用MicroPython |初学者指南编程Raspberry Pi Pico

在本教程中,我们将学习如何使用MicroPopyth编程Raspberry Pi Pico。我们将学习什么是MicroPopthon,如何在Raspberry Pi Pico上安装MicropeThon以及如何使用MicropeThon编程Raspberry Pi Pico。

我制造了一个raspberry pi pico教程入门,我讨论了RP2040微控制器,覆盆子PI PICO开发板,RASPBERY PI PICO的引脚。所以,在继续之前看看该教程。

覆盆子-PI-PICO输入输出

介绍

如果您熟悉计算机编程,那么您可能会听到Python。自1991年首次发布以来,Python编程语言在Monty Python(而不是蛇)之后,Python编程语言已成为软件开发人员的热门选择。

Python旨在开发桌面,笔记本电脑和服务器的应用程序,具有功能强大的处理器并运行OS。但是,如果您想在Python中编写基于小型微控制器的嵌入式系统的嵌入式系统,该怎么办?

像Arduino和Raspberry PI Pico这样的微控制器板在内存和处理能力方面具有严重的限制,无法运行Python的大桌和笔记本电脑的方式。

这里有救援的MicropeThon。

什么是micropeThon?

MicroPopython是一种为微控制器和嵌入式系统开发的Python语言解释器。它是由Damien P. George开发的,并用C. MicropeThon编写了一个Python 3兼容编译器和运行时间,可以在小微控制器上运行。

尽管它是Python 3的子集,但它不包括Python的所有标准库,因为它是为受限系统开发的。只有少数选定的Python库在汇编为MicropeThon本身编写(主要用于低级硬件访问)时。

如果您是一个从未在硬件上工作的软件开发人员,但您希望为基于微控制器的嵌入式系统(个人或专业项目)编写应用程序,那么MicroPopython就是答案。

从语法上讲,MicroPython与Python非常相似。因此,如果您使用Python,那么使用MicroPython将非常容易(此外,您可以控制硬件)。

如果你没有用python(像我自己)的合作,那么不要担心。这是一种简单的学习语言。

什么电脑使用?

官方Raspberry PI PICo文档基于使用Raspberry PI SBC作为主机(用于MicroPopthon或C)。如果您正在使用MicroPopthon,那么您可以使用任何计算机(Windows,Mac或Linux),因为您只需下载一个名为Thonny的IDE。

但如果你使用的是C语言,那么我建议你使用基于Linux的系统,比如树莓派电脑(如果你有的话),因为下载SDK和在Linux下编写C程序很容易。

此外,如果您有兴趣调试代码,那么Raspberry PI将是有用的,因为我们可以使用覆盆子PI的一些GPIO来调试覆盆子PI PICO。

注意:在本教程中,我将使用Windows系统来演示如何用MicroPython编程树莓派Pico。但你也可以在其他操作系统中应用类似的步骤。

如何在Raspberry Pi Pico上安装MicroPython ?

下载micropopython二进制文件

现在让我们开始在覆盆子微微上使用Micropython。在Raspberry PI Pico上运行Micropopython的最简单和最快的方式是从官方Raspberry Pi Pico网站下载预设的二进制文件。

转到文档页面覆盆子pi pico,点击“入门MicropeThon.“ 标签。

Installing-MicroPython-1

选项卡下面的内容根据所选选项卡而更改,当您单击“入门MicropeThon.,出现了一段关于如何开始使用MicroPython的文字,以及一个关于如何在Raspberry Pi Pico上安装MicroPython的小动画。

Installing-MicroPython-2

阅读所有信息,然后点击“下载UF2文件”选项。将下载.uf2文件形式的MicroPython二进制文件。

安装Micropopthon-3

在Raspberry Pi Pico上安装MicroPython

下载MicropeThon二进制文件后,我们必须将此固件上传到Raspberry Pi Pico。为此,首先我们必须将Pico放在引导加载程序模式中。

为此,将微型USB电缆插入到Raspberry PI Pico的Micro-USB端口。现在,将PICO上的Bootsel按钮保持在USB电缆的另一端,到主机的USB端口(持有Bootsel按钮)。

几秒钟后,当树莓Pi Pico以名为“RPI-RP2”的大容量存储设备的形式出现时,你可以松开按钮。如果您打开它,您将看到一个文本文件和一个HTML文件。

安装微米 -  4

现在,转到下载文件夹并将下载的MicroPython UF2文件拖放到RPI-RP2设备上。复制之后,Raspberry Pi Pico将重启并运行MicroPython。复制MicroPython UF2文件后,大容量存储设备将消失。

安装微量电容 -  5

您的覆盆子pi pico现在正在运行MicropeThon。您现在准备使用MicropeTh编程Raspberry Pi Pico。

下载thonny.

如果您的主机是Linux或Mac,那么您可以使用终端和Minicom与Raspberry Pi Pico进行通信。但是在本教程中,我们将看到如何使用树莓派Pico编程ThonnyIDE。

Download-Thonny-1

Thonny是一个可用于Windows,Mac和Linux的简单Python IDE。覆盆子PI OS配有Thonny预装。由于我正在使用Windows系统,我下载了Thonny的Windows版本。下载了一个名为“thonny-3.3.5.exe”的可执行文件。

双击下载的可执行文件并安装Thonny。这个安装没有特别的特别,它非常直接。(可选)您可以选择创建桌面快捷方式。

配置Thonny

下载并安装Thonny IDE后,打开它。确保已插入主计算机的Raspberry Pi Pico。Thonny IDE非常简单。它的布局可分为四个部分:工具栏,脚本区域,shell,解释器。

configure-thonny-1

  • 工具栏:包含用于保存,运行和停止程序的图标。
  • 脚本区:这是你编写Python程序的地方。
  • shell:python shell是一个交互式的repl(read-yeguate-print-loop)块,您可以为解释器提供单个命令,它将执行它们。
  • 解释器:从IDE的右下方选择合适的解释器。

默认情况下,tonny IDE被配置为解释Python 3.x.x。

configure-thonny-2

单击Python 3.7.9(或任何版本是什么),然后选择MicroPopython(Raspberry Pi Pico)翻译。一旦您选择MicroPopthon解释器,底部的shell将变为MicroPopthon。

configure-thonny-3

由于MicroPopthon支持交互式求建,因此您可以在shell和raspberry pi pico中输入命令将执行它们。让我们试试这个。我们将从Hello World of Pello World开始。

编程覆盆子pi pico与micropopthon

在shell中,键入“>>>”旁边的符号旁边并按Enter键。

打印(“你好,世界!”)

这是运行在Raspberry Pi Pico上的MicroPython解释器的指令。在接收到这个命令后,MicroPython将响应消息“Hello, World!”并把它印在贝壳上。

编程 - 覆盆子 -  PI-PICO-key-micropopthon-1

如果您记得覆盆子PI PICO的布局,则LED连接到GPIO 25.我们可以尝试从外壳上打开和关闭此LED。

Raspberry-Pi-Pico-Board-Layout

为此,首先我们必须导入一个名为' machine '的特殊库。使用MicroPython中的机库来控制板的硬件,本例中为Raspberry Pi Pico。你可以重置微控制器,让它进入睡眠,启用或禁用中断,唤醒它从睡眠使用机器模块。

一些机器模块类是:

  • 别针
  • 信号
  • ADC
  • UART.
  • spi.
  • I2C.
  • RTC.
  • 计时器
  • WDT
  • SD.
  • SD卡

我们将在使用它们时了解所有模块及其课程。如果您想在MicroPopthon库上进一步探索,则Micropopthon文档是好的地方。

因为我们想要使用GPIO块,我们可以从' machine '导入' pin '类,它用于控制树莓Pi Pico的IO引脚。

从机器进口引脚

接下来,我们创建类别引脚的对象并设置GPIO数及其方向即,输入或输出。

led_gpio25 =引脚(25,引脚. out)

要打开LED,我们必须将其值设为1。

LED_GPIO25.VALUE(1)

在shell中一个接一个地输入上面的行。你可以看到LED打开了。要关闭LED,将引脚的值设置为0。

LED_GPIO25.VALUE(0)

编程覆盆子-PI-PICO-key-micropopython-2

Raspberry-Pi-Pico-On-Board-LED

眨眼睛

从shell执行命令很好,但如果您想编写完整的Python程序,该命令是什么?这就是你有脚本区域的原因。让我们现在看看我们如何为Raspberry Pi Pico写下我们的第一个Python程序,并闪烁LED。

我用220Ω限流电阻将5mm红色LED连接到Raspberry Pi Pico的GPIO 16。

覆盆子 -  PI-PICO-MICROPYTHON电路

现在,在脚本区域中键入以下程序。我评论了代码,了解每行的详细说明。您可以忽略评论。

询问时,单击“保存”并选择Raspberry Pi Pico。

Blinking-LED-1

为文件指定一个名称并单击OK。我把它设为" main。py "

Blinking-LED-2

单击“运行”图标,您可以看到LED闪烁。

Blinking-LED-3

您可以使用toggle函数来减少代码,而不是将值设置为1和0。

Raspberry-Pi-Pico-External-LED-Blinky

命名main.py的原因

当你复位任何一个微控制器(要么完全断电,然后重新上电,要么按下按钮复位),你期望微控制器再次执行程序。如果你想在Raspberry Pi Pico中发生同样的事情,那么你必须将Python脚本命名为' main.py '。

您可以在保存“blinky.py”时为Python程序提供任何名称,但如果删除电源并重新连接它,则不会执行。为此,您必须将Python程序命名为“main.py”。

即使您在raspberry pi pico中有多个Python脚本,如果有一个名为main.py的文件,则MicroPopthon将执行该文件。

注意:我不是Python或MicroPython的专家,我仍在学习。这种命名方式是我在与树莓派皮科合作时所经历的。

从按钮读取

我们已经看到了如何设置Raspberry Pi Pico的GPIO引脚为输出和闪烁一个LED。现在让我们通过将GPIO引脚设置为输入并将按钮连接到GPIO引脚来扩展这个功能。我们将读取按钮的状态,并切换LED的状态。

我使用GPIO 15作为输入引脚,并连接到它的简单瞬间按钮。按钮的另一个端子连接到3.3V。要从按钮获得清洁读数,我在配置按钮引脚时使用Pull_down选项。所以,通常微微读取按钮引脚上的低点,但是当我按下按钮时,Pico在按钮引脚上读取高电平。

Raspberry-Pi-Pico-Button

结论

在这个精心制作的教程中,您学习了如何用MicroPython编程树莓派Pico。你学了一点关于MicroPython的知识,如何在Raspberry Pi Pico中安装MicroPython,用MicroPython和tonny IDE编程Raspberry Pi Pico,闪烁LED和读取按钮。

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