M5Stack Advent Calendar 2025

M5Stack CoreS3のIMUセンサーでUnit NecoのLEDを制御しよう🐱🎮

Last updated at 2026-01-01Posted at 2026-01-01

はじめに 👋

この記事は、以下の記事の続編です：

📕 M5Stack Unit Heartを使おう
📗 M5Stack Unit Necoを使おう

今回は、M5Stack CoreS3に内蔵されているIMUセンサー（慣性計測ユニット） を活用して、Unit NecoのLEDの色をリアルタイムに変化させる 実験を行いました！🌈🐱

デバイスを傾けたり、回転させたりするだけで、猫耳LEDの色がダイナミックに変化する...そんな楽しいインタラクションを実現しています。

今回のゴール 🎯

M5Stack CoreS3のIMUデータを使って：

🧭 磁力計（コンパス）の向き → LEDの 基本色相（Hue） を決定
📐 加速度センサー（傾き） → LEDの 彩度（Saturation） を調整
🔄 ジャイロセンサー（回転速度） → LEDの 明るさ（Brightness） を制御

HSVカラーモデルを使って、物理的な動きを視覚的なフィードバックに変換します！✨

使用機材 🛠️

機材	説明
🖥️ M5Stack CoreS3	BMI270（加速度・ジャイロ）+ BMM150（磁力計）内蔵
🐱 Unit Neco	WS2812C-2020 RGB LED搭載の猫耳型ユニット（1枚あたり35個、2枚セットで70個）
❤️ Unit Heart（オプション）	心拍センサー（前回記事参照）
🔌 Grove ケーブル	接続用

アーキテクチャ図 📊

Unit Necoの接続 🔌

Unit NecoをCoreS3に接続する際のポート設定について説明します。

Unit Necoのピンマップ

ピン	機能
GND	グランド
5V	電源
DATA	LEDデータ信号
BTN	タクトスイッチ

CoreS3のポートとピン対応

Unit NecoのDATAピンは、接続するポートによって異なるGPIOに対応します：

接続ポート	DATAピン	コードでの設定
PORT.A	G2	`#define PIN 2`
PORT.B	G9	`#define PIN 9`
PORT.C	G17	`#define PIN 17`

今回のサンプルコードでは PORT.C（G17） に接続しています。他のポートを使う場合は必ずPINの値を変更してください！

LEDの焼損に注意！
全点灯状態を長時間続けるとLEDが焼損する恐れがあります。輝度は20前後に設定することを強く推奨します。

pixels.setBrightness(20);  // 推奨値

ステップ 1: IMUセンサーの理解 🎓

M5Stack CoreS3 の IMU について

CoreS3には、2つのセンサーからなるIMU（Inertial Measurement Unit）が搭載されています：

センサー	チップ	機能	I2Cアドレス
🔄 6軸IMU	BMI270	加速度 + ジャイロスコープ	0x69
🧭 3軸磁力計	BMM150	磁場検出（コンパス）	0x10

これらは内部I2C（SDA=G12, SCL=G11） で接続されているため、外部ポート（PORT.A/B/C）とは独立しています。

各センサーのデータ 📊

// 🎮 IMUデータ（グローバル）
float imuAccelX = 0, imuAccelY = 0, imuAccelZ = 0;      // 加速度 📐
float imuGyroX = 0, imuGyroY = 0, imuGyroZ = 0;         // ジャイロ 🔄
float imuMagX = 0, imuMagY = 0, imuMagZ = 0;            // 磁力計 🧭

データ	説明	用途
accel	加速度（3軸）、単位: G	傾き検出、衝撃検知
gyro	角速度（3軸）、単位: °/s	回転速度検出
mag	磁場強度（3軸）、単位: µT	コンパス（方位）

ステップ 2: HSVカラーモデルの採用 🌈

なぜRGBではなくHSVを使うのか？

RGB（赤・緑・青）よりもHSV（色相・彩度・明度） の方が、直感的に色を操作できます。

RGBの課題 ❌

// RGBで「少し暗い青」を作りたい場合
pixels.Color(0, 0, 200);  // これで合ってる？🤔

// RGBで「青から緑にグラデーション」を作りたい場合
// R, G, B それぞれどう変化させればいい...？😵

HSVの利点 ✅

// HSVで「少し暗い青」を作りたい場合
hue = 0.66;        // 青（色相環の2/3の位置）
saturation = 1.0;  // 鮮やか
brightness = 0.8;  // 少し暗く ← これだけ変えればOK！

// HSVで「青から緑にグラデーション」を作りたい場合
// hue を 0.66 → 0.33 に変化させるだけ！🎉

HSVカラーモデルの仕組み

HSVは「円柱」または「円錐」で表現されるカラーモデルです：

🎨 Hue（色相）: 色の種類

色相は色相環（カラーホイール） 上の角度で表されます：

角度	色	正規化値 (0〜1)	用途例
🔴 0°	赤	0.00	警告、心拍
🟠 30°	オレンジ	0.08	暖かみ
🟡 60°	黄	0.17	注意、活気
🟢 120°	緑	0.33	安全、自然
🔵 180°	シアン	0.50	涼しげ
🔷 240°	青	0.67	落ち着き
🟣 270°	紫	0.75	神秘的
💗 300°	マゼンタ	0.83	華やか
🔴 360°	赤（一周）	1.00	（0°と同じ）

ポイント: Hue は循環するので、359° の次は 0° に戻ります。これにより、無限にループする虹色グラデーションが簡単に作れます！🌈

✨ Saturation（彩度）: 鮮やかさ

彩度は色の「鮮やかさ」を表します：

値	見た目	説明
0%	⬜ 灰色	完全に色がない（モノクロ）
25%	🩶 くすんだ色	パステル調、落ち着いた印象
50%	中間	ややくすんだ色
75%	鮮やかめ	目を引く色
100%	🔴 純色	最も鮮やかな色

💡 Value/Brightness（明度）: 明るさ

明度は色の「明るさ」を表します：

値	見た目	説明
0%	⬛ 黒	完全に暗い（色が見えない）
25%	暗い色	深みのある色
50%	中間	標準的な明るさ
75%	明るめ	活気のある色
100%	🔴 最大輝度	最も明るい色

RGB vs HSV の比較

操作	RGB	HSV
🌈 色を変える	R,G,B 全部調整が必要	H だけ変える
💧 彩度を変える	複雑な計算が必要	S だけ変える
💡 明るさを変える	R,G,B 全部に係数をかける	V だけ変える
🎨 グラデーション	非直感的（色が濁りやすい）	H を線形に変化させるだけ

今回のプロジェクトでの活用:

コンパスの向き → H（色相）に直接マッピング 🧭
傾き具合 → S（彩度）に直接マッピング 📐
回転速度 → V（明度）に直接マッピング 🔄

センサー値を「色のどの要素に影響させるか」を直感的に決められるのがHSVの強みです！

HSVカラーモデル

パラメータ	説明	範囲	備考
🎨 H (Hue)	色相	0°〜360°	赤→黄→緑→青→紫→赤と変化
✨ S (Saturation)	彩度	0〜100%	0%=灰色、100%=鮮やか
💡 V (Value/Brightness)	明度	0〜100%	0%=黒、100%=明るい

HSV→RGB変換関数 🔧

// 🌟 HSVからRGBに変換（IMUカラー用）
void hsvToRgb(float h, float s, float v, uint8_t* r, uint8_t* g, uint8_t* b) {
    int i = (int)(h * 6);
    float f = h * 6 - i;
    float p = v * (1 - s);
    float q = v * (1 - f * s);
    float t = v * (1 - (1 - f) * s);
    
    float rf, gf, bf;
    switch (i % 6) {
        case 0: rf = v; gf = t; bf = p; break;
        case 1: rf = q; gf = v; bf = p; break;
        case 2: rf = p; gf = v; bf = t; break;
        case 3: rf = p; gf = q; bf = v; break;
        case 4: rf = t; gf = p; bf = v; break;
        case 5: rf = v; gf = p; bf = q; break;
        default: rf = v; gf = t; bf = p; break;
    }
    *r = (uint8_t)(rf * 255);
    *g = (uint8_t)(gf * 255);
    *b = (uint8_t)(bf * 255);
}

ステップ 3: IMUデータからカラーパラメータを計算 🎮

ここが今回のキモです！IMUのセンサー値を、HSVの各パラメータにマッピングします。

IMUカラー計算のアルゴリズム

// 🎮 IMUデータを更新してカラー計算
void updateIMUColor() {
    if (!imuReady) return;
    
    auto imu_update = CoreS3.Imu.update();
    if (imu_update) {
        auto data = CoreS3.Imu.getImuData();
        
        // 加速度データ取得 📐
        imuAccelX = data.accel.x;
        imuAccelY = data.accel.y;
        imuAccelZ = data.accel.z;
        
        // ジャイロデータ取得 🔄
        imuGyroX = data.gyro.x;
        imuGyroY = data.gyro.y;
        imuGyroZ = data.gyro.z;
        
        // 磁力計データ取得 🧭
        imuMagX = data.mag.x;
        imuMagY = data.mag.y;
        imuMagZ = data.mag.z;

🎨 色相（Hue）: 磁力計から方位を計算

磁力計のXY成分から、コンパスのように方位角を計算します。北を向くと赤、東で黄、南で緑...というように、方角に応じて色が変わります！

        // 🌈 色相をIMUデータから計算
        // 磁力計の向き（コンパス）で基本色相を決定
        float heading = atan2(imuMagY, imuMagX);  // -π ~ π
        imuBaseHue = (heading + PI) / (2 * PI);   // 0 ~ 1 に正規化
        
        // 加速度から傾きを計算して色相をオフセット
        float tiltX = atan2(imuAccelX, imuAccelZ);
        float tiltY = atan2(imuAccelY, imuAccelZ);
        float tiltOffset = (tiltX + tiltY) / (4 * PI);  // 小さめのオフセット
        
        imuBaseHue = fmod(imuBaseHue + tiltOffset + 1.0f, 1.0f);

なぜ atan2 を使うの？ 🤔

atan2(y, x) は、2つの値から角度を計算する関数です。通常の atan(y/x) との違いを見てみましょう：

atan(y/x) の問題点 ❌

戻り値の範囲が -π/2 〜 π/2（-90° 〜 90°）しかない
x が 0 のときゼロ除算でエラー
第2象限と第3象限を区別できない（符号が消える）

// 例: 同じ結果になってしまう！
atan(1.0 / 1.0)   // → 0.785 (45°)  第1象限 ✓
atan(-1.0 / -1.0) // → 0.785 (45°)  第3象限なのに同じ値！ ✗

atan2(y, x) の利点 ✅

戻り値の範囲が -π 〜 π（-180° 〜 180°）で全方位カバー
x と y を別々に渡すのでゼロ除算の心配なし
4象限すべてで正しい角度を返す

// 例: 正しく区別できる！
atan2(1.0, 1.0)   // →  0.785 (45°)   第1象限 ✓
atan2(1.0, -1.0)  // →  2.356 (135°)  第2象限 ✓
atan2(-1.0, -1.0) // → -2.356 (-135°) 第3象限 ✓
atan2(-1.0, 1.0)  // → -0.785 (-45°)  第4象限 ✓

コンパスでの使用例 🧭

// 磁力計の X, Y 成分から方位角を計算
float heading = atan2(magY, magX);  // -π 〜 π の範囲

// 0 〜 2π（0° 〜 360°）に変換
if (heading < 0) heading += 2 * PI;

// 0 〜 1 に正規化（HSVのHue用）
float hue = heading / (2 * PI);

コンパスや傾き計算には360°全方位を扱う必要があるため、atan2 は必須の関数です！

✨ 明るさ（Brightness）: ジャイロから回転速度を計算

デバイスを素早く回転させると明るく、静止していると暗くなります。

        // ✨ 明るさをジャイロの回転速度から計算
        float gyroMagnitude = sqrt(imuGyroX * imuGyroX + 
                                   imuGyroY * imuGyroY + 
                                   imuGyroZ * imuGyroZ);
        imuBrightness = constrain(0.3f + gyroMagnitude / 500.0f, 0.3f, 1.0f);

計算の意図：

3軸の回転速度のベクトル長（magnitude）を計算
静止時（gyro ≈ 0）でも最低 30% の明るさを確保
最大 100% にクランプ

🎨 彩度（Saturation）: 加速度から傾き度合いを計算

重力加速度は通常1G（≒9.8m/s²）ですが、傾けるとXY軸にも分散します。この「1Gからの偏差」を彩度に反映させます。

        // 🎨 彩度を加速度の大きさから計算
        float accelMagnitude = sqrt(imuAccelX * imuAccelX + 
                                    imuAccelY * imuAccelY + 
                                    imuAccelZ * imuAccelZ);
        float accelDeviation = abs(accelMagnitude - 1.0f);  // 1Gからの偏差
        imuSaturation = constrain(0.6f + accelDeviation * 0.4f, 0.6f, 1.0f);
    }
}

ステップ 4: LEDに色を適用する 🐱

計算したHSV値を、70個のNeoPixel LEDに適用します。

ピクセルごとの色取得関数

// 🎨 IMUベースの色を取得（位置オフセット付き）
void getIMUColor(int pixelIndex, float brightnessMod, uint8_t* r, uint8_t* g, uint8_t* b) {
    // 位置に応じた色相オフセット（グラデーション効果）
    float posOffset = (float)pixelIndex / NUMPIXELS * 0.3f;
    float hue = fmod(imuBaseHue + posOffset, 1.0f);
    
    float brightness = imuBrightness * brightnessMod;
    brightness = constrain(brightness, 0.0f, 1.0f);
    
    hsvToRgb(hue, imuSaturation, brightness, r, g, b);
}

ポイント 💡:

pixelIndex に応じて色相をずらすことで、自然なグラデーションを実現
brightnessMod でエフェクトごとの明るさ調整が可能

ステップ 5: エフェクトの実装 🎭

IMUカラーをベースに、複数のエフェクトを実装しました！

エフェクト一覧

// 🎭 エフェクトモード管理
enum NekoEffect {
    EFFECT_HEARTBEAT,      // 💓 ハートビート
    EFFECT_RAINBOW_WAVE,   // 🌈 虹の波
    EFFECT_SHOOTING_STAR,  // 🌠 流れ星
    EFFECT_BREATHING,      // 😺 呼吸するような明滅
    EFFECT_SPARKLE_RAIN,   // ✨ キラキラの雨
    EFFECT_AURORA,         // 🌌 オーロラ
    EFFECT_NYAN_CAT,       // 🐱 にゃんキャット風
    EFFECT_COUNT
};

💓 ハートビートエフェクト

心拍検出と連動して脈打つように光ります。IMUで色が変化！

// 💓 ハートビートエフェクト（IMUで色が変わる！）
static int pulseWave = 0;
void effectHeartbeat(bool isBeat) {
    int center = NUMPIXELS / 2;
    
    if (isBeat) {
        pulseWave = 0;  // ビート時に波をリセット
    } else {
        pulseWave = min(pulseWave + 5, NUMPIXELS / 2);  // 波が広がる
    }
    
    float baseBrightness = isBeat ? 1.0f : 0.4f;
    
    for (int i = 0; i < NUMPIXELS; i++) {
        int distFromCenter = abs(i - center);
        float intensity = 1.0f - ((float)distFromCenter / (NUMPIXELS / 2));
        intensity = max(0.15f, intensity);
        
        bool isOnWave = (abs(distFromCenter - pulseWave) < 5);
        
        uint8_t r, g, b;
        if (isOnWave && !isBeat) {
            float waveFade = 1.0f - (float)abs(distFromCenter - pulseWave) / 5.0f;
            getIMUColor(i, waveFade * 1.2f, &r, &g, &b);
        } else {
            getIMUColor(i, intensity * baseBrightness, &r, &g, &b);
        }
        pixels.setPixelColor(i, pixels.Color(r, g, b));
    }
    
    // ✨ 耳先端は特別に明るく
    uint8_t tr, tg, tb;
    getIMUColor(0, isBeat ? 1.0f : 0.5f, &tr, &tg, &tb);
    pixels.setPixelColor(0, pixels.Color(tr, tg, tb));
    pixels.setPixelColor(NUMPIXELS - 1, pixels.Color(tr, tg, tb));
}

🌠 流れ星エフェクト

ジャイロの回転速度で流れ星のスピードが変化します！

// 🌠 流れ星エフェクト（IMUで色＆速度変化）
static int starSpeed = 2;
static int numStars = 2;
void effectShootingStar(bool isBeat) {
    // ジャイロ回転で速度変化
    float gyroSpeed = sqrt(imuGyroX * imuGyroX + imuGyroY * imuGyroY) / 100.0f;
    
    if (isBeat) {
        starSpeed = 8;
        numStars = 5;
    } else {
        starSpeed = max(2, (int)(2 + gyroSpeed));
        numStars = max(2, numStars - 1);
    }
    
    // 背景（薄くIMUカラーで塗る）
    for (int i = 0; i < NUMPIXELS; i++) {
        uint8_t r, g, b;
        getIMUColor(i, 0.1f, &r, &g, &b);
        pixels.setPixelColor(i, pixels.Color(r, g, b));
    }
    
    // 流れ星を描画
    for (int star = 0; star < numStars; star++) {
        int starPos = (shootingStarPos + star * (NUMPIXELS / numStars)) % NUMPIXELS;
        
        // 星の先頭は白く輝く
        pixels.setPixelColor(starPos, pixels.Color(255, 255, 255));
        
        // 尾を描画（IMUカラーでグラデーション）
        int tailLen = isBeat ? 12 : 8;
        for (int t = 1; t < tailLen; t++) {
            int tailPos = (starPos - t + NUMPIXELS) % NUMPIXELS;
            float fade = 1.0f - ((float)t / tailLen);
            fade = fade * fade;  // 二次関数で自然なフェード
            
            uint8_t r, g, b;
            getIMUColor(tailPos, fade, &r, &g, &b);
            pixels.setPixelColor(tailPos, pixels.Color(r, g, b));
        }
    }
    
    shootingStarPos = (shootingStarPos + starSpeed) % NUMPIXELS;
}

🌌 オーロラエフェクト

ゆらゆらと揺れる神秘的なオーロラをIMUカラーで表現！

// 🌌 オーロラエフェクト（IMU + オーロラ）
static float auroraSpeed = 0.08f;
static float auroraBright = 0.4f;
void effectAurora(bool isBeat) {
    if (isBeat) {
        auroraSpeed = 0.25f;
        auroraBright = 0.9f;
    } else {
        auroraSpeed = max(0.08f, auroraSpeed - 0.02f);
        auroraBright = max(0.4f, auroraBright - 0.06f);
    }
    
    auroraOffset += auroraSpeed;
    
    for (int i = 0; i < NUMPIXELS; i++) {
        float wave1 = sin(auroraOffset + (float)i * 0.15f) * 0.5f + 0.5f;
        float wave2 = sin(auroraOffset * 0.7f + (float)i * 0.1f) * 0.5f + 0.5f;
        
        float brightness = (wave1 + wave2) * 0.5f * auroraBright * imuBrightness;
        
        uint8_t r, g, b;
        getIMUColor(i, brightness, &r, &g, &b);
        
        // オーロラっぽい緑を少し追加 🌌
        g = min(255, (int)(g + wave2 * 50 * auroraBright));
        
        pixels.setPixelColor(i, pixels.Color(r, g, b));
    }
}

ステップ 6: IMUの初期化とメインループ 🔧

setup() でのIMU初期化

void setup() {
    CoreS3.begin();
    Serial.begin(115200);
    
    // 🎮 IMU初期化 (BMI270 + BMM150) - 内部I2C (SDA=G12, SCL=G11)
    Serial.println("🎮 Initializing IMU (BMI270+BMM150)...");
    Serial.println("   Internal I2C: SDA=G12, SCL=G11");
    
    // CoreS3.Imu または M5.Imu を使用
    if (CoreS3.Imu.begin()) {
        imuReady = true;
        Serial.println("✅ IMU ready! (BMI270 @ 0x69)");
    } else {
        imuReady = false;
        Serial.println("⚠️ IMU init failed");
    }
    
    // 猫耳LED 🐱
    Serial.println("🐱 NECO Unit...");
    pixels.setBrightness(20);  // LED焼損防止のため20前後を推奨
    pixels.begin();
    pixels.clear();
    pixels.show();
    Serial.println("✅ NECO OK");
    
    // ... 他の初期化 ...
}

注意: Unit NecoはPORT.C（G17）に接続しています。他のポートを使う場合は #define PIN の値を変更してください！

loop() でのIMU更新

void loop() {
    // pox.update() - 心拍センサー更新（使用する場合）
    pox.update();
    
    // ... センサーチェックなど ...
    
    // レポート表示（1秒ごと）
    if (millis() - tsLastReport > REPORTING_PERIOD_MS) {
        // 画面にIMU情報を表示
        M5.Lcd.fillRect(0, 200, 320, 40, BLACK);
        
        // エフェクト名
        const char* effectNames[] = {"HEART", "RAINBOW", "STAR", 
                                     "BREATH", "SPARKLE", "AURORA", "NYAN"};
        M5.Lcd.setCursor(0, 200);
        M5.Lcd.print("Effect:");
        M5.Lcd.print(effectNames[currentEffect]);
        
        // IMUカラー情報（Hue/Sat/Bright）
        M5.Lcd.setCursor(100, 200);
        M5.Lcd.print("H:");
        M5.Lcd.print((int)(imuBaseHue * 360));
        M5.Lcd.print(" S:");
        M5.Lcd.print((int)(imuSaturation * 100));
        M5.Lcd.print(" B:");
        M5.Lcd.print((int)(imuBrightness * 100));
        
        // ジャイロ値
        M5.Lcd.setCursor(0, 210);
        M5.Lcd.print("Gyro X:");
        M5.Lcd.print((int)imuGyroX);
        M5.Lcd.print(" Y:");
        M5.Lcd.print((int)imuGyroY);
        
        // 加速度値
        M5.Lcd.setCursor(0, 220);
        M5.Lcd.print("Accel X:");
        M5.Lcd.print(imuAccelX, 1);
        M5.Lcd.print(" Y:");
        M5.Lcd.print(imuAccelY, 1);
        
        tsLastReport = millis();
    }
    
    // 🎮 IMUを常時更新（リアルタイム反映）
    updateIMUColor();
}

完成したコード 📝

完全なソースコードはGitHubで公開しています：

🔗 tomokusaba/m5stack - M5StackS3/IMU/sample.ino

コードの構成

sample.ino (約900行)
├── 📦 インクルード & 定義
│   ├── M5CoreS3.h, Adafruit_NeoPixel.h など
│   └── PIN, NUMPIXELS, サンプリング設定
├── 🎮 IMUグローバル変数
│   ├── imuAccelX/Y/Z, imuGyroX/Y/Z, imuMagX/Y/Z
│   └── imuBaseHue, imuBrightness, imuSaturation
├── 🌟 ヘルパー関数
│   ├── hsvToRgb() - HSV→RGB変換
│   ├── easeInOutSine() - イージング
│   ├── updateIMUColor() - IMUからカラー計算
│   └── getIMUColor() - ピクセル別カラー取得
├── 🎭 エフェクト関数群
│   ├── effectHeartbeat()
│   ├── effectRainbowWave()
│   ├── effectShootingStar()
│   ├── effectBreathing()
│   ├── effectSparkleRain()
│   ├── effectAurora()
│   └── effectNyanCat()
├── 💓 コールバック & センサー管理
│   ├── onBeatDetected()
│   ├── isSensorAlive()
│   └── reinitSensor()
└── 🔧 setup() & loop()

動作結果 🎬

IMUによる色変化の様子

動作	LEDの変化
🧭 デバイスを回転（水平面で）	色相が360°変化（赤→黄→緑→青→紫→赤）
📐 デバイスを傾ける	彩度が変化（水平で低彩度、傾けると高彩度）
🔄 デバイスを素早く振る	明るさが上昇（静止で暗め、動くと明るく）

エフェクト自動切り替え

心拍センサーと組み合わせると、10ビートごとにエフェクトが自動で切り替わります！

void onBeatDetected() {
    beatCount++;
    
    // 🎭 10ビートごとにエフェクト変更！
    if (beatCount % 10 == 0) {
        currentEffect = (currentEffect + 1) % EFFECT_COUNT;
        Serial.print("🎭 Effect changed to: ");
        Serial.println(currentEffect);
    }
    
    // IMUカラーを更新 🎮
    updateIMUColor();
    
    // エフェクト実行
    // ...
}

ハマりポイント & 解決策 🔍

1. Unit NecoとUnit Heartの同時使用 🐱❤️

疑問: IMU、Unit Neco、Unit Heartを同時に使いたいけど、ポートが足りる？

解決策: CoreS3では問題なく同時使用できます！

デバイス	使用可能ポート	通信方式	備考
🎮 IMU (BMI270/BMM150)	内部I2C (G12/G11)	I2C	外部ポート不要
🐱 Unit Neco	PORT.A / B / C	GPIO (NeoPixel)	DATAピンを指定
❤️ Unit Heart	PORT.A / B / C	I2C	Wire初期化でピン指定

Unit Necoの接続例：

// 接続ポートに応じてPINを変更
#define PIN 2   // PORT.A の場合
// #define PIN 9   // PORT.B の場合
// #define PIN 17  // PORT.C の場合

Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

Unit Heartの接続例：

// PORT.A（デフォルト）の場合
Wire.begin();  // SDA=G2, SCL=G1

// PORT.B の場合
Wire.begin(9, 8);  // SDA=G9, SCL=G8

// PORT.C の場合
Wire.begin(17, 18);  // SDA=G17, SCL=G18

同時使用のコツ: Unit Neco（GPIO）とUnit Heart（I2C）は通信方式が異なるため、同じポートには接続できません。例えば：

Unit Neco → PORT.C (G17)
Unit Heart → PORT.A (G2/G1)

のように別々のポートに接続してください！✅

ポイント: CoreS3の内部I2C（IMU用）と外部ポート（Unit Heart用）は別のバスなので競合しません！👋

2. センサー更新の頻度問題

問題: pox.update() を頻繁に呼ばないと心拍検出の精度が落ちるが、IMU更新も必要。

解決策: メインループでは pox.update() を優先し、コールバック内で重い処理をしない：

void loop() {
    pox.update();  // これを最優先！
    
    // ビート検出後の描画はフラグで管理
    if (requestFaceRedraw) {
        requestFaceRedraw = false;
        drawFace(lastHeartRate, beatflg);
    }
    
    // IMUは常時更新OK
    updateIMUColor();
}

3. 磁力計のキャリブレーション

問題: 磁力計（コンパス）の値がずれている、または特定の方向に偏る。

解決策: 実際の使用環境でデバイスを8の字に動かしてキャリブレーションするか、オフセット値を調整：

// キャリブレーション値を追加する場合
imuMagX = data.mag.x - offsetX;
imuMagY = data.mag.y - offsetY;

今後の発展 🚀

このプロジェクトはさらに発展させることができます！

📱 BLE連携: スマホから色やエフェクトを変更
🎵 音楽連動: マイクでビートを検出してLEDを同期
🌐 クラウド連携: Azure IoT Hubでデータを可視化
🎮 ゲーム化: IMUでインタラクティブなゲームを実装

まとめ 🎉

今回は、M5Stack CoreS3のIMUセンサーを使って、Unit NecoのLEDを動的に制御する方法を解説しました。

学んだこと 📚

✅ IMUセンサー（加速度・ジャイロ・磁力計）の使い方
✅ HSVカラーモデル を使った直感的な色制御
✅ センサーデータ → 視覚フィードバックへのマッピング手法
✅ 複数センサーの並列制御のコツ

キーポイント 🔑

IMUデータ	→	HSVパラメータ
🧭 磁力計 (heading)	→	🎨 色相 (Hue)
🔄 ジャイロ (回転速度)	→	✨ 明度 (Brightness)
📐 加速度 (傾き)	→	💎 彩度 (Saturation)

ぜひ皆さんも、IMUとLEDを組み合わせたインタラクティブなプロジェクトに挑戦してみてください！🐱🌈