Bắt đầu với micropython trên esp32 bằng cách sử dụng upycraft Ide

Hầu hết chúng ta đều quen thuộc với ngôn ngữ lập trình Python. Python là một ngôn ngữ lập trình rất mạnh mẽ và được sử dụng để xây dựng nhiều ứng dụng từ Internet vạn vật đến trí tuệ nhân tạo (AI). Bằng cách nhận thấy sự phổ biến của python, cộng đồng này đã phát triển bản hoàn thiện lại của Python được gọi là MicroPython.

Vì vậy, trong hướng dẫn này, chúng ta sẽ tìm hiểu về MicroPython, nó khác với Python như thế nào và cách bắt đầu với MicroPython trên ESP32 / ESP8266. Ngoài ra, chúng ta sẽ thấy một dự án ví dụ về đèn LED nhấp nháy để chứng minh việc sử dụng MicroPython.

Thành phần bắt buộc

1. Bảng ESP32 Dev
2. Đèn LED
3. Dây nhảy

MicroPython là gì và công dụng của nó?

MicroPython rất giống với Python và nó được thiết kế đặc biệt cho các hệ thống nhúng và vi điều khiển. Đây là phiên bản hoàn thiện lại của Python 3, vì vậy những người có kiến ​​thức về python có thể dễ dàng làm việc với MicroPython.

Sự khác biệt chính giữa Python và MicroPython là MicroPython không có hỗ trợ thư viện đầy đủ như Python nên MicroPython chỉ hoạt động trong các điều kiện ràng buộc. Có các thư viện tiêu chuẩn để truy cập và tương tác với phần cứng cấp thấp như GPIO, Wi-Fi, v.v.

MicroPython là một điểm khởi đầu tốt nếu bạn muốn lập trình bảng ESP vì nó rất đơn giản và dễ hiểu. MicroPython cũng đi kèm với chức năng REPL (Đọc-Đánh giá-In Vòng lặp) tương tác cho phép người dùng kết nối bảng và thực thi mã nhanh chóng mà không cần biên dịch hoặc tải lên mã. Trước đây chúng tôi đã làm việc với MicroPython bằng Thonny IDE.

Các bước để bắt đầu với ESP32 MicroPython:

1. Cài đặt Python 3.7.x
2. Cài đặt uPyCraft IDE để lập trình ESP32
3. Cài đặt chương trình cơ sở MicroPython trên ESP32
4. Lập trình và tải lên mã trên ESP32 bằng uPyCraft

1. Cài đặt Python 3.7.x trên Windows

Vì MicroPython là một triển khai của Python nên trước tiên chúng ta cần cài đặt Python 3.7 trở lên.

Bước 1. Truy cập liên kết này và tải xuống thiết lập mới nhất của trình cài đặt Python theo Hệ điều hành. Ở đây chúng tôi đang cài đặt phiên bản windows.

Bước 2. Sau khi tải xuống trình cài đặt, hãy chạy trình cài đặt bằng cách nhấp đúp vào nó. Khi hộp thoại xuất hiện, đánh dấu vào tùy chọn Add Python to the PATH như hình bên dưới. Sau đó nhấp vào Install Now và đợi cho đến khi quá trình cài đặt hoàn tất.

Bước 3. Sau khi cài đặt thành công, nhấp vào Đóng và chúng ta đã hoàn tất việc cài đặt Python trong hệ thống của mình.

2. Cài đặt uPyCraft IDE trên Windows để lập trình ESP32

Chỉ có một số IDE hỗ trợ MicroPython. Một số IDE phổ biến là Thonny IDE và uPyCraft IDE. Thonny IDE không có tùy chọn để flash phần sụn MicroPython trên ESP32, vì vậy nó cần esptool để flash phần sụn được giải thích trong hướng dẫn trước của ESP32 với Thonny IDE. Nhưng uPyCraft IDE được thiết kế đặc biệt cho các bo mạch được hỗ trợ ESP32 / ESP8266. Nó có chức năng sẵn có để flash firmware, lập trình và tải mã lên bảng ESP.

uPyCraft IDE được phát triển bởi DFRobot. Nó rất đơn giản để sử dụng và được khuyến khích cho người mới bắt đầu. Các bước dưới đây hướng dẫn cách flash ESP32 bằng uPyCraft.

Bước 1. Truy cập liên kết này và tải xuống tệp.exe của uPyCraft cho windows.

Bước 2. Nhấp đúp vào tệp mà bạn đã tải xuống và uPyCraft IDE sẽ được mở như hình dưới đây.

Bước 3. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn uPyCraft IDE và tìm hiểu về từng phần của IDE.

uPyCraft IDE có 4 phần:

1. Thư mục và tệp: Phần này chứa các tệp và thư mục.

• Thư mục thiết bị chứa các tệp được lưu trữ trong bảng ESP. Thư mục này cũng chứa boot.py theo mặc định và bạn phải tạo một tệp khác với main.py để viết chương trình của mình.
• Thư mục SD chứa các tệp được lưu trữ trong thẻ SD. Có nhiều bảng hỗ trợ thẻ SD như pyBoard.
• uPy_lib chứa các thư viện IDE MicroPython tích hợp sẵn.
• Workspace chứa các tệp bạn sẽ lưu trên PC của mình.

2. Trình chỉnh sửa : Phần này dùng để viết và chỉnh sửa mã python. Nhiều tệp python có thể được mở trong Trình chỉnh sửa.

3. Shell / Terminal: Phần này dùng để viết và thực hiện các lệnh shell trên board ESP. Phần này cũng hiển thị trạng thái của chương trình, lỗi, thông báo in, v.v.

4. Công cụ: Phần này chứa các tùy chọn để tạo tệp mới, lưu tệp, tải tệp lên, kết nối / ngắt kết nối bảng, v.v.

3. Nhấp nháy phần mềm MicroPython trên Bảng mạch ESP32

Phần sụn cho bo mạch ESP32 là tệp.bin có thể được tải xuống từ liên kết này. Tải xuống tệp.bin mới nhất cho bảng tương ứng của bạn.

Bước 1. Mở uPyCraft IDE và kết nối bo mạch ESP. Vào Tools-> Serial và chọn cổng COM cho bo mạch của bạn.

Nếu bạn không thể tìm thấy cổng COM cho bo mạch của mình thì cáp USB bị lỗi hoặc bạn cần cài đặt trình điều khiển cho ESP32 / ESP8266.

Bước 2. Bây giờ, chọn bảng từ Tools-> board . Trong trường hợp hội đồng quản trị của chúng tôi là ESP32.

Nhấp vào BurnFirmware và bạn sẽ thấy một cửa sổ như hình dưới đây.

Chọn burn_addr là 0x1000, xóa_flash là có. Sau đó nhấp vào Người dùng và chọn tệp .bin đã được tải xuống trước đó.

Bước 3. Nhấn giữ nút BOOT / FLASH trên ESP32 và nhấp vào OK. Khi quá trình Xóa Flash bắt đầu, bạn có thể nhả nút.

Sau một vài giây, chương trình cơ sở sẽ được hiển thị trên ESP32.

Bây giờ chúng ta đã hoàn tất phần tải lên chương trình cơ sở và sẽ bắt đầu viết chương trình cho Đèn LED nhấp nháy bằng ESP32 MicroPython bằng uPyCraft IDE.

4. Lập trình và tải mã lên ESP32 bằng uPyCraft IDE

Sau khi cài đặt chương trình cơ sở và kết nối bo mạch với PC, hãy làm theo các bước dưới đây để lập trình ESP32.

Bước 1. Mở uPyCraft IDE và vào Tools-> board. Chọn bảng của bạn.

Bước 2. Vào công cụ-> Serial và chọn cổng COM của bạn.

Bước 3. Bây giờ, nhấp vào biểu tượng kết nối trong phần Công cụ để thực hiện kết nối giữa IDE và bảng ESP.

Bước 4. Nếu kết nối thành công, sẽ có dấu >>> trên terminal như hình dưới đây. Tại đây bạn có thể đưa ra bất kỳ lệnh python nào để kiểm tra. Chúng tôi đã đưa ra lệnh print ('Hello') và kết quả là Hello được in ở dòng tiếp theo. Điều này có nghĩa là phần sụn MicroPython được cài đặt chính xác và hoạt động như mong đợi.

Bước 5. Bây giờ, nhấp vào biểu tượng Tập tin mới trong phần công cụ. Một tệp không có tiêu đề sẽ xuất hiện trong tab tệp. Lưu tệp này bằng cách nhấp vào biểu tượng Lưu trong phần công cụ. Đặt tên tệp này là main.py

Sau đó, bạn sẽ thấy IDE của mình như hình bên dưới.

Bước 6. Như chúng ta phải viết mã python để nhấp nháy đèn led trên bo mạch. Vì vậy, hãy nhấp vào tab main.py và sao chép-dán đoạn mã dưới đây để nhấp nháy đèn LED trên bo mạch.

từ thời gian nhập chế độ ngủ từ máy nhập Pin led = Pin (2, Pin.OUT) trong khi True: led.value (không led.value ()) Ngủ (1)

Đoạn mã Python ở trên rất đơn giản và dễ hiểu. Để biết thêm thông tin về cú pháp, vui lòng xem tài liệu MicroPython.

Bước 7. Bây giờ, nhấp vào nút Tải xuống và chạy trong phần công cụ.

Nó sẽ hiển thị tải xuống ok trong cửa sổ đầu cuối như hình dưới đây.

Bây giờ main.py sẽ xuất hiện trong thư mục Thiết bị cho biết mã đã được tải lên thành công trong bộ nhớ ESP32.

Bước 8. Để kiểm tra script, hãy nhấp vào biểu tượng STOP trong phần công cụ và nhấn nút En / Reset trên ESP32. Bạn sẽ thấy một số thông báo trong thiết bị đầu cuối như hình dưới đây.

Đó là nó. Bây giờ đèn LED trên bo mạch ESP32 sẽ nhấp nháy sau mỗi 1 giây.

Tương tự, bạn có thể viết một chương trình python cho bất kỳ ứng dụng nào hoạt động với ESP32. Tìm hiểu thêm về ESP32 và hoạt động của nó bằng cách xem qua các dự án dựa trên ESP32 khác nhau