Սկսելով MicroPython- ով ESP8266- ում `10 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:48

Youանկանու՞մ եք այլ կերպ ծրագրավորել ESP8266- ի վրա հիմնված տախտակները, քան Arduino IDE- ի կիրառման սովորական մեթոդը `C/C ++ ծրագրավորման լեզվի հետ միասին:

Այս ձեռնարկում մենք կսովորենք, թե ում կարգավորել և վերահսկել ESP8266 տախտակը MicroPython- ի միջոցով:

ՇԻՆԱՐԱՐՈԹՅԱՆ ԱՄԱՆԱԿԸ `60 ՐՈՊԻ ԴIFՎԱՈ:ԹՅՈՆ. ԳՆԱՀԱՏՈՄ. Հեշտ

Քայլ 1. Ի՞նչ է MicroPython- ը:

MicorPython- ը այն բազմաթիվ ծրագրավորման լեզուներից մեկն է, որը մենք կարող ենք օգտագործել ESP8266 մոդուլը ծրագրավորելու համար: Այն Python 3 ծրագրավորման լեզվի նիհար և արագ տարբերակն է և մի քանի առավելություն ունի ավանդական ծրագրավորման լեզուների նկատմամբ, ինչպիսիք են C և C ++:

MicroPython- ը նախագծված է հնարավորինս համատեղելի սովորական Python- ի հետ: Այն ունի Python- ի ամբողջական կազմող և գործարկման ժամանակ և տրամադրում է ինտերակտիվ հուշում, որը հայտնի է որպես REPL (Read-Eval-Print Loop):

MicorPython- ը նախատեսված է մի քանի տարբեր տեսակի միկրոկոնտրոլերների աջակցման համար: Բայց այս ձեռնարկի համար ես պատրաստվում եմ աշխատել միայն մեկ մոդելի հետ ՝ ESP8266- ի վրա հիմնված տախտակի (NodeMCU): Նկատի ունեցեք, որ կան մի քանի տարբեր տախտակներ, որոնք կարող եք գնել նույն չիպով:

Ընթերցանություն և աղբյուրներ

Միկրոփիթոն

NodeMCU

Քայլ 2: Պահանջներ

Այս ձեռնարկին հետևելու համար պարզապես անհրաժեշտ է Python- ի հետ կոդավորման հիմնական փորձ ունենալ: Ձեզ անհրաժեշտ չէ ունենալ միկրոկոնտրոլերների, էլեկտրոնիկայի կամ նույնիսկ MicroPython- ի մասին նախկին գիտելիքներ:

Ձեզ անհրաժեշտ կլինի նաև Windows, Mac կամ Linux համակարգիչ ՝ անվճար USB պորտով, քանի որ այն ծրագրավորելու համար միացրեք միկրոկոնտրոլեր ձեր համակարգչին:

Պահանջվող մասեր

1 x NodeMCU (կամ այլ ESP8266 վրա հիմնված տախտակ)

1 x Կարմիր 5 մմ LED

1 x 220Ω 1/4W դիմադրություն

1 x 10KΩ պտտվող պոտենցիոմետր

1 x Breadboard

1 x USB- ից MicroUSB մալուխ

Jumper լարերը:

Քայլ 3. Ինչու՞ ESP8266 վրա հիմնված տախտակ:

Ձեր ESP8266- ից առավելագույնը ստանալու եղանակներից մեկը MicroPython- ի օգտագործումն է: Բացի այդ, ESP8266 մոդուլը լավագույն հարթակներից մեկն է, որի վրա սովորել, թե ինչպես օգտագործել MicroPython- ը: Դա պայմանավորված է նրանով, որ ESP8266- ն ապահովում է GPIO կապի պարզ գործառույթներ, ինչպես նաև անլար ֆունկցիոնալություն ՝ թույլ տալով փորձարկել MicroPython ծրագրավորման լեզվի բոլոր ասպեկտները:

ESP8266 չիպը հայտնի է բաց կոդով զարգացման արդյունաբերության մեջ: Կան բազմաթիվ արտադրական տախտակներ տարբեր արտադրողների կողմից, որոնք օգտագործում են ESP8266 չիպը: MicroPython- ը նախագծվել է ընդհանուր պորտ ապահովելու համար, որը կարող է աշխատել այդ տախտակների մեծ մասի վրա `հնարավորինս քիչ սահմանափակումներով: Նավահանգիստը հիմնված է Adafruit Feather HUZZAH տախտակի վրա Այլ ESP8266 տախտակներից օգտվելիս համոզվեք, որ ստուգում եք դրանց սխեմաներն ու տվյալների թերթերը, որպեսզի կարողանաք բացահայտել նրանց և Adafruit Feather HUZZAH տախտակի միջև եղած տարբերությունները: Այդ կերպ Դուք կարող եք տեղավորել ձեր կոդի տարբերությունները:

Ընթերցանություն և աղբյուրներ

ESP8266

Adafruit փետուր HUZZAH

Քայլ 4: Տեղադրեք ձեր համակարգիչը

Կան մի քանի բաներ, որոնք դուք պետք է ստեղծեք նախքան MicroPython- ը օգտագործել ձեր ESP8266 տախտակը ծրագրավորելու համար: Այս քայլում մենք անցնելու ենք կարգավորման գործընթացը: Այս կերպ Դուք կիմանաք, թե ինչպես կարգավորել ESP8266 տախտակը MicroPython- ի հետ օգտագործելու համար:

Պատրաստվում

Այս քայլից մինչև 6 -րդ քայլը ձեզ անհրաժեշտ է միայն ձեր ESP8266 և USB մալուխ: Միացրեք ձեր ESP8266 տախտակը ձեր համակարգչին:

Ինչպես դա անել…

ՔԱՅԼ 1: Տեղադրեք սարքի վարորդներ

Եթե ունեք Linux համակարգիչ, ապա ձեզ հարկավոր չէ տեղադրել սարքի վարորդներ, որպեսզի վարորդները ճանաչվեն միկրոկառավարիչը: Բայց եթե ունեք Mac կամ Windows սարք, անհրաժեշտ է վարորդ, որը թույլ կտա համակարգչին ճանաչել միկրոկոնտրոլերը: որպես սերիական սարք:

www.silabs.com/products/development-tools/software/usb-to-uart-bridge-vcp-drivers.

ՔԱՅԼ 2: Տեղադրեք Python

Այն գործիքները, որոնք դուք պատրաստվում եք օգտագործել ESP8266- ի հետ հաղորդակցվելու համար, գրված են Python- ում, ուստի անհրաժեշտ է տեղադրել Python- ը ձեր համակարգչում:

Եթե ձեր օպերացիոն համակարգը չի տրամադրում նախապես փաթեթավորված Python, կարող եք գնալ https://python.org ՝ աջակցվող օպերացիոն համակարգերից որևէ մեկի պաշտոնական ներբեռնելու համար:

ՔԱՅԼ 3: Տեղադրեք esptool և rshell

Տեղադրեք երկու փաթեթ, որոնք կօգնեն ձեզ կառավարել ձեր տախտակը pip- ի միջոցով: Դա անելու համար բացեք ձեր տերմինալը և գործարկեք

pip տեղադրել esptool rshell

ՔԱՅԼ 4: Ներբեռնեք MicroPython

Ներբեռնեք MicroPython- ի վերջին որոնվածը.bin հետևյալ հղումից ՝

Այն պահին, երբ ես գրում եմ սա, ընթացիկ տարբերակը 1.11 է, իսկ որոնվածի ֆայլը կոչվում է esp8266-20190529-v1.11.bin

Երբ դա անեք, կարող եք գտնել ավելի նոր թողարկում:

Քայլ 5. MicroPython- ի առկայծում Esptool.py- ի հետ

Նախքան նոր որոնվածը տախտակի մեջ շաղ տալը, լավ գաղափար է ջնջել բոլոր նախորդ տվյալները: Սա այն է, ինչ միշտ պետք է անեք, որպեսզի նոր որոնվածը աշխատի մաքուր վիճակից:

Գնացեք այնտեղ, որտեղ տեղադրել եք.bin ֆայլը: Օգտագործեք esptool.py ՝ ֆլեշը ջնջելու համար:

Linux- ի համար.

esptool.py --port /dev /ttyUSB0 erase_flash

Windows- ի համար.

esptool.py -մուտքագրեք COM3 erase_flash

Հնարավոր է, որ ստիպված լինեք ձեր հրամանի սերիական պորտը փոխել սերիական պորտին, որին միացված է ձեր ESP8266 տախտակը: Եթե չգիտեք ձեր ESP8266- ի սերիայի պորտի համարը, կարող եք ստուգել Arduino IDE- ում: Պարզապես բացեք IDE- ն, այնուհետև կտտացրեք Գործիքներ | Նավահանգիստներ: Դուք պետք է տեսնեք այնտեղ նշված ձեր ESP8266 տախտակի սերիական նավահանգիստը: Հրամանի (/dev/ttyUSB0) սերիական պորտը փոխարինեք ձեր տախտակի սերիական պորտով:

Այժմ, երբ տախտակն ամբողջությամբ ջնջված է, կարող եք բռնկել նոր ներբեռնած MicroPython կառուցվածքը: Դա արվում է նաև esptool.py հրամանով.

esptool.py --port /dev /ttyUSB0-baud 460800 write_flash 0 esp8266-20190529-v1.11.bin

Այս հրամանը պատրաստվում է MicroPython.bin ֆայլի բովանդակությունը գրել տախտակին 0 հասցեով:

Համոզվեք, որ հրամանատարության (esp82688-2019-080529-v1.11.bin) որոնվածի.bin ֆայլի անունը փոխում եք ձեր ներբեռնած որոնվածի անունով:

Երբ որոնվածը հաջողությամբ տեղադրվում է ձեր ESP8266 տախտակի վրա, կարող եք մուտք գործել REPL ձեր տախտակի վրա լարային միացման միջոցով (UART սերիական նավահանգիստ) կամ մտածված WiFi- ի միջոցով:

Քայլ 6. Օգտագործելով MicroPython REPL- ը Rshell- ով

Այժմ դուք պատրաստ եք սկսել MicroPython- ը ձեր ESP8266 տախտակի վրա:

Այն, ինչ ես պատրաստվում եմ ցույց տալ ձեզ, թե ինչպես միանալ Python- ի հուշմանը, որը գործում է ձեր տախտակի վրա: Սա կոչվում է REPL, որը նշանակում է «Read-Eval-Print-Loop»: Սա Python- ի ստանդարտ հուշումն է, որին հավանաբար սովոր եք տեսնել Python- ի սովորական թարգմանչի հետ աշխատելիս, սակայն այս անգամ այն գործարկվելու է ձեր տախտակի վրա և դրա հետ փոխազդելու համար դուք պատրաստվում եք օգտագործել ձեր համակարգչի սերիական կապը:. Պատրա՞ստ

Ձեր խորհրդին միանալու և REPL նստաշրջան բացելու համար մուտքագրեք հետևյալ հրամանը.

rshell -նավահանգիստ

Այս հրամանը ձեզ կբերի rshell հուշում: Տես լուսանկարը վերևում:

Եթե հետևում եք Windows- ի այս ձեռնարկին, նշեք, որ rshell- ը Windows- ում աշխատելու ժամանակ ունի խնդիրների պատմություն:

Այսպիսով, այդ տեսակը շտկելու համար.

rshell -a -նավահանգիստ COM3

Այս հուշումից կարող եք կատարել ձեր microcontroller տախտակին վերաբերող կառավարման առաջադրանքներ, ինչպես նաև սկսել Python REPL, որը կարող եք օգտագործել իրական ժամանակում խորհրդի հետ փոխազդելու համար: Այսպիսով, պարզապես մուտքագրեք հետևյալ հրամանը.

պատասխանել

Համոզվելու համար, որ ամեն ինչ աշխատում է, մուտքագրեք պարզ Python նախադասություն.

տպել («Բարև աշխարհ»)

Քայլ 7. MicroPython- ի միջոցով քորոցների կառավարում

Այս քայլում մենք կսովորենք, թե ինչպես վերահսկել ESP8266 կապում MicroPython- ով: Դա անելու համար մենք հանդես կգանք մի կարգաբերմամբ, որտեղ մենք կփոխենք LED- ի վիճակը, որը միացված է ESP8266 տախտակի GPIO քորոցին: Սա կօգնի ձեզ հասկանալ, թե ինչպես վերահսկել թվային ելքերը MicoPython- ի միջոցով:

Պատրաստվում

Այս ՔԱՅԼԸ իրականացնելու համար ձեզ հարկավոր են հետևյալ բաները.

1 x NodeMCU

1 x Կարմիր 5 մմ LED

1 x 220 Ω դիմադրություն

1 x Breadboard

Jumper լարերը

Կառուցել

Սկսեք LED- ը տեղադրելով սեղանի վրա: 220 Ω դիմադրության մի ծայրը միացրեք LED- ի դրական ոտքին (LED- ի դրական ոտքը սովորաբար երկու ոտքերից բարձրն է): Դիմադրության մյուս ծայրը միացրեք ESP8266 տախտակի D1 կապին: Այնուհետեւ միացրեք LED- ի բացասական ոտքը ESP8266 տախտակի GND կապին: Կապը, ինչպես ցույց է տրված վերևի դիագրամում:

Կարգավորումն ավարտվելուց հետո միացրեք ESP8266 տախտակը ձեր համակարգչին USB մալուխի միջոցով:

Ինչպես դա անել…

Ձեր REPL- ում մուտքագրեք հետևյալ ծածկագիրը.

# թարթել LED յուրաքանչյուր 1 վայրկյանում

def blink (pin = 5, time = 1) # blink գործառույթը ըստ կանխադրման pin = 5, time = 1s ներմուծման մեքենա # մեքենայի մոդուլը պահում է քորոցի կոնֆիգուրացիաները և ռեժիմները ժամանակից ներմուծել քուն # ներմուծել քուն որոշ ուշացման LED = մեքենա: (led_pin, machine. PIN. OUT) # կարգավորել LED- ը որպես OUTPUT իսկ True: # վազել հավերժ LED.value (1) # LED- ը սահմանել HIGH sleep (ժամանակ) # լռելյայն 1 վայրկյան սպասել: արժեք (0) # սահմանել LED դեպի OWԱOWՐ քուն (ժամանակ) # լռելյայն սպասել 1 վայրկյան

Այս ծածկագիրը ստուգելու համար մուտքագրեք blink () ձեր նիստում: Սա յուրաքանչյուր 1 վայրկյան կթարթի GPIO5- ին միացված LED- ը:

Դուք կարող եք փոխել քորոցը և (կամ) ժամը ՝ զանգահարելով.

թարթել (քորոց =, ժամանակ =)

Սեղմեք ctrl+c ՝ ընթացիկ կոդը դուրս գալու համար:

Դուք կարող եք օգտագործել MicroPython ՝ ESP8266- ին միացված մուտքը կարդալու համար: Անցեք հաջորդ քայլին ՝ սովորելու, թե ինչպես դա անել:

Ստուգեք տեսանյութը, եթե խրված եք:

Քայլ 8: LED- ի մարում

Այս քայլում մենք կսովորենք, թե ինչպես կարգավորել լուսադիոդի պայծառությունը պտտվող պոտենցիոմետրի միջոցով: Մենք կօգտագործենք տեխնիկա, որը կոչվում է Pulse Width Modulation (PWM), այն թույլ է տալիս մեզ լուսավորել LED- ն մինչև 256 պարամետրերով:

Iceանուցում. ESP8266- ի բոլոր կապերը կարող են օգտագործվել որպես PWM կապ, բացառությամբ GPIO16 (D0):

Պատրաստվում:

Այս ՔԱՅԼԸ իրականացնելու համար ձեզ հարկավոր են հետևյալ բաները.

1 x NodeMCU

1 x Կարմիր 5 մմ LED

1 x 50 KΩ պտտվող պոտենցիոմետր:

1 x Breadboard

Jumper լարերը

Կառուցել

Կապը, ինչպես ցույց է տրված վերևի դիագրամում.

Ինչպես դա անել…

Ձեր REPL- ում մուտքագրեք հետևյալ ծածկագիրը.

# LED- ի մարում յուրաքանչյուր 0.5 -ով ՝ կարդալով պոտենցիոմետրից ստացված տվյալները

ժամանակի ներմուծման մեքենա օբյեկտ և սահմանեք հաճախականությունը 500 Հց, մինչդեռ ճշմարիտ է.

Սա կփոխի GPIO 5 -ին միացված LED- ի պայծառությունը `փոխելով պոտենցիոմետրի արժեքը:

Սեղմեք ctrl+c ՝ ընթացիկ կոդը դուրս գալու համար:

Ստուգեք տեսանյութը, եթե խրված եք:

Քայլ 9: Որտեղի՞ց այստեղից:

Մինչ այժմ մենք տեսել ենք, թե ինչպես կարելի է կարգավորել և գործարկել MicroPython- ը ESP8266- ի վրա հիմնված տախտակների վրա: մենք սովորեցինք, թե ինչպես կարելի է վերահսկել քորոցները ՝ լուսադիոդը թարթելու համար, այնուհետև ավելացրեցինք պոտենցիոմետր ՝ LED- ի պայծառությունը վերահսկելու համար ՝ օգտագործելով զարկերակի լայնության մոդուլյացիայի տեխնիկան:

Այժմ մենք կարող ենք կարդալ տվյալները սենսորից և ուղարկել դրանք ամպին, կարող ենք նաև ստեղծել HTTP սերվեր, որտեղ կարող եք տպել մեր տվյալները պարզ վեբ էջում և այլն…

Սա մեզ շատ բան է տալիս իրերի ինտերնետի (IoT) մասին:

Քայլ 10: Եզրակացություն

Ահա դուք ունեք այն: Առաջ գնացեք և նվաճեք MicroPython- ի աշխարհը:

եթե ունեք որևէ հարց, իհարկե, կարող եք թողնել մեկնաբանություն:

Իմ աշխատանքների մասին ավելին տեսնելու համար այցելեք իմ YouTube ալիքը ՝

myYouTube

myGitHub

myLinkedin

Շնորհակալություն այս ուսանելի ^^ ը կարդալու համար և հաճելի օր:

Կտեսնվենք.

Ահմեդ Նուիրա.