StamPLC コントローラー Home Assistant 連携ガイド

このガイドでは、IoT プログラマブルロジックコントローラー StamPLC を Home Assistant に連携させる方法について説明します。

謝辞

設定ファイルを提供してくださった ESPHome コミュニティコントリビューター @Beormund に感謝します。詳細については esphome-m5stamplc を参照してください。

1. 準備

環境準備

Home Assistant 公式ドキュメントを参照して、Home Assistant をインストールします。
ESPHome 公式ドキュメントを参照して、ESPHome Device Builder アドオンをインストールします。（注：本チュートリアルは ESPHome 2025.10.3 を基に作成されています。コンパイルエラーが発生した場合は、まずこのバージョンに切り替えて確認することをお勧めします。）

ハードウェア製品

StamPLC

2. オンライン書き込み

下の オンライン書き込み ボタンをクリックし、画面の指示に従ってファームウェアの書き込みと Wi-Fi の設定を完了すると、StamPLC の Home Assistant 連携をすぐにお試しいただけます。

書き込みと設定の詳しい手順については、オンライン ESPHome ファームウェア書き込み・設定ガイドを参照してください。

オンライン書き込みの完了後は、「ファームウェアのコンパイル & 書き込み」の手順を実行する必要はありません。4. 使い方に進んでください。

3. ファームウェアのコンパイル & 書き込み

本節では、yaml 設定ファイルを基にプロジェクトを再コンパイルし、二次開発、機能変更、または新機能の追加を行う方法について説明します。

コンパイル時間

HA を使用したファームウェアのコンパイルは多くのリソースを消費します。初回コンパイルではリソースのダウンロードに時間がかかる場合があり、所要時間は HA サービスを実行するデバイスとネットワーク品質によって異なります。

デバイスの作成

Home Assistant で ESPHome Builder を開き、右下の NEW DEVICE ボタンをクリックして空の設定ファイルを作成します。
ダイアログで CONTINUE をクリックします。

Empty Configuration を選択します。

ファイル名を入力します（任意）。

設定の変更

新しく作成された設定ファイルの EDIT をクリックします。

configuration.yaml の内容を設定ファイルにコピーします。

必要に応じてネットワーク設定や API 情報を変更します。たとえば、認証用の API Encryption Key を作成する場合は以下のように設定します：

yaml 
api:
  encryption:
    key: "Your_Encryption_Key"

API Encryption Key

Key が必要な場合は、Native API ページの encryption で生成できます。

または、タイムゾーン設定を変更する場合：

yaml

timezone: Europe/London

適切なタイムゾーンに変更します：

yaml

timezone: Asia/Shanghai

右上の SAVE と INSTALL を順にクリックし、Manual download を選択します。

コードが生成され、プロジェクトのコンパイルが開始されます。

コンパイルが完了したら、Factory format を選択してファームウェアをダウンロードします。

ファームウェアの書き込み

ファームウェアのダウンロード：ESPHome Builder の Manual download を使用して Factory Format のファームウェアをダウンロードします。
Web ツールを使用してファームウェアを書き込みます：
- ブラウザを開き、ESPHome Web にアクセスしてファームウェアをアップロードします。
- USB Type-C データケーブルで StamPLC をホストに接続し、CONNECT をクリックしてデバイスを選択します。
- INSTALL をクリックし、先ほどダウンロードしたファームウェアを選択してアップロードし、再度 INSTALL をクリックしてファームウェアをデバイスに書き込みます。
- 書き込みが完了すると、デバイスは自動的にリセットされます。

4. 使い方

Home Assistant へのデバイス追加

デバイスが再起動すると、設定済みのネットワークに自動接続します。通常は Settings > Devices & Services でデバイスが検出されます。
Add をクリックして StamPLC を Home Assistant に統合します。事前に API Encryption Key を設定した場合は、ここで入力して認証を行う必要があります。 StamPLC の Dashboard サンプル：
実機動作の様子：

拡張

StamPLC は拡張をサポートしており、右側の 16 ピンコネクターを通じて各種拡張モジュールを接続できます。

StamPLC AC

製品概要：
StamPLC AC は、StamPLC 本体に対応した AC リレー拡張モジュールです。AC 負荷制御と本体への電源供給機能を一体化しており、配線を大幅に簡略化します。接点式リレー（SPST - 常開型）を採用し、最大 AC 240V@10A の回路の開閉に対応します。内蔵の AC-DC 絶縁変換回路により AC 100〜240V 入力をサポートし、リレー負荷への電源供給と同時に DC 12V に降圧して本体に給電します。オンボードのプログラム可能な三色 LED により動作状態を視覚的に確認できます。StamPLC 本体は I2C プロトコル経由の IO 拡張 IC を通じてリレーおよび RGB LED を制御するため、IO リソースを効率的に節約できます。AC 負荷機器のスイッチング、電磁弁制御などの産業用途に適しています。
StamPLC AC の設定：既存の StamPLC 設定に加えて、YAML 設定ファイルにいくつかのコンポーネントを追加する必要があります：
- IO Expander の追加：
```
pi4ioe5v6408:
  - id: pi4ioe5v6408_1
    address: 0x43
  # Configuration of i2c GPIO Expander 2
  # on the StamPLC AC expansion
  - id: pi4ioe5v6408_2
    address: 0x44
```
- AC リレー用スイッチの追加：
```
switch:
  ...
  - platform: gpio
    restore_mode: RESTORE_DEFAULT_OFF
    name: "StamPLC AC Relay"
    id: ac_r1
    pin:
      pi4ioe5v6408: pi4ioe5v6408_2
      number: 2
      mode:
        output: true
    on_state:
      - component.update: vdu
```
- AC リレー上部の LED カラー制御の追加：
```
switch:
  ...
  # led indicator on StamPLC AC expansion
  - platform: gpio
    restore_mode: ALWAYS_OFF
    id: "ac_relay_led_red"
    pin:
      pi4ioe5v6408: pi4ioe5v6408_2
      number: 5
      inverted: true
      mode:
        output: true

  - platform: gpio
    restore_mode: ALWAYS_OFF
    id: "ac_relay_led_green"
    pin:
      pi4ioe5v6408: pi4ioe5v6408_2
      number: 6
      inverted: true
      mode:
        output: true

  - platform: gpio
    restore_mode: ALWAYS_OFF
    id: "ac_relay_led_blue"
    pin:
      pi4ioe5v6408: pi4ioe5v6408_2
      number: 7
      inverted: true
      mode:
        output: true
```
- Display コンポーネントへの AC リレー UI の追加：
```
display:
  ...
  lambda: |-
    ...
    it.print(5, 80, id(font1), Color(orange), "Relays 1-4");
    it.filled_rectangle(5, 99, 25, 25, id(r1).state ? id(red) : id(grey));
    it.filled_rectangle(34, 99, 25, 25, id(r2).state ? id(red) : id(grey));
    it.filled_rectangle(63, 99, 25, 25, id(r3).state ? id(red) : id(grey));
    it.filled_rectangle(92, 99, 25, 25, id(r4).state ? id(red) : id(grey));
    it.print(141, 80, id(font1), Color(orange), "AC Expansion");    // The AC Relay Expansion
    it.filled_rectangle(141, 99, 25, 25, id(ac_r1).state ? id(red) : id(grey));
  ...
```
設定が完了したら、ファームウェアを再コンパイルしてアップロードし、デバイスを Home Assistant に追加します。追加の AC リレースイッチで AC リレーを制御できるようになります。
スイッチをオン / オフすると、LCD の状態が連動して切り替わります。

StamPLC PoE

製品概要：
StamPLC PoE は、StamPLC 本体に対応したイーサネット制御モジュールで、PoE（Power over Ethernet）技術をサポートし、LAN ケーブル 1 本でデータ通信と給電を同時に実現します。W5500 組み込みイーサネットコントローラーを内蔵し、TCP/IP プロトコルスタックを統合。8 チャンネルの独立したハードウェアソケット、10/100M イーサネット MAC および PHY を備え、UDP・TCP などの主要なネットワーク通信方式に対応しています。
StamPLC PoE の設定：

互換性に関する注意

PoE（W5500 Ethernet）コンポーネントは SPI ハードウェアリソースを占有するため、LCD Display と PoE は同一の SPI ピンを使用します。同時に定義するとコンフリクトが発生するため、ハードウェア上では PoE と Display のどちらか一方のみ使用できます。
また、ネットワークコンポーネントにおいて wifi と ethernet は排他的な選択肢であり、同時に使用することはできません。

PoE 機能を使用する場合は、wifi・display・spi コンポーネントを無効化（設定ファイルから該当の宣言 / 定義を削除）した上で、元の設定ファイルに以下を追加してください：

ethernet:
  id: ethernet_1
  type: W5500
  clk_pin: GPIO7
  mosi_pin: GPIO8
  miso_pin: GPIO9
  cs_pin: GPIO11
  clock_speed: 20MHz 

設定を保存して再コンパイルし、プロジェクトをアップロードします。PoE 対応スイッチまたはルーターを使用してデバイスに給電しながらネットワーク接続を行います。

5. 動画

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