LcdTap: M5Stack CoreS3 の画面をミラーリング/キャプチャする

2026/05/20 | 記事のソース

「LcdTap」を使用して M5Stack CoreS3 の画面をモニターにミラーリングしたり、キャプチャする方法を紹介します。

LcdTap

LcdTap は、Raspberry Pi Pico2 を使って、I2C 接続や SPI 接続の LCD モジュールの表示内容を DVI で出力して大きなディスプレイにミラー表示したりキャプチャしたりできるツールです。

用意する物

M5Stack CoreS3 (SE)
Raspberry Pi Pico 2 (ピンヘッダ付き)
USB ケーブル (TypeA-MicroB)
モニターへのミラーリングや動画キャプチャを行う場合
- Pico-DVI-Sock
- HDMI ケーブル
- 640x480@60Hz または 1280x720@30Hz の DVI-D 信号を入力可能なディスプレイ
設定に OSD メニューを使用する場合
- タクトスイッチ x5
CoreS3 を改造して CS 信号を取り出す場合:
- 六角ドライバー
- 導線 (ビーニル線等)
480p / 720p 切り替え式にする場合:
- スライドスイッチ、DIP スイッチ等

CS 信号の引き出し

LcdTap は SPI バスの信号を見て画面の内容を再構築します。 SPI バスのうち SCLK、MOSI、DC は CoreS3 の M-Bus コネクタから引き出すことができますが、 CS 信号は基板上にしか無いので、どうにかして引き出す必要があります。

方法1: M5GFX の改造 (ハンダ付け不要・再コンパイル必要)

M5GFX ライブラリに手を加えてディスプレイモジュールに繋がっている CS 信号と同じものを M-Bus コネクタの GPIO 端子に出すことができます。

Windows + Arduino IDE の場合、ソースコードは D:\Users\(ユーザ名)\Documents\Arduino\libraries\M5GFX\src\M5GFX.cpp にあります。

念のため M5GFX.cpp のバックアップを取った上で、cs_control 関数に以下の変更を加えてください。

void cs_control(bool flg) override
  {
    lgfx::Panel_ILI9342::cs_control(flg);

+   // GPIO5 を CS ピンに連動させる
+   lgfx::pinMode(GPIO_NUM_5, lgfx::pin_mode_t::output);
+   if (flg) {
+     lgfx::gpio_hi(GPIO_NUM_5);
+   } else {
+     lgfx::gpio_lo(GPIO_NUM_5);
+   }

    // CS操作時にGPIO35の役割を切り替える (MISO or D/C);

    // FSPIQ_IN_IDX==FSPI MISO / SIG_GPIO_OUT_IDX==GPIO OUT
    // *(volatile uint32_t*)GPIO_FUNC35_OUT_SEL_CFG_REG = flg ? FSPIQ_OUT_IDX : SIG_GPIO_OUT_IDX;

    // CS HIGHの場合はGPIO出力を無効化し、MISO入力として機能させる。
    // CS LOW の場合はGPIO出力を有効化し、D/Cとして機能させる。
    *(volatile uint32_t*)( flg
                           ? GPIO_ENABLE1_W1TC_REG
                           : GPIO_ENABLE1_W1TS_REG
                         ) = 1u << (GPIO_NUM_35 & 31);
  }

方法2: CoreS3 の基板から直接 CS 信号を引き出す (ハンダ付け必要・再コンパイル不要)

今回引き出す信号はディスプレイの制御信号であり、CoreS3 の無線通信機能には何ら影響を与えませんが、電波法上はこの状態で Wi-Fi や Bluetooth を使用することは厳密には違法と見なされる可能性があります。この方法は無線機能を使用しないアプリケーションに限定することをお勧めします。

CoreS3 の背面のスピーカーを取り外し、スピーカーがあったスペースへ向かって基板をスライドさせて持ち上げると、基板を外すことができます。
- 基板とディスプレイモジュールがフレキシブルケーブルで繋がっているので、傷つけないようにご注意ください。
M-Bus コネクタの近くに CS 信号をプルアップしている抵抗があるので、そこに導線をハンダ付けします。ブラブラしないように接着剤等で固定することをお勧めします。
導線を基板と筐体の隙間から外へ引き出します。

CoreS3 と Pico2 の接続

図のように接続してください。CoreS3 ではディスプレイ制御時は MISO が DC として使用されますので、CoreS3 の MISO を Pico2 の DC に接続します。

ミラーリングや動画キャプチャを行う場合は Pico-DVI-Sock をハンダ付けします。
CS ピンは M5GFX を改造した場合は GPIO5 に、基板から引き出した場合はそれを接続します。
OSD メニューを使用して設定を行う場合は Pico2 の GPIO21～28 にタクトスイッチを接続します。
480p@60Hz / 720p@30Hz 切り替え式にする場合は GPIO20 に DIP スイッチやスライドスイッチを接続します (接続しない場合は 480p@60Hz になります)。

Pico2 へのファームウェアの書き込み

LcdTap のリリースページから zip ファイルをダウンロードし、展開して lcdtap_pico2_universal.uf2 を取り出します。
Pico2 の BOOTSEL ボタンを押しながら USB ケーブルで PC に接続します (マスストレージデバイスとして認識されます)。
マスストレージデバイスに lcdtap_pico2_universal.uf2 をコピーします。

書き込みが成功すると、Pico2 の LCD が点滅します。

設定

CoreS3 の電源を入れる前に設定を行って下さい。設定は Pico2 のオンボード Flash ROM に保存されるので、初回だけで OK です。

ブラウザを使用する場合 (PC 必要、タクトスイッチ不要)

ファームウェアを書き込んだ Pico2 を PC に接続します (シリアルポートとして認識されます)。
Web Serial API に対応したブラウザ (Chrome、Edge、Firefox 等) で LcdTap Monitor にアクセスします。
Connect ボタンを押してシリアルポートを選択します。

Config タブで以下のように設定します。

Parameter	Value
Controller Type	ST7789
Interface Type	4-Line SPI
LCD Width	320 px
LCD Height	240 px
Inverted	On
Swap R/B	On
Output Rotation	0 deg
Force Power On	Off

Apply を押します。

OSD メニューを使用する場合 (PC 不要、タクトスイッチ必要)

Pico2 を USB ケーブルで充電器や PC に接続します。
Pico-DVI-Sock とモニターを HDMI ケーブルで接続します。

Enter キーを押すと OSD メニューが表示されるので、左右上下キーを使って以下のように設定してください。

Parameter	Value
Interface	4Line SPI
Controller Type	ST7789
LCD Width	320 px
LCD Height	240 px
Inversion	On
Swap Red/Blue	On
Output Rotation	0 deg
Force Power On	Off

Apply を選択して Enter キーを押します。

モニターへのミラーリングや動画キャプチャ

セットアップ完了後、CoreS3 の電源を入れると CoreS3 の画面がモニターに表示されます。 DVI-D 入力に対応した HDMI キャプチャを使用して録画することもできます。

ブラウザからの静止画キャプチャ

LcdTap Monitor の Frame Buffer タブで Capture ボタンを押すことで、フレームバッファの内容を読み出すことができます。画像が崩れる場合は「Write Protected」スイッチを切り替えてみてください。

シャポログ