Visual Studio Codeで、Python

前提条件

本手順では、以下を前提とする。

• VS Code がインストール済みであること

• VS Code に Microsoft から提供されている Python 拡張機能がインストール済みであること

1. 目的

Chromebook の Linux（Crostini）上で動作する VS Code を使い、micro V2 向けの MicroPython プログラムを開発する環境を構築する。

この環境では、次の流れを VS Code から実行できる。

VS Code

  ↓

複数の .py ファイルを編集

  ↓

Ctrl + Shift + B

  ↓

古い microbit.hex を削除

  ↓

新しい microbit.hex を生成

  ↓

Downloads にコピー

  ↓

micro:bit の MICROBIT ドライブを確認

  ↓

micro:bit へ転送

  ↓

成功 / 失敗をターミナルに表示

対象環境:

• Chromebook

• ChromeOS

• Crostini Linux

• VS Code

• micro V2

• MicroPython 2.1.2

• Node.js は使用しない

2. 必要なパッケージをインストール

VS Code のターミナルで実行する。

sudo apt update

sudo apt install -y \

    python3 \

    python3-pip \

    python3-venv \

    git \

    screen

3. プロジェクトフォルダを作成

例:

mkdir -p ~/maicrobit-python

cd ~/maicrobit-python

VS Code で開く。

code ~/maicrobit-python

4. Python 仮想環境を作成

python3 -m venv .venv

Crostini / Linux の Python 仮想環境では、実行ファイルは通常 .venv/bin/ 配下に作成される。

.venv/bin/python

.venv/bin/pip

.venv/bin/microbit-fs

仮想環境を有効化して使うこともできる。

source .venv/bin/activate

ただし、VS Code の tasks.json などは別シェルで実行されるため、仮想環境が有効化されていることを前提にしない方が確実である。

そのため、本ドキュメントでは以降、原則として .venv/bin/... を明示して実行する。

pip を更新する。

.venv/bin/python -m pip install --upgrade pip

5. microbit-fs をインストール

.venv/bin/pip install micropython-microbit-fs

インストール確認:

.venv/bin/microbit-fs versions

micro V2 用として 2.1.2 が利用できることを確認する。

例:

micro:bit V2:

  2.1.2

6. micro 用 Type Stub を導入

VS Code の補完や型解析を改善するため、micro Foundation の Type Stub を使用する。

mkdir -p .stubs

git clone \

https://github.com/microbit-foundation/micropython-microbit-stubs.git \

.stubs/micropython-microbit-stubs

7. VS Code の settings.json

.vscode/settings.json を作成する。

{

    "python.defaultInterpreterPath": "${workspaceFolder}/.venv/bin/python",

    "python.analysis.extraPaths": [

        "${workspaceFolder}/.stubs/micropython-microbit-stubs/lang/en/typeshed/stdlib"

    ],

    "python.analysis.typeCheckingMode": "basic"

}

VS Code には Microsoft の Python 拡張をインストールしておく。

8. 最小構成の main.py

main.py

from microbit import *

display.show(Image.HEART)

while True:

    if button_a.was_pressed():

        display.show("A")

    if button_b.was_pressed():

        display.show("B")

    sleep(10)

注意:

python main.py

のように PC 上の通常 Python として実行しない。

microbit モジュールは micro 上の MicroPython 環境で提供される。

9. 複数ファイル構成の例

推奨例:

maicrobit-python/

├── main.py

├── sensor.py

├── display_utils.py

├── build/

├── .venv/

├── .stubs/

└── .vscode/

    ├── settings.json

    ├── tasks.json

    └── flash_microbit.sh

main.py

from microbit import button_a, button_b, sleep

from sensor import get_tilt

from display_utils import show_status

while True:

    if button_a.was_pressed():

        show_status("A")

    elif button_b.was_pressed():

        show_status("B")

    else:

        tilt = get_tilt()

        show_status(tilt)

    sleep(200)

sensor.py

from microbit import accelerometer

def get_tilt():

    x = accelerometer.get_x()

    if x < -300:

        return "LEFT"

    elif x > 300:

        return "RIGHT"

    else:

        return "CENTER"

display_utils.py

from microbit import display, Image

def show_status(status):

    if status == "A":

        display.show("A")

    elif status == "B":

        display.show("B")

    elif status == "LEFT":

        display.show(Image.ARROW_W)

    elif status == "RIGHT":

        display.show(Image.ARROW_E)

    elif status == "CENTER":

        display.show(Image.HAPPY)

    else:

        display.clear()

MicroPython では通常の Python と同様に、

from sensor import get_tilt

や、

import sensor

を利用できる。

10. Chromebook 側で micro を Linux と共有

micro を USB 接続する。

ChromeOS の「ファイル」アプリで MICROBIT ドライブを確認する。

必要に応じて MICROBIT を右クリックし、

Linux と共有

を実行する。

Linux 側から確認:

ls /mnt/chromeos/removable/

正常なら、MICROBITが表示される。

11. flash_microbit.sh を作成

.vscode/flash_microbit.sh

#!/bin/bash

BUILD_FILE="build/microbit.hex"

DOWNLOAD_FILE="/mnt/chromeos/MyFiles/Downloads/microbit.hex"

MICROBIT="/mnt/chromeos/removable/MICROBIT"

echo

echo "========================================"

echo " micro:bit Build & Flash"

echo "========================================"

echo

# ----------------------------------------

# 0. 古いHEXを削除

# ----------------------------------------

echo "[0/4] 古いHEXを削除しています..."

rm -f "$BUILD_FILE"

rm -f "$DOWNLOAD_FILE"

if [ -e "$BUILD_FILE" ] || [ -e "$DOWNLOAD_FILE" ]; then

    echo "❌ OLD HEX DELETE FAILED"

    exit 1

fi

echo "✅ OLD HEX DELETE SUCCESS"

echo

# ----------------------------------------

# 1. HEX生成

# ----------------------------------------

echo "[1/4] HEXをビルドしています..."

mkdir -p build

if .venv/bin/microbit-fs add *.py \

    --v2=2.1.2 \

    --output "$BUILD_FILE"

then

    echo "✅ BUILD SUCCESS"

else

    echo "❌ BUILD FAILED"

    exit 1

fi

# 実際に生成されたか確認

if [ ! -f "$BUILD_FILE" ]; then

    echo "❌ HEX FILE NOT CREATED"

    exit 1

fi

echo

# ----------------------------------------

# 2. Downloadsへコピー

# ----------------------------------------

echo "[2/4] Downloadsへコピーしています..."

if cp "$BUILD_FILE" "$DOWNLOAD_FILE"

then

    echo "✅ DOWNLOAD COPY SUCCESS"

else

    echo "❌ DOWNLOAD COPY FAILED"

    exit 1

fi

# コピー結果を確認

if [ ! -f "$DOWNLOAD_FILE" ]; then

    echo "❌ DOWNLOAD HEX NOT FOUND"

    exit 1

fi

echo

# ----------------------------------------

# 3. micro:bit確認

# ----------------------------------------

echo "[3/4] micro:bitを確認しています..."

if [ ! -d "$MICROBIT" ]; then

    echo "❌ MICROBIT NOT FOUND"

    echo

    echo "ChromeOSの「ファイル」で"

    echo "MICROBIT → 右クリック → Linuxと共有"

    echo "を確認してください。"

    echo

    exit 1

fi

echo "✅ MICROBIT FOUND"

echo

# ----------------------------------------

# 4. micro:bitへ転送

# ----------------------------------------

echo "[4/4] micro:bitへ転送しています..."

if cp "$BUILD_FILE" "$MICROBIT/microbit.hex"

then

    sync

    echo

    echo "✅ COPY TO MICROBIT SUCCESS"

else

    echo

    echo "❌ COPY TO MICROBIT FAILED"

    exit 1

fi

echo

echo "========================================"

echo " ✅ BUILD & FLASH SUCCESS"

echo "========================================"

echo

実行権限を付ける。

chmod +x .vscode/flash_microbit.sh

12. tasks.json を作成

.vscode/tasks.json

{

    "version": "2.0.0",

    "tasks": [

        {

            "label": "micro:bit: Build & Flash",

            "type": "shell",

            "command": "${workspaceFolder}/.vscode/flash_microbit.sh",

            "group": {

                "kind": "build",

                "isDefault": true

            },

            "problemMatcher": []

        }

    ]

}

13. ビルドと転送

VS Code で、「Ctrl + Shift + B」を押す。

正常時には次のように表示される。

========================================

 micro:bit Build & Flash

========================================

[0/4] 古いHEXを削除しています...

✅ OLD HEX DELETE SUCCESS

[1/4] HEXをビルドしています...

Using bundled micro:bit V2 MicroPython v2.1.2

Adding: display_utils.py

Adding: main.py

Adding: sensor.py

Written to: build/microbit.hex

✅ BUILD SUCCESS

[2/4] Downloadsへコピーしています...

✅ DOWNLOAD COPY SUCCESS

[3/4] micro:bitを確認しています...

✅ MICROBIT FOUND

[4/4] micro:bitへ転送しています...

✅ COPY TO MICROBIT SUCCESS

========================================

 ✅ BUILD & FLASH SUCCESS

========================================

14. 古い microbit.hex を必ず削除する理由

ビルド前に、build/microbit.hex と Downloads/microbit.hex を削除する。

これにより、古いHEXが残っている → 今回のビルドが失敗 → 古いHEXを新しいものと誤認という事故を防止できる。

削除後に、

if [ ! -f "$BUILD_FILE" ]; then

で新しい HEX が本当に生成されたか確認する。

15. microbit-fs の出力先に関する注意

次のように直接 Downloads を出力先にすると、

.venv/bin/microbit-fs add *.py --v2=2.1.2 --output /mnt/chromeos/MyFiles/Downloads/microbit.hex

環境によっては次のエラーが発生する。

ValueError: '/mnt/chromeos/MyFiles/Downloads/microbit.hex' is not in the subpath of '/home/.../maicrobit-python'

原因は、microbit-fs が処理終了時に出力先を現在の作業ディレクトリからの相対パスとして表示しようとする処理にある。

そのため、本環境では、プロジェクト内 に build/microbit.hexを作成し、Downloads/microbit.hex へコピーという方式を採用する。

16. HEX 内のファイル確認

生成された HEX に複数の .py ファイルが含まれているか確認できる。

.venv/bin/microbit-fs list build/microbit.hex

例:

main.py

sensor.py

display_utils.py

17. シリアル通信

micro が Linux 側からシリアルデバイスとして見えているか確認する。

ls /dev/ttyACM*

例:

/dev/ttyACM0

シリアルモニタを開く。

screen /dev/ttyACM0 115200

MicroPython 側:

from microbit import *

while True:

    print(

        running_time(),

        accelerometer.get_x(),

        accelerometer.get_y(),

        accelerometer.get_z()

    )

    sleep(100)

VS Code ターミナルに値が表示される。

18. 推奨するロボット制御用ファイル構成

ライントレースや PID 制御を行う場合は、次のように分割すると管理しやすい。

main.py

motor.py

line_sensor.py

pid.py

config.py

役割例:

main.py

    └─ 全体の動作シーケンス

motor.py

    ├─ 左モーター

    ├─ 右モーター

    ├─ 前進

    ├─ 後退

    └─ 停止

line_sensor.py

    ├─ ラインセンサー取得

    └─ センサー補正

pid.py

    ├─ PID演算

    ├─ 誤差管理

    └─ PIDリセット

config.py

    ├─ KP

    ├─ KI

    ├─ KD

    ├─ BASE_SPEED

    └─ 各種しきい値

19. 通常の開発フロー

今後は基本的に次の操作だけでよい。

1. VS Code を開く

2. main.py や各モジュールを編集

3. Ctrl + Shift + B

4. ターミナルで確認

   ✅ OLD HEX DELETE SUCCESS

   ✅ BUILD SUCCESS

   ✅ DOWNLOAD COPY SUCCESS

   ✅ MICROBIT FOUND

   ✅ COPY TO MICROBIT SUCCESS

5. micro:bit の動作を確認

6. 必要ならシリアルログを確認

7. コードを修正

8. 再度 Ctrl + Shift + B

20. トラブルシューティング

MICROBIT NOT FOUND

❌ MICROBIT NOT FOUND

確認項目:

ls /mnt/chromeos/removable/

MICROBIT が無い場合は ChromeOS のファイルアプリで micro を Linux と共有する。

BUILD FAILED

❌ BUILD FAILED

Python ファイルや microbit-fs の処理を確認する。

手動実行:

.venv/bin/microbit-fs add *.py \

    --v2=2.1.2 \

    --output build/microbit.hex

Downloads へのコピー失敗

❌ DOWNLOAD COPY FAILED

確認:

ls /mnt/chromeos/MyFiles/Downloads

Linux から ChromeOS の Downloads が見えるか確認する。

micro へのコピー失敗

❌ COPY TO MICROBIT FAILED

確認:

ls -l /mnt/chromeos/removable/MICROBIT

micro の接続状態と Linux 共有状態を確認する。

21. 注意事項

COPY TO MICROBIT SUCCESS は、Linux 側の cp コマンドが正常終了したことを示す。

micro の MICROBIT ドライブは通常の USB メモリとは異なり、HEX を受信すると本体へ書き込み処理を行う。

そのため、転送後に microbit.hex がドライブ上に残らない場合があっても、それだけで失敗とは判断しない。

実際の確認は、

✅ COPY TO MICROBIT SUCCESS

        ↓

micro:bit の書き込みLED動作

        ↓

プログラム起動

までを見る。

22. 完成した環境

最終構成:

Chromebook

    │

    ├─ ChromeOS

    │

    │    ├─ Downloads

    │    │    └─ microbit.hex

    │    │

    │    └─ MICROBIT

    │

    └─ Crostini Linux

         │

         └─ VS Code

              │

              ├─ main.py

              ├─ sensor.py

              ├─ display_utils.py

              ├─ その他 .py

              │

              ├─ .venv

              │    └─ microbit-fs

              │

              ├─ build

              │    └─ microbit.hex

              │

              └─ .vscode

                   ├─ settings.json

                   ├─ tasks.json

                   └─ flash_microbit.sh

これにより、VS Code 上で micro V2 用 MicroPython プログラムを複数ファイルで管理し、Ctrl + Shift + B でビルドから micro 転送まで実行できる。

23. 使用バージョン

本ドキュメント作成時点で使用している主要構成:

micro:bit       : V2

MicroPython     : 2.1.2

Python          : 3.11 系

OS              : ChromeOS + Crostini Linux

Editor          : VS Code

Build tool      : micropython-microbit-fs（.venv/bin/microbit-fs）