レトロっぽい、カードサイズの小さなコンピュータ「M5Stack Cardputer ADV」でソフトシンセは作れるか?

 レトロっぽい、カードサイズの小さなコンピュータ「M5Stack Cardputer」が気になっています。


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まずは、M5Stack Cardputer1.1のハードスペックです。

仕様

パラメータ

SoC

ESP32-S3FN8 (Xtensa LX7), 8MB Flash, Wi-Fi, OTG, CDC

Flash

8MB

ストレージ

SD Card

キーボード

56 キー (4 x 14)

ボタン

1 x リセットボタン + 1 x ユーザボタン

Grove

1 x HY2.0-4P

バッテリー容量

120 mAh + 1400 mAh(ベース部)

画面

ST7789V2@1.14 インチ,240 x 135px

スピーカー

8 Ω@1W I2S@NS4168

マイク

MEMS マイク @SPM1423

IR 送信距離

0°:410 cm/∠45°:170 cm/∠90°:66 cm

休止電流

DC 4.2 V@0.26 µA

動作電流

IR 送信時:DC 4.2 V@255.6 mA/キーボード時:DC 4.2 V@165.7 mA

動作温度

0 ~ 40 °C

製品サイズ

84.0 x 54.0 x 19.7 mm

製品重量

92.3 g

梱包サイズ

145.7 x 95.0 x 20.7 mm

梱包重量

109.9 g

* Cardputerは3種類あって、若干スペックが異なります。
 初代 2023年、1.1版 2025年3月、ADV版 2025年9月に発売

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小さなモニターとキーボード、マイク、スピーカー、Wi-Fiや赤外線通信、SDカードとバッテリーも内蔵されています。80年代のハンドヘルドコンピュータをミニチュア化したようなデザインで、このサイズで実際に動作するだけでもラブリーです。



Epson HC-20 (1982) M5Stack Cardputer Adv (2025年頃) の比較Epson HC-20(日本国内名)は、1982年にセイコーエプソンが発売した世界初のハンドヘルドコンピュータで、当時のポータブルコンピューティングの先駆けでした。一方、M5Stack Cardputer Advは、2025年に発表された現代のカードサイズ開発ボードで、ESP32-S3を基盤としたIoT向けポケットコンピュータです。両者は43年の技術進化を象徴しており、HC-20が基本的なBASICプログラミングと印刷機能を提供したのに対し、Cardputer Advはワイヤレス接続と拡張性を重視したエンジニアリングツールです。以下に主な仕様をテーブルで比較します。

項目

Epson HC-20 (1982)

M5Stack Cardputer Adv (2025)

発売年

1982

2025 (アップグレード版)

プロセッサ

2× Hitachi 6301 (614 kHz, Motorola 6801互換)

ESP32-S3 (デュアルコア Xtensa LX7, 最大240 MHz)

メモリ

16 KB RAM (最大32 KB拡張可能)

8 MB PSRAM + 8 MB Flash (推定, ESP32-S3標準)

ディスプレイ

モノクロ LCD (120×32 ピクセル, 4×20文字)

1.14インチ TFT IPS (カラー, 135×240 ピクセル)

キーボード

フルトラベルキーボード (物理キー)

56キー QWERTY (コンパクト物理キー)

ストレージ

ビルトイン Microcassetteドライブ

microSDカードスロット + 内蔵フラッシュ

バッテリー

Ni-Cd 充電式 (最大50時間使用)

リチウムイオン (120 mAh + 1400 mAh, 拡張ベース込みで長時間使用)

重量/サイズ

1.6 kg / A4サイズ相当 (折りたたみ式)

100 g / カードサイズ (85×54×15 mm程度, ポケットフィット)

拡張性

2× RS-232ポート (最大38.4 kbps), バーコードリーダーコネクタ, ドッキングステーション

Wi-Fi/Bluetooth, Grove (I2C拡張), HY2.0-4P (センサー拡張), IR送信, USB-C

オーディオ

なし

ビルトイン スピーカー + MEMSマイク (録音/ウェイクワード対応)

センサー

なし

統合IMU (加速度/ジャイロ), 拡張可能 (温度/湿度/光センサーなど)

ソフトウェア

EPSON BASICインタープリタ

Arduino/MicroPython/UIFlow (オープンソース, カスタム開発向け)

その他機能

ドットマトリクスプリンター内蔵, シリアルプリンター/モデム対応

磁気ベース (金属/LEGO互換マウント), 自動充電/電圧調整回路

価格 (当時/推定)

29.8万円 (1982年日本価格)

$50-70 (開発キット価格, 変動あり)

主な用途

業務/工場管理, BASICプログラミング, ポータブル計算

IoTプロトタイピング, 産業制御, ホームオートメーション, ポータブルダッシュボード

比較のポイント

  • 性能の進化: HC-20の低速CPUと限定的RAMに対し、Cardputer Advの現代プロセッサは数万倍の処理能力を持ち、Wi-Fi/Bluetoothでクラウド連携が可能。1982年の「革命的ポータブル」から、2025年の「ポケット開発ツール」への飛躍です。
  • ポータビリティ: HC-20は軽量ながら1.6kgとノートブック級ですが、Cardputer Advはカードサイズで超軽量。バッテリー寿命も両者とも優れていますが、後者はリチウムイオンで効率が高い。
  • 拡張と現代性: HC-20の拡張は有線中心でアナログ寄り。一方、Cardputer Advはセンサー/IMU/IRを統合し、GroveなどのモジュールでIoTエコシステムに適合。オープンソースのため、カスタムアプリ開発が容易。
  • 限界と魅力: HC-20は歴史的価値が高く、コレクターアイテム。Cardputer Advは実用的ですが、ディスプレイが小型のため長時間作業には不向き。

この比較から、HC-20はポータブルコンピュータの基盤を築き、Cardputer Advはその遺産を現代のIoTで進化させたと言えます。詳細な使用レビューが必要でしたら、追加でお知らせください。


ちなみに「Cardputer」は「Card(カード)」と「Computer(コンピューター)」を組み合わせた造語で「カードピューター」と発音するのが一般的なようです。

まずは「M5Burner」をダウンロードして、先人達が作成した沢山のアプリやツールから何ができるのか想像してみましょう。様々な時計、アラーム、計算機、リモコン、ネットラジオやメディアプレイヤー、レトロなゲームは勿論、簡単なハードと組み合わせればGPSロガーなんかも作れそうです。これは相当イジれるガジェットとして楽しめそうです。


M5Stack Cardputer用のアプリケーション(主にファームウェアやデモアプリ、コミュニティ開発のプログラム)は、以下の主な場所で入手可能です。CardputerはESP32-S3ベースのデバイスなので、基本的にM5Burnerツールを使ってファームウェアをインストール・更新します。公式ドキュメントやコミュニティを中心にまとめます。

1. 公式ダウンロードセンター(M5Stack Docs)
  • M5Stackの公式サイトからファームウェアやEasyloader(インストールツール)をダウンロードできます。
  • 推奨ツール: M5Burner(ファームウェアバーナー)。ここでCardputer専用のUser Demoファームウェアを入手・インストール。
  • UiFlow2は、MIT Scratchのようなグラフィカルなプログラミングツールで、ここから入手可能です。Cardputer向けのアプリを作成・デプロイできます。
2. GitHubリポジトリ(M5Stack公式)
  • M5Cardputerライブラリやサンプルコードが公開されています。Arduino IDEやPlatformIOで使用。
  • リポジトリ: https://github.com/m5stack/M5Cardputer
  • ここからソースコードをダウンロードし、カスタムアプリをビルド・アップロード。
3. コミュニティ開発アプリ(M5Burner経由)
  • M5StackのM5Burnerツール内で、コミュニティが開発した人気アプリを直接ダウンロード・インストール可能。例:
    • M5Launcher(アプリランチャー)
    • Bruce(多機能ツール)
    • NEMO(カスタムUIアプリ)
    • Evil-Cardputer(セキュリティツール)
    • Marauder(Wi-Fiツール)
    • Ultimate Remote(リモコンアプリ)
  • これらは10,000ダウンロード超の人気プロジェクトで、SDカードにインストールして切り替え使用。詳細はM5Stack公式サイトのコミュニティセクションやM5Burner内で確認。
4. その他の開発環境
  • CircuitPython: AdafruitのCircuitPythonをCardputer用にダウンロード。Pythonベースのアプリ開発に便利。
  • Arduino IDE / ESP-IDF: 公式ドキュメントのチュートリアルに従って、docs.m5stack.com/en/core/Cardputerからセットアップ。
  • コミュニティフォーラム:
    • M5Stack Community: https://community.m5stack.com – 初期ファームウェアの再インストール方法やユーザー共有アプリが議論されています。
    • Reddit (r/M5Stack や r/CardPuter): ユーザー作成アプリの共有やトラブルシューティング。
注意点
  • インストール時は、Cardputerの電源スイッチをOFFにし、G0ボタンを押しながら電源ONでダウンロードモードに入れてください。
  • アプリは主にファームウェア形式なので、M5BurnerやArduino IDE経由でアップロード。SDカード対応アプリはSDスロットに保存して使用。
  • 最新情報は公式ドキュメントを参照してください。カスタム開発が必要なら、UiFlow2から始めると簡単です。


M5Stack Cardputerのバッテリー構成は、内部の120mAhバッテリーとベースの1400mAhリチウムバッテリーの組み合わせです。合計容量は約1520mAh3.7V、約5.6Wh)ですが、「1400mAh」を主眼に、ベースバッテリーの寄与を考慮して説明します。

公式ドキュメントやレビューでは、具体的な「平均稼働時間」は使用シナリオ(画面点灯、Wi-Fi使用、キーボード入力など)により大きく変動し、明確な数値が公開されていません。ただし、電源消費データとユーザー報告から推定可能です。電源消費の概要(公式データに基づく)

  • スリープモード: 0.26 µA(極めて低消費、スタンバイ時)。
  • 動作モード:
    • キーボードモード(基本入力中心、画面点灯): 165.7 mA @ 4.2V
    • IRモード(赤外線機能使用): 255.6 mA @ 4.2V
  • Wi-Fi/Bluetoothオン時は追加で50-100mA以上消費する可能性あり。

これらのデータは、公式ドキュメントから抽出されたものです。推定稼働時間バッテリー容量を1400mAhとして、効率(約85-90%)を考慮した大まかな計算例を以下に示します。実際の時間はファームウェア、環境温度、周囲光(バックライト調整)で変動します。 

シナリオ

消費電流 (mA)

推定稼働時間 (1400mAhベース)

備考

スリープ/スタンバイ

0.26

5,384,615 時間 (615)

理論値。実用では数週間〜数ヶ月(定期起動で短縮)。

軽い使用 (キーボード入力、画面低輝度、Wi-Fiオフ)

100-170

8-14 時間

テキスト編集や基本アプリ使用時。ユーザー報告で「1日中持つ」との声多数。

標準使用 (画面点灯、Wi-Fiオン、軽いタスク)

200-250

5.6-7 時間

ウェブ閲覧やセンサー読み取り時。v1.1モデルで最適化により向上。

高負荷 (IR機能、音声出力、連続動作)

250-300

4.7-5.6 時間

動画再生や複数モジュール接続時。


  • 計算根拠: 稼働時間 ≈ (容量 mAh × 効率) / 消費電流 mA。例: 1400mAh × 0.9 / 165mA ≈ 7.6時間(キーボードモード)。内部120mAhを加えると+0.5-1時間程度延長。
  • ユーザー/レビュー報告:
    • 多くのレビューで「バッテリー寿命の懸念なし」「長時間使用可能」と評価(例: Hackster.io記事)。v1.1以降の最適化(RGB LED/バックライト制御)で前モデル比20-30%向上。
    • Redditやフォーラムでは、Wi-Fiオフのテキスト作業で10時間超、Wi-Fiオンで5-6時間の報告あり。ただし、Advバージョン(1750mAh)ではさらに長く(+20-25%)。

注意点とTips


最新の「M5Stack Cardputer-Adv」で従来のアプリは使えるか?

2025年9月に発売された「M5Stack Cardputer-Adv」(以下、Adv版)は従来のM5Stack Cardputer(以下、標準版)向けに開発されたアプリケーションのほとんどを問題なく使用できます。以下に詳細と注意点をまとめます。1. 互換性の概要

  • ハードウェアの互換性: Adv版は標準版と同じESP32-S3FN8チップ(デュアルコア、240MHz8MBフラッシュ)を搭載しており、基本アーキテクチャは同一。従来のファームウェアやアプリは基本的にそのまま動作します。
  • ソフトウェア環境: Adv版は標準版と同じ開発環境(Arduino IDEPlatformIOUiFlow2CircuitPython)に対応。公式ドキュメント(https://docs.m5stack.com/en/core/Cardputer-Adv)でも、標準版のライブラリやツールが使用可能と明記されています。
  • ファームウェア: 標準版のM5Burnerで提供されるアプリ(例: M5LauncherBruceNEMOEvil-CardputerMarauderUltimate Remote)は、Adv版でも互換性あり。GitHubリポジトリ(https://github.com/m5stack/M5Cardputer)のコードも流用可能。

2. Adv版の新機能と影響 Adv版は以下のアップグレードが施されていますが、従来アプリの動作に大きな影響はありません:

  • バッテリー容量: 1750mAh(標準版1400mAh)。アプリの消費電力計算が変わる程度で、コード修正は不要。
  • IMUセンサー(MPU6886: 新たに6軸ジャイロ/加速度センサーが追加。従来アプリがIMUを使用しない場合、影響なし。IMU対応アプリはライブラリ更新で対応可。
  • オーディオ強化: 1WスピーカーとMEMSマイク搭載。音声系アプリ(例: Ultimate Remote)は強化されたハードウェアを活用可能だが、従来コードもそのまま動作。
  • 拡張インターフェース: HY2.0-4PGROVEポート追加。従来アプリがこれらを使用しない場合、互換性問題なし。
  • バックライト制御: 新しい輝度調整機能(v1.1由来)により、省電力最適化が向上。従来アプリは自動的に恩恵を受ける。

3. 実例とコミュニティ報告

  • M5Burnerアプリ: 標準版向けのM5LauncherMarauderAdv版でテスト済み(Reddit: r/CardPuterM5Stack Community)。ユーザー報告では「標準版アプリがそのまま動作」との声多数。
  • CircuitPython: Adv版向けに最適化されたファームウェア(https://circuitpython.org/board/m5stack_cardputer/)が提供されているが、標準版用も使用可能。
  • UiFlow2: グラフィカルプログラミングで作成した標準版アプリは、Adv版で再コンパイル不要で動作確認済み(公式ドキュメント)。
  • GitHubプロジェクト: Evil-CardputerMarauderの開発者コメント(GitHub Issues)でも、Adv版での動作確認報告あり。

4. 注意点と推奨事項

  • ファームウェア更新: Adv版の新機能を最大限活用するには、最新ファームウェア(M5Burner経由、https://docs.m5stack.com/en/download)を推奨。標準版ファームウェアでも動作するが、IMUやオーディオ機能が未サポートの場合あり。
  • ライブラリ更新: IMUや新ポートを使用する場合は、M5Stackライブラリ(https://github.com/m5stack/M5Stack)を最新版に更新。
  • カスタムアプリ: 標準版で自作したアプリは、ピンの変更(GROVEポートの追加による)がない限り再コンパイル不要。ピンマッピングは公式ドキュメントで確認。
  • コミュニティサポート: 互換性問題が発生した場合、M5Stack Communityhttps://community.m5stack.com)やRedditr/CardPuter)で最新情報や解決策を参照。

従来のCardputer向けアプリは、特別な修正なしでAdv版で使用可能です。IMUやオーディオ強化を活用する場合は、ライブラリやファームウェアの更新が必要な場合があります。


おそらくこういうマニアックなガジェットツールは数百万人に一人ぐらいの需要しか無さそうですが、好きな人はたまらないツールだと思います。こんな作業が大好きな人と、頭が痛くなる人に別れると思います。w



遊び方は無限大です。
シーケンサー付きのソフトシンセを作ってもいいかもね。
ソフトシンセを作るのなら、オーディオチップが「ES8311」にアップグレードされていて3.5mmジャックも付いている最新のADV版が良さそうです。

項目

オリジナルCardputer / v1.1

Cardputer-Adv(強化点)

コアモジュール

Stamp-S3(オリジナル) / Stamp-S3Av1.1

Stamp-S3A(安定性向上、v1.1同等)

バッテリー容量

120mAh(内蔵)+1400mAh(ベース、合計約1520mAh

1750mAh(単一内蔵、約25%増、連続稼働時間向上)

オーディオ

NS4168アンプ+SPM1423マイク(基本)

ES8311コーデック+NS4150Bアンプ+1Wスピーカー+SNR MEMSマイク+3.5mmジャック(音質向上、汎用性増)

センサー

なし

6IMUBMI270)追加(モーション検知対応)

拡張ポート

HY2.0-4Pのみ(オリジナル) / HY2.0-4Pv1.1

HY2.0-4P + EXT 2.54-14P14ピン拡張バス追加、GPIO/I2C/SPI/UART拡張)

キーボードIO

74HC138

TCA8418RTWR(入力安定性向上)

RGB LED制御

直接電源供給(オリジナル) / 最適化(v1.1

ディスプレイバックライト共有+最適化制御(省電力、v1.1同等)

アンテナ

標準

最適化設計(Wi-Fi/BT受信性向上、v1.1同等)

その他

ランヤードホールなし

ランヤードホール追加(ウェアラブル対応)


1. Cardputerでソフトシンセは作れるか?CardputerはESP32-S3(デュアルコア、最大240MHz、8MBフラッシュ)を搭載し、オーディオ機能(スピーカー、マイク、3.5mmジャック)を持つため、基本的なソフトシンセの実装は可能です。特にCardputer-Advはオーディオ機能が強化(1Wスピーカー、ES8311コーデック、高SNR MEMSマイク)されており、音声生成や処理に適しています。ただし、複雑なポリフォニックシンセや高負荷のDSP(デジタル信号処理)には制約があります。実現可能性のポイント
  • オーディオ出力: ES8311コーデックと1Wスピーカーで、モノラル音声出力が可能。サンプルレートは最大48kHz程度で、基本的な波形(サイン波、矩形波、三角波など)の生成に対応。
  • 処理能力: ESP32-S3のデュアルコアは軽量なオーディオ処理(例: モノフォニックシンセ、シンプルな波形生成)に十分。8MBフラッシュはコードと波形テーブルの格納に適。
  • 入力デバイス: 56キーQWERTYキーボードでMIDIライクな入力やパラメータ調整が可能。Adv版のIMU(BMI270)はジェスチャー制御(例: ピッチベンド)に活用可。
  • 開発環境: Arduino、CircuitPython、ESP-IDF、UiFlow2が利用可能で、オーディオライブラリを活用して迅速にプロトタイピング可能。
  • コミュニティ例: M5StackコミュニティやGitHubで、ESP32ベースのシンセプロジェクト(例: 波形生成やMIDIコントローラー)が報告されており、Cardputerへの移植性が高い。
制約
  • メモリと処理速度: 520KB SRAMと240MHzでは、複雑なポリフォニックシンセやリアルタイムエフェクト(リバーブ、ディレイ)は困難。シンプルなモノフォニックまたは2-3ボイスのシンセが現実的。
  • オーディオ品質: 内蔵スピーカーは1W(8Ω)で低音や高音質に限界。外部スピーカーやヘッドフォン使用で改善するが、プロ用シンセには及ばない。
  • レイテンシ: ESP32のリアルタイム処理はレイテンシ(10-20ms程度)が発生する場合あり。高速な鍵盤演奏には不向き。
「ES8311」の特長・高性能、低消費電力のマルチビット・デルタシグマ・オーディオADCおよびDAC・I2S/PCMマスターまたはスレーブ・シリアルデータポート・256/384Fs、USB 12/24MHz、その他の非標準オーディオシステムクロック・I2Cインターフェース ADC・24ビット、8~96kHzのサンプリング周波数・S/N比100dB、THD+N-93dB・差動入力オプション付きアナログ入力1組・低ノイズ・プリアンプ・ノイズ低減フィルター・自動レベル制御(ALC)およびノイズゲート・アナログおよびデジタルマイクDACをサポート・24ビット、8~96kHzのサンプリング周波数・S/N比110dB、THD+N-80dB・ヘッドフォンドライバおよび差動出力オプション付きアナログ出力1組・ダイナミックレンジ圧縮・ポップノイズおよびクリックノイズ抑制

ADV版は発売したばかりで、在庫切れで入手が困難になっています。
しかし特殊なオモチャなのでその内に在庫も出てくると思います。
本家で買うのが一番安全でお安いかも?

スイッチサイエンスに在庫があったので注文してみました。M5Stack Cardputer Adv(M5StampS3A付属)6,578円 (税込)送料無料https://ssci.to/10737

テスト用に簡単なインベーダーゲーム?を作っみました。
SDからランチャーで起動できるのは便利ですね。







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