Arduino s výukovým programom Python pre začiatočníkov

Ak ste začali hrať s doskami Arduino, štandardný programovací jazyk poskytuje Arduino. Tento jazyk je mimoriadne užitočný na úvod a dá sa dokonca použiť aj na skutočné použitie. Ľudia, ktorí ho už nejaký čas používajú, si všimnú niekoľko obmedzení. Možno ste už zvyknutí na programovanie v Pythone. Z tohto dôvodu vyvinuli vývojári Micropython.

S Micropythonom máte všetky základné informácie o Pythone, s obmedzeniami kvôli hardvéru, na ktorom ho nakoniec používate. V tomto článku sa nebudeme zaoberať týmito obmedzeniami. Dúfajme, že máte jasný obraz o tom, čo mikrokontrolér dokáže. S najväčšou pravdepodobnosťou zistíte, že dokáže oveľa viac, ako ste si pred začatím predstavovali.

Niektoré riešenia

Existuje mnoho spôsobov, ako môžete začať programovať Arduino pomocou Pythonu. Skôr ako začnete, mali by ste sa zamyslieť, či pripravujete nový program Arduino, alebo sa s ním chcete porozprávať. Existuje niekoľko knižníc, ktoré vytvárajú nové programy Arduino a obchádzajú tak štandardný programovací systém, ktorý dodávajú.

Máte dosky, ktoré už používajú Micropython; nájdete ich na príslušných domovských stránkach.

Možno budete chcieť vytvoriť program v jazyku Python, ktorý komunikuje so štandardným mikrokontrolérom. Ak tak urobíte, máte pre Python niekoľko knižníc rozhraní. Známe sú Micropython a CircuitPython; toto sú pripravené distribúcie pre prevádzku na špeciálnych doskách. Ak máte skúsenosti, môžete zostaviť ďalšie dosky.

Mu-editor pre mikropytón

Jednoduchý editor, ktorý sa používa, je editor mu. Tento editor je pripravený tak, aby detekoval vašu dosku na sériovom porte, ak ju máte. Ak ho nemáte, môžete začať pracovať s bežným Pythonom. Ak chcete zvoliť, zmeňte režim v ľavom hornom rohu. Štandardný Python funguje a na editora si môžete zvyknúť.

Tento editor má niekoľko funkcií IDE, napríklad dokončenie kódu, zvýraznenie a môžete spustiť program REPL. Všetky tieto funkcie fungujú, aj keď sú pripojené priamo k doske. Ak chcete nainštalovať editor, nájdete ho v úložisku vašej distribúcie.

$ sudo apt nainštalovať micropython mu-editor mu-editor-doc

Toto sú všetky nástroje, ktoré potrebujete s doskou, na ktorej je už Micropython. Jeden jednoduchý kód, ktorý môžete vyskúšať, je bežné blikanie LED na doske. Aby ste sa dostali k hardvéru, napríklad LED, musíte importovať knižnicu.

z LED importu pyb
čas importu
state = False;
zatiaľ čo je pravda:
čas.spánok (0.5)
if state == False:
LED (svieti);
stav = True;
inak:
LED (nesvieti);
state = False;

Pomocou vyššie uvedeného kódu vyskúšajte svoju novú dosku. Všimnite si, že 'pyb' sa bude líšiť od rady k rade, Adafruit používa stroj. Nájdite si čas a v dokumentácii sa dozviete, aké sú hodnoty vašich dosiek.

REPL - Čítajte, vyhodnocujte, tlačte, opakujte

Keď používate MicroPython alebo akýkoľvek Python, máte k dispozícii REPL. Je to skvelý spôsob, ako otestovať krátke útržky kódu. V takom prípade ho môžete použiť na zistenie, ktoré moduly sú k dispozícii. Funkcia help () vás skvelo prevedie základmi toho, čo máte k dispozícii.

Keď spustíte pomoc () bez parametrov, zobrazí sa vám zoznam možností. Potom je to interaktívne; zadajte, na čo sa musíte opýtať, a pokyny týkajúce sa jeho používania.

Použite program REPL na vyhľadanie toho, ktoré knižnice rada podporuje. Je to o niečo ťažšia metóda učenia, ale zvyknete si používať zabudovanú dokumentáciu. Ak sa chcete skutočne naučiť, musíte si vziať niekoľko návodov a na nich vybudovať niečo iné.

Dosky fungujúce Micropython

Najjednoduchší spôsob, ako začať programovať pre Arduino pomocou Pythonu, je kúpiť si na to pripravenú dosku. Dosky, ktoré existujú na trhu, sú pôsobivé a pochádzajú od mnohých dodávateľov. Hlavné knižnice sú CircuitPython a Micropython.

Pôsobivá rada dosiek pochádza z Adafruitu, ktorý sa volá Circuit Playground. Tieto dosky sú okrúhle, čo je zvláštne. Dôležitejšie je, že majú na palube 10 Neopixelov, a to je len vizuálna časť. Na doske je niekoľko senzorov, súčasťou sú aj dve tlačidlá a posuvný prepínač. Vstupné / výstupné piny sú vyrobené na použitie krokosvoriek, zatiaľ čo sú stále dostupné ako kapacitné dotykové tlačidlá.

Seedstudio má tiež celý rad dosiek podporujúcich CircuitPython. Tieto sa pohybujú v rozmedzí od veľmi malých po veľmi schopné. WiPy 2.0 je malá doska, ktorá je pripravená na použitie, aj keď je užitočné zaobstarať si súpravu antény. Doska obsahuje WiFi modul pre ESP32, jednu RGB LED a resetovací prepínač. Získate oveľa menej hardvéru, ale veľkosť je 42 mm x 20 mm x 3.5 mm, a stále máte na doske veľa pinov.

Jednoduché projekty, ktoré vám pomôžu začať

Potom, čo ste si vytvorili svoj program blikania, budete určite chcieť vyskúšať niečo ťažšie. Uistite sa, že máte niečo presvedčivé, čo je náročné, ale riešiteľné. Tu sú nejaké návrhy.

Pripravte program, ktorý rovnomerne bliká jedným svetlom. Zároveň urobte tlačidlom zapnutie a vypnutie ďalšej lampy. Rýchlo uvidíte obmedzenia oneskorenia ()!

Vytvorte MIDI kontrolér.

Vyrobte si jednoduchý výstražný systém pomocou infračerveného senzora a niektorých NeoPixelov.

Záver

Najlepší spôsob, ako začať s programom MicroPython, je zaobstarať si slušnú dosku, ktorá už podporuje program MicroPython alebo CircuitPython, a začať skúšať svoje nápady. Pretože ide o ovládanie iných vecí, vyhľadajte balíček alebo súpravu, ktorá obsahuje niekoľko senzorov a displej alebo dva.

Šťastné hackovanie.