M5StackシリーズのためのArduino IDEのインストール方法と初期設定、使い方紹介

Arduino IDEのインストールアイキャッチ画像Arduinoコマンド
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「M5Stack」シリーズ(Stick-C、ATOM等)のための「Arduino IDE」のインストール方法から初期設定、使い方まで詳しく紹介します。
※インストール方法は「Arduino」等他のマイコンボードでも同じです。

一つ一つ画像を交えて紹介していますので、プログラム初心者の方でも以下の手順で進めていけば、インストールから動作確認まで進められると思います。

※2022/1/1 時点の情報です。今後のバージョンアップにより手順が異なる可能性があります。また、OSはWindows10でのインストール方法の紹介となります。

1.M5Stackシリーズとは

「M5Stackシリーズ」とは、M5Stackテクノロジー社製マイコンボードです。
マイコンボードには他にも「Arduino」や「Raspberry Pi」「micro:bit」等がありますが、いずれも基板剥き出しで電源ON中に金属に触れないように等、扱いには少し注意が必要です。

「M5Stackシリーズ」はケースに入ったものがほとんどで安心して使用でき、液晶表示付きの物もあります。
また、「Arduino」には無いWiFi、Bluetooth機能や9軸センサを搭載したものもあり、これ単体でいろいろなアイデアを試すことができます。

プログラムに関しては「Arduino」と同じコマンド、開発環境が使えるので、学習のための情報も多く初心者の方にも短時間で気軽にプログラミングを体験することができます。

「M5Stackシリーズ」の「ATOM LITE」や「ATOM MATRIX」「M5StickC Plus」「CORE2」については以下のリンクで詳しく紹介しています。

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2.Arduino IDEとは

「Arduino IDE」とは誰でも簡単にプログラミング学習ができるように開発された、イタリア発祥のマイコンボード「Arduino」の開発環境で無償でダウンロードすることができます。

複雑で専門的な知識を必要とするプログラムが「ライブラリ」としてまとめられており、直感的に理解しやすいコマンドでこの「ライブラリ」を使用することで、初心者でも簡単に複雑な動作を実現することができます。

「Arduino」のプログラミングを目的に開発されたものですが、操作性の高さや理解のしやすさ、情報量の多さから、他のマイコンボードのプログラミング環境としても使用されており「M5Stackシリーズ」もこの一つです。

プログラミング言語は「C言語」をベースにマイコンボードを制御するための「Arduino」独自のコマンドを使用して行います。

マイコンボードを動かしながらプログラミングを進めることで「C言語」も自然に身につくため「C言語」の学習にも最適です。

3.Arduino IDEのインストール方法

「Arduino IDE」のインストール方法は以下の手順になります。
まずは「Arduino IDE」のインストールファイルをダウンロードします。以下のリンクへアクセスしてください。

Software
Open-source electronic prototyping platform enabling users to create interactive electronic objects.

下画像のようなページが表示されます。

Arduino IDEのインストール

ページ内の「DOWNLOAD OPTIONS」の欄で、お使いのOSに合わせてダウンロードファイルを選択します。
Windows10の場合は「Windows win 7 and never」をクリックしてください。


クリックすると下画像のようなページが表示されます。

無償でダウンローできますが寄付をしてダウンロードすることもできます。
無償でダウンロードする場合は「JUST DOWNLOAD」をクリックしてください。

Arduino IDEのインストール

ダウンロードが始まるので終わるまで待ちます。
ダウンロードが終わったらダウンロードしたファイルを開いてインストールしていきます。

お使いのOSによってファイルの開き方は異なります。
「Google chrome」と「Microsoft Edge」の場合はそれぞれ下画像のようになります。

Google Chromeの場合

Chromeの場合は左下でダウンロードの状況が確認できます。

Arduino IDEのインストール

ダウンロードが完了したら下画像のように「開く」をクリックしてください。

Arduino IDEのインストール

Microsoft Edgeの場合

Edgeの場合は右上辺りでダウンロードの状況が確認できます。

Arduino IDEのインストール

ダウンロードが完了したら下画像のように「ファイルを開く」をクリックしてください。

Arduino IDEのインストール

ファイルの場所がわからない場合、ファイルは「ダウンロード」フォルダにあります。
「ダウンロード」フォルダを開くと下画像のようなファイルがあるので、クリックして開いてください。

Arduino IDEのインストール

以下の画面が表示されたら「はい」をクリックしてください。

Arduino IDEのインストール

以下の警告画面が立ち上がった場合は、既にインストール済か旧バージョンの「Arduino IDE」がインストールされています。
「OK」をクリックするとアンインストールするウインドウが立ち上がりますので「Uninstall」から「OK」とクリックして既存の「Arduino IDE」をアンインストールしてください。

Arduino IDEのインストール
Arduino IDEのインストール

新規でインストールする場合は、ファイルが実行されると下画像のようなウインドウが表示されるので、矢印部をクリックしていってください。

Arduino IDEのインストール
Arduino IDEのインストール

下画像のウインドウで保存場所を指定できますが、そのまま「Install」をクリックしましょう。

Arduino IDEのインストール

インストールが始まるので終わるまで待ちます。

Arduino IDEのインストール

インストールが完了すると「Close」がクリックできるようになるのでクリックして終了です。

Arduino IDEのインストール

インストールが完了するとデスクトップに下画像のようなショートカットアイコンが作成されます。

Arduino IDEのインストール

これで「Arduino IDE」のインストールは完了です。

4.USBドライバの準備

次に「パソコン」と「M5Stackシリーズ」をUSBケーブルで接続して通信するための「ドライバ」をインストールしていきます。

まずは「ドライバ」のファイルをダウンロードします。以下のリンクへアクセスしてください。

Download
TUTORIAL M5StickC-Guide Download English 中文 日本語 introduce UIFlow Tutorial for M5StickC. Contains 8 course cases M5GO-Guide Download English 中文 日本語 introduce UIF...

下画像のようなページが表示されます。

Arduino IDE M5Stack用USBドライバのインストール

このページの「CP2104 Driver」の項目の「Download」をクリックして「Windows」をクリックして下さい。


「ドライバ」の圧縮ファイルのダウンロードが始まるので、ダウンロードが終わったらダウンロードしたファイルを開いてください。

お使いのOSによってファイルの開き方は異なります。
「Google chrome」と「Microsoft Edge」の場合はそれぞれ下画像のようになります。

Google Chromeの場合

Chromeの場合は左下でダウンロードの状況が確認できます。
ダウンロードが完了したら下画像のように「開く」をクリックしてください。

Arduino IDE M5Stack用USBドライバのインストール

Microsoft Edgeの場合

Edgeの場合は右上辺りでダウンロードの状況が確認できます。ダウンロードが完了したら下画像のように「ファイルを開く」をクリックしてください。

Arduino IDE M5Stack用USBドライバのインストール

ファイルの場所がわからない場合、ファイルは「ダウンロード」フォルダにあります。
「ダウンロード」フォルダを開くと下画像のようなファイルがあるので、クリックして開いてください。

Arduino IDE M5Stack用USBドライバのインストール

ダウンロードしたファイルが展開されて下画像のようにフォルダが開きます。
お使いのパソコンのCPUが64ビットか32ビットかによって実行するドライバのファイルが以下のように異なります。

・64ビットの場合:CP210xVCPInstaller_x64_v6.7.0.0.exe
・32ビットの場合:CP210xVCPInstaller_x86_v6.7.0.0.exe

お使いのパソコンに合ったファイルをクリックして実行しましょう。

Arduino IDE M5Stack用USBドライバのインストール

最近のパソコンは64ビットだと思いますが、以下の方法で確認できますので念のため確認しておきましょう。

まずはデスクトップで下画像の「PC」アイコンを右クリックしてください。

パソコンCPUのビット数確認
「PC」のアイコン名を変更している場合は違う名前になります。

次に表示されたドロップダウンメニューから「プロパティ」をクリックします。

パソコンCPUのビット数確認

下画像のような画面が表示されるので「システムの種類」で64ビットか32ビットかを確認してください。

パソコンCPUのビット数確認

ドライバファイルをクリックして以下の画面が表示されたら「はい」をクリックしてください。

Arduino IDE M5Stack用USBドライバのインストール

下画像のようなウインドウが立ち上がったら「次へ」をクリックしてください。

Arduino IDE M5Stack用USBドライバのインストール

以下の画面では「同意する」にチェックを入れてから「次へ」をクリックしてください。

Arduino IDE M5Stack用USBドライバのインストール

以下の画面が表示されたらインストール完了です。「完了」をクリックすると画面が閉じて終了です。

Arduino IDE M5Stack用USBドライバのインストール

5.Arduino IDEの起動と画面説明

「Arduino IDE」の起動と開発画面について紹介します。

デスクトップにある以下のアイコンをクリックして「Arduino IDE」を起動してください。

Arduino IDEのインストール

以下のような画面が表示されるので「Arduino IDE」が起動するまでしばらく待ちます。

Arduino IDEの起動と初期設定

しばらくすると下画像のようなウインドウが立ち上がります。
これが「Arduino IDE」のスケッチ(プログラム)作成画面です。

「Arduino IDE」では「プログラム」のことを「スケッチ」と呼びます。
これには「キャンバスに自由に絵を描く(スケッチする)ようにプログラムを作成して欲しい」という開発者の思いが込められています。
Arduino IDEの起動と初期設定

「Arduino IDE」の画面について紹介します。

・コマンドアイコン
 コマンドアイコン①~⑥の機能について紹介します。
 ①検証:作成したスケッチにエラーが無いかを確認します。
 ②マイコンボードに書込む:作成したスケッチをマイコンボードに書き込みます。
 ③新規ファイル:スケッチの新規作成を行います。
 ④開く:作成済のスケッチを開きます。
 ⑤保存:現在のスケッチを保存します。
 ⑥シリアルモニタ:マイコンボードと通信して、取得した情報を表示したり
          データを送信したりする、シリアルモニタ画面を起動します。

・スケッチ(プログラム)作成エリア
 このエリアでスケッチの作成を行います。

・コンパイル、書込み情報表示エリア
 コンパイルや書込み時の進み具合やエラー情報等が表示されます。
 ※コンパイルとは作成したプログラムをマイコンボードに書き込める形式に変換する作業です。

・使用するマイコンボード情報
 通信ポート番号や書き込み対象のマイコンボードの情報等が表示されます。

6.共通設定

「M5Stackシリーズ」共通の初期設定手順について紹介します。

・初期設定

まず初期設定として「M5Stackシリーズ」のボード情報を追加できるようにします。
下画像のように「ファイル」→「環境設定」とクリックしてください

Arduino IDEの起動と初期設定

下画像のように「環境設定」ウインドウが表示されます。

「追加のボードマネージャのURL」の所に以下のURLをコピーして貼り付けてください。

https://m5stack.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/resource/arduino/package_m5stack_index.json
Arduino IDEの起動と初期設定

貼り付けたら右下の「OK」をクリックしてください。


・ボード(M5Stackシリーズ)の追加

「M5Stackシリーズ」のマイコンボードを追加していきます。

下画像のように「ツール」→「ボード:”ここは使用状況により異なります”」→「ボードマネージャ」とクリックします。

Arduino IDEの起動と初期設定

下画像のようなウインドウが表示されるので検索窓に「M5」を入力します。

「M5Stack by M5Stack official」が表示されるのでこれをインストールしていきますが、バージョンは下画像のように「1.0.9」を選択してください。

バージョン「2.0.*」はどちらも「ATOM LITE」で確認したところ、コンパイルエラーや書込み後うまく動作しませんでした。
2022/2/15時点でバージョン「2.0.2」が追加されており、問題なく動作確認できました。
2022/1/1時点では「1.0.9」で正常動作が確認できましたので「1.0.9」で紹介しています。後から変更することも可能です。
Arduino IDEの起動と初期設定

バージョンを選択出来たら「インストール」をクリックしてください。

Arduino IDEの起動と初期設定

インストールが始まりますが容量が大きいので結構時間がかかります。しばらく放置しましょう。

Arduino IDEの起動と初期設定

インストールが終了すると、下画像のように「バージョン1.0.9 INSTALLED」と表示されます。
これでボードの追加は完了しました。「閉じる」をクリックしてウインドウを閉じましょう。

Arduino IDEの起動と初期設定

・シリアルポート(通信)選択

「パソコン」と「M5Stackシリーズ」との通信に使用する「シリアルポート」の選択を行います。

パソコンのUSBにマイコンボードを接続していない状態で(接続している場合は抜く)下画像のように「ツール」→「シリアルポート」をクリックすると、現在パソコンが使用しているシリアルポートが表示されます。

Arduino IDEの起動と初期設定

この状態でマイコンボードを接続すると下画像のように接続したシリアルポート(ここではCOM7)が追加で表示されるので、表示されたシリアルポートをクリックします。

シリアルポートの番号はお使いのパソコンによって異なります。
Arduino IDEの起動と初期設定

シリアルポートをクリックするとドロップダウンメニューは消えます。
正しくシリアルポートが選択されたかを確認するには再度下画像のように「ツール」→「シリアルポート」をクリックすることで確認できます。

選択したシリアルポートの横にチェックマークがついていれば正しく選択されています。

Arduino IDEの起動と初期設定

以上で「M5Stackシリーズ」共通の設定は完了です。

7.機種別設定

「M5Stackシリーズ」を使用するためには機種ごとに必要な設定があります。
ここでは使用するマイコンボードとして「ATOM LITE」を例に紹介します。

・ライブラリの準備

「ATOM LITE」を例に「ライブラリ」をインストールする方法を紹介します。

まずは下画像のように「ツール」→「ライブラリを管理」をクリックします。

M5StackシリーズのためのArduino IDEの初期設定

以下のようなウインドウが立ち上がるので検索窓に「M5ATOM」と入力します。

「M5Atom by M5Stack」が表示されるので「インストール」をクリックして下さい。

2022/2/15時点でバージョン「0.0.8」が追加されており、以下の手順で発生していたエラーは無くなりました。以下で「M5ATOM」を2回インストールしていますが今は1回で大丈夫なようです。
M5StackシリーズのためのArduino IDEの初期設定
他の「M5Stackシリーズ」を使用する場合は検索窓に以下のように入力してください。
M5StickC/M5StickCPlus/M5Stack/M5Core2/STAMP-PICO

「インストール」をクリックすると下画像のようなウインドウが表示されます。
これは選択した「ライブラリ」と関連する「ライブラリ」のリストです。

個別にインストールすることもできますが、ここでまとめてインストールできるのでインストールしておきましょう。
ウインドウの下にあるボタンの「Install all」をクリックします。

M5StackシリーズのためのArduino IDEの初期設定

クリックするとインストールが始まるのでしばらく待ちます。

M5StackシリーズのためのArduino IDEの初期設定

インストールが終わると下画像のような表示になります。
左下に「no protocol」と表示されていますが選択したライブラリのインストールは完了しています。

2022/2/15時点でバージョン「0.0.8」が追加されており、以下の手順で発生していたエラーは無くなりました。
この段階で「INSTALLED」が表示されておれば以下の手順は不要ですので
・使用するボードの選択」へ進んでください。
M5StackシリーズのためのArduino IDEの初期設定

しかし、肝心の「M5Atom」のライブラリはまだインストールされていませんので、下画像のように再度「インストール」をクリックしてください。

M5StackシリーズのためのArduino IDEの初期設定

再び関連する「ライブラリ」のリストが表示されますが、今度はウインドウの下にあるボタンの「Install ‘M5Atom’ only」をクリックします。

M5StackシリーズのためのArduino IDEの初期設定

クリックしてインストールが始まり下画像のように「バージョン0.0.7 INSTALLD」が表示されたらインストール完了です。
ウインドウ右下の「閉じる」をクリックしてウインドウを閉じます。

M5StackシリーズのためのArduino IDEの初期設定

・使用するボードの選択

使用するマイコンボードを選択します。
「ツール」をクリックして「ボード:”ここは使用状況により異なります”」→「M5Stack Arduino」とカーソルを合わせると「M5Stackシリーズ」のマイコンボード一覧が表示されます。

ここで使用するマイコンボードを選択します。
今回は「ATOM LITE」を使用するので「M5Stack-ATOM」をクリックして選択します。

M5StackシリーズのためのArduino IDEの初期設定

ボードを選択すると下画像のように画面右下に使用するマイコンボードの情報が表示されます。

M5StackシリーズのためのArduino IDEの初期設定

・スケッチ(プログラム)例の読み込み

「Arduino IDE」にはスケッチ(プログラム)例が準備されています。
このスケッチ例を読み込む方法を紹介します。


スケッチ例は下画像のように「ファイル」→「スケッチ例」をクリックするとリストが表示されます。

このリストの一番下にある「 ▼ 」にカーソルを合わせるとさらに下のリストが表示されます。

Arduino IDEスケッチの書き込み

「スケッチ例」の中に下画像のように「M5Atom」があるのでカーソルを合わせて、さらに「Basic」から「LEDSet」をクリックしてください。
「LEDSet」ファイルが新しいウインドウで立ち上がります。

Arduino IDEスケッチの書き込み

・スケッチ(プログラム)例の書き込み

スケッチ例「LEDSet」を読み込み、下画像のように新しいウインドウで立ち上がったら「→」アイコンをクリックしてスケッチを書き込みます。

Arduino IDEスケッチの書き込み

書き込みが始まると「→」アイコンが黄色くなります。

Arduino IDEスケッチの書き込み

下画像のように「ボードへの書き込みが完了しました。」と表示されたら書き込み完了です。

Arduino IDEスケッチの書き込み
ここで「コンパイル、書込み情報表示エリア(黒い部分)」に「Warnig」や「Error」で始まる文が表示された場合は、ボード情報やライブラリ、スケッチ、USB通信ポートにエラーがあります。
ここまでで紹介した設定内容をもう一度確認してやり直してみてください。

・動作確認

書き込みが完了したら動作確認をしましょう。
「ATOM LITE」のスケッチ例「M5Atom」→「Basic」→「LEDSet」の動作は本体ボタンを押す度に下画像のように本体のLEDが緑、黄、赤、青と繰り返しで点灯するものです。

書き込みが成功していたら、下画像のようにLEDの色が変わるのが確認出来ると思います。

ATOM LITE本体LED点灯

8.コピペ(コピー&ペースト)での書き込み方法

ここまで書き込むプログラムは「スケッチ例」を使用してきましたが、サイト内に埋め込まれたプログラムを「コピペ」で書き込む方法を紹介します。

以下のコードは以下のリンクで紹介している「ATOM LITE」を使用した「Lチカ(LEDを点灯させる)」プログラムです。

定番の Lチカ!(ATOM LITE編)で遊びながら自然と身につくプログラミング
プログラミング初心者ならとりあえず「Lチカ」やりましょう!LEDを点灯、消灯(チカチカ)させるものです。サンプルプログラムをコピペでとりあえず動作確認。LEDの色は数値を変えるだけ。いろいろ試して遊びながら学びましょう♪

これを「Arduino IDE」のスケッチ(プログラム)作成エリアに貼り付けていきますので、以下のプログラムを全て選択してコピーしてください。
※コピーは下の黒枠内の右上角にある小さなアイコンのクリックでもできます。

#include <M5Atom.h>    //Atomのヘッダファイルを準備

// FastLEDライブラリの設定(CRGB構造体)
CRGB dispColor(uint8_t r, uint8_t g, uint8_t b) {
  return (CRGB)((r << 16) | (g << 8) | b);
}
// 初期設定 -----------------------------------------------
void setup() {
  // 本体初期化(UART有効, I2C無効, LED有効)
  M5.begin(true, false, true);
  // LED全消灯(赤, 緑, 青)
  M5.dis.drawpix(0, dispColor(0, 0, 0));
}
// メイン -------------------------------------------------
void loop() {
  M5.update();  //本体のボタン状態更新

  if (M5.Btn.isPressed()) {         //ボタンが押されていれば
    M5.dis.drawpix(0, dispColor(0, 0, 255)); //LED(指定色)
  } else {                        //ボタンが押されてなければ
    M5.dis.drawpix(0, dispColor(20, 20, 20));    //LED(白)
  }
  delay(100);   //100ms待機
}

次にコピーしたプログラムを「Arduino IDE」に貼り付けていきます。

まず、「Arduino IDE」のスケッチ(プログラム)作成エリアを全選択します。

Arduino IDEスケッチの書き込み

上画像のように「編集」→「全て選択」をクリックしてください。
※キーボードで「Ctrl + A」でも同じことができます。

Arduino IDEスケッチの書き込み

上画像のようにスケッチが黄色のハイライトで選択されます。


次にコピーしたプログラムを貼り付けていきます。
下画像のように「編集」→「貼り付け」をクリックしてください。
※キーボードで「Ctrl + V」でも同じことができます。

Arduino IDEスケッチの書き込み

「貼り付け」を実行すると下画像のように貼り付けられます。
あとは「→」アイコンをクリックして書き込みを実行するだけです。

Arduino IDEスケッチの書き込み
当ブログでは上で紹介したようにコピペで動作確認できるプログラムを紹介しています。
初心者の方には「M5Stackシリーズ」の中でも特に「ATOM LITE」がおすすめです。
「ATOM LITE」についてや、詳しい説明付きのプログラム紹介は下記のリンクを参照してください。

「ATOM LITE」については以下のリンクで詳しく紹介しています。

超小型で高機能!プログラミング初心者におすすめ「ATOM LITE」
マイコンボードはRaspberry Pi、Arduino、M5Stack等がありますが、一通りやってみてそれぞれの良さはあるものの「最初に何を?」と聞かれたらATOM LITEが一番お手軽♪プログラミング初心者におすすめ
「ATOM LITE」を使用したいろいろなプログラムの紹介は →こちら

9.他の便利な書込みツールPlatformIOの紹介

マイコンボードの開発ツールとして「Arduino IDE」は有名で情報量も多く、手軽に導入できますが、プログラムの作成にはもっと便利な開発ツールがあります。

「Arduino IDE」だけでもプログラムの作成から書込みまでできますが、プログラムを作成するための「エディタ(プログラムを作成、編集するソフト)」の機能が少ないため、効率よくプログラムするには少し物足りないです。

「エディタ」には「VS Code(Visual Studio Code)」という高機能なエディタがあります。
「VS Code」は様々なプログラム言語に対応しており、「コピー」「ペースト」はもちろん、コマンドの「選択」から「一括置換」まで豊富な機能が備わっています。

中でも便利なのが「エメット(自動補完)」機能です。
これはプログラムコマンドの一部を入力すると候補の一覧が表示される機能です。

コマンドに限らず頻繁に使用する「for文」等でも「構文」ごと表示してくれます。
これにより、プログラムコマンドの「スペル」や「構文」間違いを気にすることなくプログラミングに専念できます。

現状ではプログラムの作成、編集を行うなら「VS Code」一択で間違いないと個人的には思います。
この「VS Code」の中で動作するマイコンボードの開発環境として「PlatformIO」というものがあります。

「PlatformIO」のインストールは「Arduino IDE」よりは少しだけ手間がかかりますが、使い慣れてしまうと、もう「Arduino IDE」には戻れません。

本格的にプログラミングを勉強するなら、他の言語でも使用できる「VS Code」だけでもインストールして使い方に慣れておくと今後必ず役に立つと思います。

以下のリンクで「VS Code」と「PlatformIO」のインストールから初期設定まで詳しく紹介しています。
どちらも無償でダウンロードできるのでこの機会にぜひインストールしてみてください。

「VS Code」と「PlatformIO」のインストール方法は → こちら

10.まとめ

「M5Stackシリーズ」を「Arduino IDE」で使用する方法を紹介しました。

「M5Stackシリーズ」は基板剥き出しの「Arduino」や「Raspberry Pi」「micro:bit」とは違いケースに入ったものがほとんどで初心者の方でも安心して扱えます。

プログラミング環境としては「Arduino」と同じコマンドが使えて、開発環境は情報量の多い「Arduino IDE」が使えるので、初心者の方にも短時間で気軽にプログラミングを体験することができます。

しかし「Arduino IDE」はスケッチ例やコピペしたプログラムの動作確認には最適ですが、プログラムの作成、編集には「エディタ」の機能が物足りないので、最終的には高機能エディタ「VS Code」で動作する「PlatformIO」でプログラムを作成することをお勧めします。

便利なツールはたくさんあります。まずはそれらを利用して間違っててもいいのでプログラムを作って動かしてみましょう。
難しいプログラミングの知識は書いているうちに自然と身についていきます。

「Arduino IDE」では「プログラム」のことを「スケッチ」と呼びます。
これには「キャンバスに自由に絵を描く(スケッチする)ようにプログラムを作成して欲しい」という開発者の思いが込められています。

そんな気持ちで、普段何気なく思いついた「こんなのあったらいいな~」を自分で作ってみましょう。

コメント

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