7l.whl

              Collecting pyftdi>=0.40.0 (from Adafruit-Blinka)

                Using cached
              pyftdi-0.55.4-py3-none-any.whl.metadata (3.2 kB)

              Collecting sysv-ipc>=1.1.0 (from Adafruit-Blinka)

                Using cached sysv_ipc-1.1.0.tar.gz (99 kB)

                Preparing metadata (setup.py) ... done

              Collecting pyserial (from
              binho-host-adapter>=0.1.6->Adafruit-Blinka)

                Using cached
              pyserial-3.5-py2.py3-none-any.whl.metadata (1.6 kB)

              Collecting pyusb!=1.2.0,>=1.0.0 (from
              pyftdi>=0.40.0->Adafruit-Blinka)

                Using cached pyusb-1.2.1-py3-none-any.whl.metadata
              (2.2 kB)

              Collecting adafruit-circuitpython-busdevice (from
              adafruit-circuitpython-typing->Adafruit-Blinka)

                Using cached
              adafruit_circuitpython_busdevice-5.2.9-py3-none-any.whl.metadata
              (4.0 kB)

              Collecting adafruit-circuitpython-requests (from
              adafruit-circuitpython-typing->Adafruit-Blinka)

                Using cached
              adafruit_circuitpython_requests-4.1.1-py3-none-any.whl.metadata
              (3.5 kB)

              Collecting typing-extensions~=4.0 (from
              adafruit-circuitpython-typing->Adafruit-Blinka)

                Using cached
              typing_extensions-4.12.2-py3-none-any.whl.metadata (3.0
              kB)

              Collecting Adafruit-Circuitpython-ConnectionManager (from
adafruit-circuitpython-requests->adafruit-circuitpython-typing->Adafruit-Blinka)

                Using cached
              adafruit_circuitpython_connectionmanager-3.1.1-py3-none-any.whl.metadata
              (4.5 kB)

              Using cached
              Adafruit_PlatformDetect-3.71.0-py3-none-any.whl (24 kB)

              Using cached Adafruit_PureIO-1.1.11-py3-none-any.whl (10
              kB)

              Using cached binho_host_adapter-0.1.6-py3-none-any.whl (10
              kB)

              Using cached pyftdi-0.55.4-py3-none-any.whl (145 kB)

              Using cached
              adafruit_circuitpython_typing-1.10.3-py3-none-any.whl (11
              kB)

              Using cached pyserial-3.5-py2.py3-none-any.whl (90 kB)

              Using cached pyusb-1.2.1-py3-none-any.whl (58 kB)

              Using cached typing_extensions-4.12.2-py3-none-any.whl (37
              kB)

              Using cached
              adafruit_circuitpython_busdevice-5.2.9-py3-none-any.whl
              (7.5 kB)

              Using cached
              adafruit_circuitpython_requests-4.1.1-py3-none-any.whl (10
              kB)

              Using cached
              adafruit_circuitpython_connectionmanager-3.1.1-py3-none-any.whl
              (7.8 kB)

              Building wheels for collected packages: sysv-ipc

                Building wheel for sysv-ipc (setup.py) ... error

                error: subprocess-exited-with-error

              

                × python setup.py bdist_wheel did not run
              successfully.

                x exit code: 1

                mq> [17 lines of output]

                    running bdist_wheel

                    running build

                    running build_ext

                    building 'sysv_ipc'
              extension

                    creating build

                    creating
              build/temp.linux-armv7l-3.10

                    arm-linux-gnueabihf-gcc
              -Wno-unused-result -Wsign-compare -DNDEBUG -g -fwrapv -O2
              -Wall -g -fstack-protector-strong -Wformat
              -Werror=format-security -g -fwrapv -O2 -g
              -fstack-protector-strong -Wformat -Werror=format-security
              -Wdate-time -D_FORTIFY_SOURCE=2 -fPIC
              -I/usr/include/python3.10 -c common.c -o
              build/temp.linux-armv7l-3.10/common.o

                    arm-linux-gnueabihf-gcc
              -Wno-unused-result -Wsign-compare -DNDEBUG -g -fwrapv -O2
              -Wall -g -fstack-protector-strong -Wformat
              -Werror=format-security -g -fwrapv -O2 -g
              -fstack-protector-strong -Wformat -Werror=format-security
              -Wdate-time -D_FORTIFY_SOURCE=2 -fPIC
              -I/usr/include/python3.10 -c memory.c -o
              build/temp.linux-armv7l-3.10/memory.o

                    arm-linux-gnueabihf-gcc
              -Wno-unused-result -Wsign-compare -DNDEBUG -g -fwrapv -O2
              -Wall -g -fstack-protector-strong -Wformat
              -Werror=format-security -g -fwrapv -O2 -g
              -fstack-protector-strong -Wformat -Werror=format-security
              -Wdate-time -D_FORTIFY_SOURCE=2 -fPIC
              -I/usr/include/python3.10 -c mq.c -o
              build/temp.linux-armv7l-3.10/mq.o

                    arm-linux-gnueabihf-gcc
              -Wno-unused-result -Wsign-compare -DNDEBUG -g -fwrapv -O2
              -Wall -g -fstack-protector-strong -Wformat
              -Werror=format-security -g -fwrapv -O2 -g
              -fstack-protector-strong -Wformat -Werror=format-security
              -Wdate-time -D_FORTIFY_SOURCE=2 -fPIC
              -I/usr/include/python3.10 -c semaphore.c -o
              build/temp.linux-armv7l-3.10/semaphore.o

                    arm-linux-gnueabihf-gcc
              -Wno-unused-result -Wsign-compare -DNDEBUG -g -fwrapv -O2
              -Wall -g -fstack-protector-strong -Wformat
              -Werror=format-security -g -fwrapv -O2 -g
              -fstack-protector-strong -Wformat -Werror=format-security
              -Wdate-time -D_FORTIFY_SOURCE=2 -fPIC
              -I/usr/include/python3.10 -c sysv_ipc_module.c -o
              build/temp.linux-armv7l-3.10/sysv_ipc_module.o

                    creating
              build/lib.linux-armv7l-3.10

                    arm-linux-gnueabihf-gcc
              -shared -Wl,-O1 -Wl,-Bsymbolic-functions
              -Wl,-Bsymbolic-functions -g -fwrapv -O2
              -Wl,-Bsymbolic-functions -g -fwrapv -O2 -g
              -fstack-protector-strong -Wformat -Werror=format-security
              -Wdate-time -D_FORTIFY_SOURCE=2
              build/temp.linux-armv7l-3.10/common.o
              build/temp.linux-armv7l-3.10/memory.o
              build/temp.linux-armv7l-3.10/mq.o
              build/temp.linux-armv7l-3.10/semaphore.o
              build/temp.linux-armv7l-3.10/sysv_ipc_module.o -o
              build/lib.linux-armv7l-3.10/sysv_ipc.cpython-310-arm-linux-gnueabihf.so

                    /usr/bin/ld: cannot find
              -lgcc: No such file or directory

                    /usr/bin/ld: cannot find
              -lgcc: No such file or directory

                    collect2: error: ld
              returned 1 exit status

                    error: command
              '/usr/bin/arm-linux-gnueabihf-gcc' failed with exit code 1

                    [end of output]

              

                note: This error originates from a subprocess, and
              is likely not a problem with pip.

                ERROR: Failed building wheel for sysv-ipc

                Running setup.py clean for sysv-ipc

              Failed to build sysv-ipc

              ERROR: ERROR: Failed to build installable wheels for some
              pyproject.toml based projects (sysv-ipc)

インストールできない原因が不明なので、8.43.0をインストールする必要が有ります。

$ sudo apt install python3-pip
              python3-setuptools

              

              $ python3 -m pip -V

              pip 18.1 from /usr/lib/python3/dist-packages/pip (python
              3.7)

              

              $ python3 -m pip install -U pip

              

              $ python3 -m pip -V

              pip 20.3.1 from
              /home/orangepi/.local/lib/python3.7/site-packages/pip
              (python 3.7)

              

              $ python3 -m pip install Adafruit-Blinka==8.43.0

pipの実行時に以下の証明書エラーになる事が有ります。

$ python3 -m pip install -U pip

              Defaulting to user installation because normal
              site-packages is not writeable

              Requirement already satisfied: pip in
              ./.local/lib/python3.10/site-packages (24.0)

              WARNING: Retrying (Retry(total=4, connect=None, read=None,
              redirect=None, status=None)) after connection broken by
              'SSLError(SSLCertVerificationError(1, '[SSL:
              CERTIFICATE_VERIFY_FAILED] certificate verify failed:
              certificate is not yet valid (_ssl.c:1007)'))':
              /simple/pip/

              WARNING: Retrying (Retry(total=3, connect=None, read=None,
              redirect=None, status=None)) after connection broken by
              'SSLError(SSLCertVerificationError(1, '[SSL:
              CERTIFICATE_VERIFY_FAILED] certificate verify failed:
              certificate is not yet valid (_ssl.c:1007)'))':
              /simple/pip/

              WARNING: Retrying (Retry(total=2, connect=None, read=None,
              redirect=None, status=None)) after connection broken by
              'SSLError(SSLCertVerificationError(1, '[SSL:
              CERTIFICATE_VERIFY_FAILED] certificate verify failed:
              certificate is not yet valid (_ssl.c:1007)'))':
              /simple/pip/

              WARNING: Retrying (Retry(total=1, connect=None, read=None,
              redirect=None, status=None)) after connection broken by
              'SSLError(SSLCertVerificationError(1, '[SSL:
              CERTIFICATE_VERIFY_FAILED] certificate verify failed:
              certificate is not yet valid (_ssl.c:1007)'))':
              /simple/pip/

              WARNING: Retrying (Retry(total=0, connect=None, read=None,
              redirect=None, status=None)) after connection broken by
              'SSLError(SSLCertVerificationError(1, '[SSL:
              CERTIFICATE_VERIFY_FAILED] certificate verify failed:
              certificate is not yet valid (_ssl.c:1007)'))':
              /simple/pip/

              Could not fetch URL https://pypi.org/simple/pip/: There
              was a problem confirming the ssl certificate:
              HTTPSConnectionPool(host='pypi.org', port=443): Max
              retries exceeded with url: /simple/pip/ (Caused by
              SSLError(SSLCertVerificationError(1, '[SSL:
              CERTIFICATE_VERIFY_FAILED] certificate verify failed:
              certificate is not yet valid (_ssl.c:1007)'))) - skipping

その場合の解決策がこちらに有ります。
Linuxの場合は$HOME/.config/pip/pip.confを作って、そこに以下を記載すれば解決します。

$ cat $HOME/.config/pip/pip.conf

              [global]

              trusted-host = pypi.python.org

                            









































              pypi.org

                            









































              files.pythonhosted.org

手始めにこちらのライブラリをインストールしてBMP280から温度を読み出してみました。
このライブラリはI2C/SPI両方に対応しています。
これがI2Cインタフェースを使う場合のスクリプト(bmp280-i2c.py)です。

#!/usr/bin/python

              #-*- encoding: utf-8 -*-

              import time

              import board

              # import digitalio # For use with SPI

              import adafruit_bmp280

              

              # Create sensor object, communicating over the board's
              default I2C bus

              i2c = board.I2C()   # uses board.SCL and
              board.SDA

              bmp280 = adafruit_bmp280.Adafruit_BMP280_I2C(i2c, 0x76)

              

              # OR Create sensor object, communicating over the board's
              default SPI bus

              # spi = board.SPI()

              # bmp_cs = digitalio.DigitalInOut(board.D10)

              # bmp280 = adafruit_bmp280.Adafruit_BMP280_SPI(spi,
              bmp_cs)

              

              # change this to match the location's pressure (hPa) at
              sea level

              bmp280.sea_level_pressure = 1013.25

              

              while True:

                  print("\nTemperature: %0.1f C" %
              bmp280.temperature)

                  print("Pressure: %0.1f hPa" %
              bmp280.pressure)

                  print("Altitude = %0.2f meters" %
              bmp280.altitude)

                  time.sleep(2)

Luckfox PicoのI2CはGPIO58(SDA)/GPIO59(SCL)です。

$ sudo -E python3 bmp280-i2c.py

              

              Temperature: 27.3 C

              Pressure: 1013.9 hPa

              Altitude = -5.68 meters

              

              Temperature: 27.3 C

              Pressure: 1014.0 hPa

              Altitude = -5.88 meters

              

              Temperature: 27.3 C

              Pressure: 1013.9 hPa

              Altitude = -5.72 meters

これがSPIインタフェースを使う場合のスクリプト(bmp280-spi.py)です。

#!/usr/bin/python

              #-*- encoding: utf-8 -*-

              import time

              import board

              import digitalio # For use with SPI

              import adafruit_bmp280

              

              # Create sensor object, communicating over the board's
              default I2C bus

              #i2c = board.I2C()       #
              uses board.SCL and board.SDA

              #bmp280 = adafruit_bmp280.Adafruit_BMP280_I2C(i2c, 0x76)

              

              # OR Create sensor object, communicating over the board's
              default SPI bus

              spi = board.SPI()

              #bmp_cs = digitalio.DigitalInOut(board.G73)

              bmp_cs = digitalio.DigitalInOut(board.G72)

              bmp280 = adafruit_bmp280.Adafruit_BMP280_SPI(spi, bmp_cs)

              

              # change this to match the location's pressure (hPa) at
              sea level

              bmp280.sea_level_pressure = 1013.25

              

              while True:

                     
              print("\nTemperature: %0.1f C" % bmp280.temperature)

                     
              print("Pressure: %0.1f hPa" % bmp280.pressure)

                      print("Altitude
              = %0.2f meters" % bmp280.altitude)

                      time.sleep(2)

Luckfox PicoのSPIはGPIO49(SCLK)/GPIO50(MOSI)/GPIO51(MISO)です。
CSにはGPIO72を使いました。

$ sudo -E python3 bmp280-spi.py

              

              Temperature: 27.3 C

              Pressure: 1015.7 hPa

              Altitude = -20.31 meters

              

              Temperature: 27.3 C

              Pressure: 1015.7 hPa

              Altitude = -20.46 meters

              

              Temperature: 27.3 C

              Pressure: 1015.7 hPa

              Altitude = -20.53 meters

Adafruit_CircuitPython_SSD1306のこちらのサンプルを動かしてみました。
このサンプルを実行するためには、こちらのフレームバッファライブラリのサンプルに含まれるフォントファイルが必要になります。
インストールは以下の手順です。

$ python3 -m pip install
              adafruit-circuitpython-ssd1306

              

              $ git clone
              https://github.com/adafruit/Adafruit_CircuitPython_SSD1306

              $ git clone
              https://github.com/adafruit/Adafruit_CircuitPython_framebuf

              $ cp
              $HOME/Adafruit_CircuitPython_framebuf/examples/font5x8.bin
              $HOME/Adafruit_CircuitPython_SSD1306/examples/

              

              $ cd $HOME/Adafruit_CircuitPython_SSD1306/examples/

              

              $ vi ssd1306_framebuftest.py

              

              #reset_pin = DigitalInOut(board.D5)

              #display = adafruit_ssd1306.SSD1306_I2C(128, 32, i2c,
              addr=0x3C, reset=reset_pin)

              display = adafruit_ssd1306.SSD1306_I2C(128, 32, i2c,
              addr=0x3C)

              

              $ sudo -E python3 ./ssd1306_framebuftest.py

手元のモジュールにはRESETピンが無いので、RESETピンの指定は無効にしました。

LuckFox Pico Miniにも対応しました。

こちらにSPIインタフェースのW5500を利用するライブラリが公開されています。
issuesを検索したらW5200でも使えるみたいです。
こちらのサンプルを少し変更してLuckfoxで試してみました。
変更したのは以下の部分で、WIZNET5Kのインスタンス生成時にcs、reset、macを追加しています。

cs_pin =
              digitalio.DigitalInOut(board.G72)

              reset_pin = digitalio.DigitalInOut(board.G73)

              spi_bus = busio.SPI(board.SCLK, MOSI=board.MOSI,
              MISO=board.MISO)

              

              # Initialize ethernet interface with DHCP

              #eth = WIZNET5K(spi_bus, cs)

              eth = WIZNET5K(spi_bus, cs=cs_pin, reset=reset_pin,
              mac='DE:AD:BE:EF:FE:ED')

このライブラリはHelperライブラリとしてこちらのライブラリを利用します。
このライブラリの中のcp_version = sys.implementation[1]がエラーになります。
Luckfoxではsys.implementationはlistではなくnamespaceとなっています。
sys.implementation=namespace(name='cpython', cache_tag='cpython-310', version=sys.version_info(major=3, minor=10, micro=12, releaselevel='final', serial=0), hexversion=50990320, _multiarch='arm-linux-gnueabihf')

そこで、この部分をコメントアウトしました。
この変更については、現在Adafruitに問合せしています。

$ vi
              $HOME/.local/lib/python3.10/site-packages/adafruit_connection_manager.py

              

              

                         































              # Note: At this time, SSL/TLS connections are not
              supported by older

                         































              # versions of the Wiznet5k library or on boards withouut
              the ssl module

                         































              # see
https://docs.circuitpython.org/en/latest/shared-bindings/support_matrix.html

                         































              ssl_context = None

              

                         































              """

                         































              cp_version = sys.implementation[1]

                         































              if pool.SOCK_STREAM == 1 and cp_version >=
              WIZNET5K_SSL_SUPPORT_VERSION:

                             































              try:

                                 































              import ssl  # pylint: disable=import-outside-toplevel

              

                                 































              ssl_context = ssl.create_default_context()

                             































              except ImportError:

                                 































              # if SSL not on board, default to fake_ssl_context

                                 































              pass

              

                         































              """

こちらとこちらのサイトの情報が正しくferchできました。

$ sudo -E python3
              wiznet5k_simpletest.py

              Wiznet5k WebClient Test

              Chip Version: w5500

              MAC Address: ['0xde', '0xad', '0xbe', '0xef', '0xfe',
              '0xed']

              My IP address is: 192.168.10.145

              IP lookup adafruit.com: 104.20.39.240

              Fetching text from

              http://wifitest.adafruit.com/testwifi/index.html

              ----------------------------------------

              This is a test of Adafruit WiFi!

              If you can read this, its working :)

              ----------------------------------------

              

              Fetching json from
              http://api.coindesk.com/v1/bpi/currentprice/USD.json

              ----------------------------------------

              {'time': {'updated': 'Jun 8, 2024 22:23:59 UTC',
              'updatedISO': '2024-06-08T22:23:59+00:00', 'updateduk':
              'Jun 8, 2024 at 23:23 BST'}, 'disclaimer': 'This data was
              produced from the CoinDesk Bitcoin Price Index (USD).
              Non-USD currency data converted using hourly conversion
              rate from openexchangerates.org', 'bpi': {'USD': {'code':
              'USD', 'rate': '69,435.326', 'description': 'United States
              Dollar', 'rate_float': 69435.3264}}}

              ----------------------------------------

              Done!

Ethernetの無いモデルでEthernetが使えるようになりますが、W5500は$4ぐらいの追加コストが必要になります。
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