- Απαιτούμενα στοιχεία
- Τι είναι το MicroPython και χρησιμοποιεί;
- Βήματα για να ξεκινήσετε με το ESP32 MicroPython:
- 1. Εγκατάσταση του Python 3.7.x στα Windows
- 2. Εγκατάσταση του uPyCraft IDE στα Windows στο πρόγραμμα ESP32
- 3. Αναβοσβήνει το MicroPython Firmware στην πλακέτα ESP32
- 4. Προγραμματισμός και μεταφόρτωση του κώδικα στο ESP32 χρησιμοποιώντας το uPyCraft IDE
Οι περισσότεροι από εμάς γνωρίζουμε τη γλώσσα προγραμματισμού Python. Η Python είναι μια πολύ ισχυρή γλώσσα προγραμματισμού και χρησιμοποιείται για τη δημιουργία πολλών εφαρμογών από το Διαδίκτυο των πραγμάτων έως την τεχνητή νοημοσύνη (AI). Βλέποντας τη δημοτικότητα του python, αυτή η κοινότητα ανέπτυξε την εκ νέου εφαρμογή του Python που ονομάζεται MicroPython.
Έτσι, σε αυτό το σεμινάριο, θα μάθουμε για το MicroPython, πώς είναι διαφορετικό από το Python και πώς να ξεκινήσετε με το MicroPython στο ESP32 / ESP8266. Επίσης, θα δούμε ένα παράδειγμα έργου LED που αναβοσβήνει για να δείξει τη χρήση του MicroPython.
Απαιτούμενα στοιχεία
- Πίνακας προγραμματιστή ESP32
- LED
- Καλώδια αλτών
Τι είναι το MicroPython και χρησιμοποιεί;
Το MicroPython μοιάζει πολύ με το Python και είναι ειδικά σχεδιασμένο για ενσωματωμένα συστήματα και μικροελεγκτές. Είναι μια νέα εφαρμογή του Python 3, οπότε κάποιος που έχει γνώση του python μπορεί εύκολα να συνεργαστεί με το MicroPython.
Η κύρια διαφορά μεταξύ Python και MicroPython είναι ότι το MicroPython δεν έρχεται με την πλήρη υποστήριξη της βιβλιοθήκης ως Python, οπότε το MicroPython λειτουργεί μόνο σε συνθήκες περιορισμού Υπάρχουν τυπικές βιβλιοθήκες για πρόσβαση και αλληλεπίδραση με υλικό χαμηλού επιπέδου, όπως GPIO, Wi-Fi κ.λπ.
Το MicroPython είναι ένα καλό σημείο εκκίνησης εάν θέλετε να προγραμματίσετε πίνακες ESP επειδή είναι πολύ απλό και εύκολο να γίνει κατανοητό. Το MicroPython έρχεται επίσης με τη διαδραστική λειτουργία REPL (Read-Evaluate-Print Loop) που επιτρέπει στο χρήστη να συνδέσει την πλακέτα και να εκτελέσει κώδικα γρήγορα χωρίς να συντάξει ή να ανεβάσει τον κώδικα. Συνεργαστήκαμε προηγουμένως με το MicroPython χρησιμοποιώντας το Thonny IDE.
Βήματα για να ξεκινήσετε με το ESP32 MicroPython:
- Εγκατάσταση του Python 3.7.x
- Εγκατάσταση του uPyCraft IDE στο πρόγραμμα ESP32
- Αναβοσβήνει το υλικολογισμικό MicroPython στο ESP32
- Προγραμματισμός και μεταφόρτωση του κώδικα στο ESP32 χρησιμοποιώντας το uPyCraft
1. Εγκατάσταση του Python 3.7.x στα Windows
Καθώς το MicroPython είναι μια εφαρμογή του Python, επομένως πρέπει πρώτα να εγκαταστήσουμε το Python 3.7 ή παραπάνω.
Βήμα 1. Μεταβείτε σε αυτόν τον σύνδεσμο και κατεβάστε την τελευταία εγκατάσταση του προγράμματος εγκατάστασης Python σύμφωνα με το λειτουργικό σύστημα. Εδώ εγκαθιστούμε την έκδοση των Windows.
Βήμα 2. Μετά τη λήψη του προγράμματος εγκατάστασης, εκτελέστε το πρόγραμμα εγκατάστασης κάνοντας διπλό κλικ πάνω του. Όταν εμφανιστεί το πλαίσιο διαλόγου, επιλέξτε το Προσθήκη Python στην επιλογή PATH όπως φαίνεται παρακάτω. Στη συνέχεια, κάντε κλικ στο Install Now και περιμένετε μέχρι να ολοκληρωθεί η διαδικασία εγκατάστασης.
Βήμα 3. Μετά την επιτυχή εγκατάσταση, κάντε κλικ στο Κλείσιμο και τελειώσαμε με την εγκατάσταση του Python στο σύστημά μας.
2. Εγκατάσταση του uPyCraft IDE στα Windows στο πρόγραμμα ESP32
Υπάρχουν μόνο λίγα IDE που υποστηρίζουν το MicroPython. Μερικά δημοφιλή IDE είναι τα Thonny IDE και uPyCraft IDE. Το Thonny IDE δεν έχει την επιλογή να αναβοσβήνει υλικολογισμικό MicroPython στο ESP32, οπότε χρειάζεται esptool για να αναβοσβήνει το υλικολογισμικό που εξηγείται στο προηγούμενο σεμινάριο του ESP32 με το Thonny IDE. Αλλά το uPyCraft IDE είναι ειδικά σχεδιασμένο για πλακέτες που υποστηρίζονται ESP32 / ESP8266. Έχει ενσωματωμένη λειτουργικότητα για να αναβοσβήνει υλικολογισμικό, προγραμματισμός και μεταφόρτωση του κώδικα σε πίνακες ESP.
Το uPyCraft IDE αναπτύχθηκε από την DFRobot. Είναι απλό στη χρήση και συνιστάται για αρχάριους. Τα παρακάτω βήματα δείχνουν πώς να αναβοσβήνετε ESP32 χρησιμοποιώντας το uPyCraft.
Βήμα 1. Μεταβείτε σε αυτόν τον σύνδεσμο και κατεβάστε το αρχείο.exe του uPyCraft για Windows.
Βήμα 2. Κάντε διπλό κλικ στο αρχείο που έχετε κατεβάσει και θα ανοίξει το uPyCraft IDE όπως φαίνεται παρακάτω.
Βήμα 3. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στο uPyCraft IDE και να μάθουμε για κάθε ενότητα του IDE.
Το uPyCraft IDE έχει 4 ενότητες:
1. Φάκελοι και αρχεία: Αυτή η ενότητα περιέχει αρχεία και φακέλους.
- Ο φάκελος της συσκευής περιέχει τα αρχεία που είναι αποθηκευμένα στον πίνακα ESP. Αυτός ο φάκελος περιέχει επίσης το boot.py από προεπιλογή και πρέπει να δημιουργήσετε ένα άλλο αρχείο με το main.py για να γράψετε το πρόγραμμά σας.
- Ο φάκελος SD περιέχει τα αρχεία που είναι αποθηκευμένα στην κάρτα SD. Υπάρχουν διάφορες πλακέτες που υποστηρίζουν κάρτα SD όπως το pyBoard.
- Το uPy_lib περιέχει ενσωματωμένες βιβλιοθήκες MicroPython IDE.
- Το Workspace περιέχει τα αρχεία που θα αποθηκεύσετε στον υπολογιστή σας.
2. Επεξεργαστής: Αυτή η ενότητα προορίζεται για τη σύνταξη και επεξεργασία του κώδικα python. Πολλά αρχεία python μπορούν να ανοίξουν στο Editor.
3. Shell / Terminal: Αυτή η ενότητα προορίζεται για τη σύνταξη και εκτέλεση των εντολών κελύφους στον πίνακα ESP. Αυτή η ενότητα δείχνει επίσης την κατάσταση του προγράμματος, τα σφάλματα, τα μηνύματα εκτύπωσης κ.λπ.
4. Εργαλεία: Αυτή η ενότητα περιέχει επιλογές για τη δημιουργία ενός νέου αρχείου, την αποθήκευση του αρχείου, τη μεταφόρτωση του αρχείου, τη σύνδεση / αποσύνδεση της πλακέτας κ.λπ.
3. Αναβοσβήνει το MicroPython Firmware στην πλακέτα ESP32
Το υλικολογισμικό για την πλακέτα ESP32 είναι ένα αρχείο.bin το οποίο μπορείτε να κατεβάσετε από αυτόν τον σύνδεσμο. Κατεβάστε το πιο πρόσφατο αρχείο.bin για τον αντίστοιχο πίνακα.
Βήμα 1. Ανοίξτε το uPyCraft IDE και συνδέστε την πλακέτα ESP. Μεταβείτε στο Tools-> Serial και επιλέξτε τη θύρα COM για την πλακέτα σας.
Εάν δεν μπορείτε να βρείτε τη θύρα COM για την πλακέτα σας, τότε είτε το καλώδιο USB είναι ελαττωματικό είτε πρέπει να εγκαταστήσετε τα προγράμματα οδήγησης για ESP32 / ESP8266.
Βήμα 2. Τώρα, επιλέξτε την πλακέτα από το Tools-> board . Στην περίπτωσή μας ο πίνακας είναι ESP32.
Κάντε κλικ στο BurnFirmware και θα δείτε ένα παράθυρο όπως φαίνεται παρακάτω.
Επιλέξτε burn_addr ως 0x1000, erase_flash ως ναι. Στη συνέχεια, κάντε κλικ στο Users και επιλέξτε το αρχείο .bin που έχει ληφθεί νωρίτερα.
Βήμα 3. Κρατήστε πατημένο το κουμπί BOOT / FLASH στο ESP32 και κάντε κλικ στο OK. Όταν ξεκινήσει η διαδικασία Διαγραφή Flash, μπορείτε να αφήσετε το κουμπί.
Μετά από λίγα δευτερόλεπτα το firmware θα αναβοσβήνει στο ESP32.
Τώρα είμαστε έτοιμοι να προχωρήσουμε με το firmware μέρος μεταφόρτωση και θα αρχίσει να γράφει το πρόγραμμα που αναβοσβήνει LED χρησιμοποιώντας ESP32 MicroPython χρησιμοποιώντας uPyCraft IDE.
4. Προγραμματισμός και μεταφόρτωση του κώδικα στο ESP32 χρησιμοποιώντας το uPyCraft IDE
Αφού αναβοσβήνει το υλικολογισμικό και συνδεθεί η πλακέτα στον υπολογιστή, ακολουθήστε τα παρακάτω βήματα για τον προγραμματισμό του ESP32.
Βήμα 1. Ανοίξτε το uPyCraft IDE και μεταβείτε στα εργαλεία- > πίνακες. Επιλέξτε τον πίνακα σας.
Βήμα 2. Μεταβείτε στα εργαλεία-> Serial και επιλέξτε τη θύρα COM.
Βήμα 3. Τώρα, κάντε κλικ στο εικονίδιο σύνδεσης στην ενότητα Εργαλεία για να κάνετε τη σύνδεση μεταξύ IDE και πλακέτας ESP.
Βήμα 4. Εάν η σύνδεση είναι επιτυχής, θα υπάρχει ένα σήμα >>> στο τερματικό όπως φαίνεται παρακάτω. Εδώ μπορείτε να δώσετε οποιαδήποτε εντολή python για δοκιμή. Έχουμε δώσει την εντολή εκτύπωσης («Γεια») και ως εκ τούτου, το Hello εκτυπώνεται στην επόμενη γραμμή. Αυτό σημαίνει ότι το υλικολογισμικό MicroPython έχει εγκατασταθεί σωστά και λειτουργεί όπως αναμένεται.
Βήμα 5. Τώρα, κάντε κλικ στο εικονίδιο Νέο αρχείο στην ενότητα εργαλείων. Στην καρτέλα αρχείων θα εμφανιστεί ένα αρχείο χωρίς τίτλο . Αποθηκεύστε αυτό το αρχείο κάνοντας κλικ στο εικονίδιο Αποθήκευση στην ενότητα εργαλείων. Ονομάστε αυτό το αρχείο ως main.py
Μετά από αυτό, θα δείτε το IDE σας όπως φαίνεται παρακάτω.
Βήμα 6. Καθώς πρέπει να γράψουμε κώδικα python για να αναβοσβήνει το ενσωματωμένο led. Κάντε κλικ στην καρτέλα main.py και αντιγράψτε-επικολλήστε τον παρακάτω κώδικα για να αναβοσβήνει το ενσωματωμένο LED.
από ώρα εισαγωγής ύπνου από μηχανή εισαγωγής Pin led = Pin (2, Pin.OUT) ενώ True: led.value (not led.value ()) Sleep (1)
Ο παραπάνω κώδικας Python είναι απλός και κατανοητός. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη σύνταξη, ρίξτε μια ματιά στην τεκμηρίωση MicroPython.
Βήμα 7. Τώρα, κάντε κλικ στο κουμπί Λήψη και εκτέλεση στην ενότητα εργαλείων.
Θα εμφανιστεί η λήψη εντάξει στο παράθυρο τερματικού όπως φαίνεται παρακάτω.
Τώρα main.py θα εμφανιστεί στο φάκελο Συσκευή που δείχνει ότι ο κώδικας μεταφορτώνεται με επιτυχία στη μνήμη ESP32.
Βήμα 8. Για να δοκιμάσετε το σενάριο, κάντε κλικ στο εικονίδιο STOP στην ενότητα εργαλείων και πατήστε το κουμπί En / Reset στο ESP32. Θα δείτε ορισμένα μηνύματα στο τερματικό όπως φαίνεται παρακάτω.
Αυτό είναι. Τώρα το ενσωματωμένο led ESP32 πρέπει να αναβοσβήνει μετά από κάθε 1 δευτερόλεπτο.
Ομοίως, μπορείτε να γράψετε ένα πρόγραμμα python για οποιαδήποτε εφαρμογή λειτουργεί με ESP32. Μάθετε περισσότερα σχετικά με το ESP32 και τη λειτουργία του με την εκτέλεση διαφόρων έργων που βασίζονται σε ESP32