CircuitPython Itsybitsy M4 Express 1 -tel: Beállítás: 9 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Új a kódolásban? Csak a Scratch programot használja, és szeretne továbblépni egy olyan szöveges nyelvre, amely könnyű hozzáférést biztosít a fizikai számítástechnikához LED -ekkel, kapcsolókkal, kijelzőkkel és érzékelőkkel? Akkor ez lehet az Ön számára.

Észrevettem, hogy ez az oldal sok utasítást tartalmaz az Arduino -val való kódoláshoz az Arduino IDE használatával, de nagyon keveset a Pythonról. 1968 óta tanítok kódolást. (Akkoriban programozásnak hívtuk, és a FORTRAN IV -t Hollerith -kártyákkal használtuk bemenetként!) A kezdetektől fogva sok különböző nyelvet használtam a diákokkal (11 éves kortól felnőttekig), beleértve a LISP -t, a Pascalt és sok más a BASIC különböző verziói.

A közelmúltban az Egyesült Királyságban sok iskola elkezdte használni a Python -t az óráin, amikor a diákok elmozdultak a „blokk” kódolás Scratch vagy hasonló szöveges állításoktól. A Python valószínűleg könnyebb lépés, mint az Arduino IDE használata. A CircuitPython kód végrehajtható úgy, hogy egyszerűen elmenti a kódot a fejlesztői táblára, mintha USB -meghajtó lenne. Sikeresen használtam a Python -t fizikai számítástechnikában 8-11 évesekkel az unokám általános iskolai kódolási klubjában.

Az alábbi okok miatt döntöttem úgy, hogy az Adafruit Itsybitsy M4 Express -jét használom ezekhez az utasításokhoz:

• Olcsó - 15 dollár alatt (15 font)
• Könnyen beállítható és programozható a CircuitPython segítségével (a Python egy olyan verziója, amely ideális azok számára, akik még nem ismerik a kódolást)
• Digitális bemeneti/kimeneti csapok - nagyon szórakoztató Blinkies -el játszani
• Analóg csapok - 12 bites ADC és DAC - nagy pontosság
• Beépített piros LED és RGB DotStar LED
• Közvetlenül meghajtja a neopixeleket
• I2C és SPI támogatott - érzékelőkhöz és kijelzőkhöz
• Illesztőprogramok széles választéka a kiterjedt könyvtárban
• Gyors és nagy teljesítményű - rendkívül gyors ATSAMD51 Cortex M4 processzor, amely 120 MHz -en fut
• Rengeteg memória - 2 MB SPI Flash memória CircuitPython kódhoz vagy adatfájlokhoz
• Az Adafruit nagyszerű támogatása teljes dokumentációval, útmutatókkal és internetes súgófórummal
• Csak egy régi laptopra vagy számítógépre van szüksége - nincs dedikált monitor, billentyűzet, tápegység vagy egér.
• A felhasználó konvertálhat Arduino IDE -re ugyanazon a táblán, miután szerzett tapasztalatokat a Pythonban.

Ez az első Instructable elmagyarázza, hogyan kell beállítani a táblát és futtatni az első parancsfájlokat.

1. lépés: Az első lépések

Hardver:

• Itsybitsy M4 Express (adafruit.com, Pimoroni.com)
• microUSB kábel
• Számítógép - egy régi laptop megteszi
• Forrasztópáka
• Forrasztó
• Kenyeretábla
• Női fejléc (opcionális)

Szoftver:

Mu szerkesztő

Töltse le a Mu szerkesztőt a https://codewith.mu webhelyről

Telepítse a számítógépére. Nagyon egyszerű a webhelyen található teljes utasításokkal.

2. lépés: Ellenőrizze, hogy a CircuitPython telepítve van -e

Nyissa meg a File Explorer programot a számítógépén.

Csatlakoztassa az USB -kábel kis végét az Itsybitsy csatlakozójába.

Csatlakoztassa a kábel másik végét a számítógép USB -portjához.

Meg kell jelennie egy új meghajtónak CIRCUITPY néven. (Ha nem, akkor menjen az UPDATE oldalra.)

Kattintson duplán a boot_out elemre, és egy ilyen üzenetet kell látnia:

Adafruit CircuitPython 3.1.1, 2018-11-02; Adafruit ItsyBitsy M4 Express samd51g19 -el

Ez azt mutatja, hogy a CircuitPython régebbi verziója van, mivel jelenleg a 4. verziónál tartunk. Ez egyelőre rendben lesz, később frissítjük a verziót. Az Adafruit gyakran fejleszti a CircuitPython programot, és frissítéseket tesz közzé. Ezek a frissítések nagyon könnyen telepíthetők.

Keresse meg a dokumentumok mappáját, és hozzon létre egy új mappát Code-with-Mu néven.

Indítsa el a Mu szerkesztőt

3. lépés: A Mu Editor használata az első programhoz

Kattintson a szerkesztő tetején található Soros ikonra. Ennek meg kell nyitnia a REPL ablakot a képernyő alján. A bal alsó sarokban az Adafruit feliratot kell feltüntetni. Mu felismerte, hogy egy CircuitPython kártya csatlakozott a számítógéphez.

Most megírhatjuk első programunkat vagy forgatókönyvünket. Kattintson az egérrel a felső ablakban, és írja be:

print ("Hello, világ!")

Kattintson a Mentés ikonra. Válassza ki a CIRCUITPY meghajtót. Írja be a main.py címet a címsorba, majd kattintson a Mentés gombra.

Ez nagyon sokat tesz. A szkript a "main.py" névvel kerül mentésre az Itsybitsy mappába. Minden ilyen nevű fájlt a fórum azonnal végrehajt. A nyomtatási utasítás kimenete megjelenik az alsó, REPL ablakban.

A programsor szerkesztése a következőre:

print ("\ nSzia, kódoló!"), és kattintson a Mentés ikonra.

Próbáljon meg hozzáadni néhány hasonló nyomtatott utasítást, és futtassa az új kódot.

Figyeld meg az Itsybitsey -t, amikor feltöltesz egy forgatókönyvet. A villogó zöld DotStar PIROS színű lesz, amíg a szkript mentésre kerül, és ZÖLD állapotba tér vissza.

Hibázzunk, hogy lássuk, mi történik. Csak törölje az utolsó idézet karaktert, és futtassa újra a szkriptet. A szerkesztő jelzi a hibát, a kimenet pedig a hiba típusát - a szintaxist - és a sorszámot -, hogy segítsen a hiba kijavításában. A DotStar színváltoztatással jelzi a hibát. Erről bővebben egy későbbi részben.

Javítsa ki a hibát, és futtassa újra a szkriptet.

Most el kell mentenünk a szkriptünket biztonságos helyre, hogy később használhassuk.

Kattintson duplán a szkript feletti lapra. Keresse meg a dokumentumok Code-with-Mu mappáját, és mentse el ott a szkriptet egy hasznos fájlnévvel, például FirstProg.py. Figyelje meg, hogy a fájl neve és elérési útja villog a szerkesztő alján.

4. lépés: A második szkript - villog

Írja be a szkriptet, mentse a CIRCUITPY mappába main.py néven, és kattintson az Igen gombra a korábbi main.py lecseréléséhez.

(Mindig a main.py fájlnevet használja a szkripthez, amikor ItsyBitsy -re menti. A CircuitPython ezután azonnal futtatja az új szkriptet.)

Mit csinál a forgatókönyv:

• Könyvtárakat importál a táblán lévő pin nevekhez, a késleltetések és a digitális tűk vezérléséhez szükséges időt,
• Beállítja a 13 -as érintkezőt, hogy feszültséget adjon ki a fedélzeti piros LED -re
• Végtelen ciklus fut a LED be- és kikapcsolásához
• Várja a rövid késéseket, amíg a LED villog.

A forgatókönyv rengeteg megjegyzést tartalmaz, amelyek elmagyarázzák, mi történik. A megjegyzések egy#karakterrel kezdődnek. Emberi használatra szolgálnak, hogy emlékeztessék Önt az akkori gondolkodására. A jó forgatókönyvek rengeteg megjegyzést tartalmaznak.

1. Próbálja meg megváltoztatni az értékeket a sleep () utasításokban.
2. Tartsa a LED -et kétszer annyi ideig, amíg ki van kapcsolva.
3. Mi történik, ha a késések nagyon rövidek? (0,001 másodperc)

Kattintson duplán a szkript feletti lapra, és mentse Blink.py névvel a Code-with-Mu mappába.

5. lépés: A CircuitPython verziójának frissítése

Lépjen a https://circuitpython.org/downloads oldalra az interneten. Kattintson az Itsybitsy M4 Express (nem az M0 verzió) képére.

Kattintson a lila gombra a. UF2 fájl letöltéséhez.

Indítsa el a Fájlkezelőt, és keresse meg az. UF2 fájlt

Csatlakoztassa Itsybitsy M4 Express készülékét az USB -porthoz, és keresse meg a meghajtót - CIRCUITPY

Kattintson duplán a kis visszaállítás gombra, és a fájl neve ITSYM4BOOT -ra változik a CIRCUITPY -ból. Gyorsan duplán kell kattintania.

Húzza az UF2 fájlt, és dobja az ITSYM4BOOT meghajtóra. Az UF2 fájl átmásolódik az IBM4 táblára, és a meghajtó neve visszatér a CIRCUITPY állapotba.

Válassza ki a CIRCUITPY meghajtót, és kattintson duplán a boot_out fájlra.

Olvassa el az új verziószámot, és ellenőrizze, hogy frissült -e.

Hozzon létre egy új mappát a CIRCUITPY meghajtón lib néven. Erre szükségünk lesz a későbbi utasításokban, hogy megtarthassuk az illesztőprogramokat az érzékelők és a kijelzők számára.

Indítsa újra a Mu szerkesztőt. Töltse be a main.py fájlt az IBM4 -ből, és mentse vissza az IBM4 -be. A piros LED -nek villognia kell.

Ha egyszer rákattint a visszaállítás gombra, újraindítja a betöltött main.py parancsfájlt.

6. lépés: A REPL

A szerkesztő alján lévő ablak, amelyet a Soros ikonnal kapcsol ki és be, sokkal több, mint egy nyomtatási ablak.

"Az olvasási-értékelési-nyomtatási ciklus (REPL), más néven interaktív felső szintű vagy nyelvi héj, egy egyszerű, interaktív számítógépes programozási környezet, amely egyetlen felhasználó bemenetét (azaz egyetlen kifejezést) veszi fel, értékeli és visszaadja az eredményt a felhasználónak; a REPL környezetben írt programot darabonként hajtják végre. " (Google)

Alapvetően, ha egyetlen python utasítást ír a REPL -be, akkor egyszerre végrehajtja. Próbáljuk meg.

Kattintson az egérrel a REPL ablakban.

A szkript futtatása közben tartsa lenyomva a billentyűt, és érintse meg a (CTRL-C) gombot. Ez leállítja a szkriptet.

Érintse meg bármelyik gombot a REPL megnyitásához, és megjelenik a ">>>" prompt.

nyomtatott típus (4 + 100)

Rögtön visszajön a válasz 104

Nézd meg a képet, és próbálj ki néhányat a sajátodból. (Próbálja ki a +, -, *, /, // és %értékeket)

Próbáld ezt:

>> import tábla

>> dir (tábla)

['_class_', 'A0', 'A1', 'A2', 'A3', 'A4', 'A5', 'APA102_MOSI', 'APA102_SCK', 'D0', 'D1', 'D10', ' D11 ',' D12 ',' D13 ',' D2 ',' D3 ',' D4 ',' D5 ',' D7 ',' D9 ',' I2C ',' MISO ',' MOSI ',' RX ', „SCK”, „SCL”, „SDA”, „SPI”, „TX”, „UART”]

>>

Ez az IBM4 táblán elérhető pinnevek listája

A puha újraindításhoz való visszatéréshez egyszerűen írja be a CTRL-D billentyűt, és a main.py újraindul.

A tábla leválasztása

Mindig vegye ki a CIRCUITPY meghajtót, mielőtt leválasztja a számítógépről. Adatátvitel közben soha ne húzza ki.

7. lépés: A lábak felvétele

A hím fejlécek túl hosszúak a táblához, ezért pattanjon/vágjon kettőt a megfelelő hosszúságba.

Nyomja be őket egy kenyérsütő táblába, tegye rá az IBM4 -et és forrasztja fel őket. Győződjön meg arról, hogy a tábla a megfelelő felfelé halad! (Chip a tetején)

Ne tegyen férfi fejléceket a tetejére. A tetején 5 db női fejlécből álló csíkot használok, hogy használhassam az összes csapot. Egy satuval erősen fogja meg a fejlécet, közel a vágási ponthoz. Éles fémfűrésszel vágja le a lyuk közepét - a sárgaréz csatlakozó kiesik vágás közben. Vágja le a vágott élt, hogy tiszta legyen - nincs horony.

A csapok forrasztása nem nehéz. Nézze meg az Arduino és az elektronika tanfolyamokat, ha még soha nem használt forrasztópácot. A forrasztás azt jelenti, hogy a szalagdeszkán elkészítheti projektjeinek hosszú távú verzióit, majd újra felhasználhatja a kenyérlapot.

A tábla túlmelegedésének megelőzése érdekében azt javaslom, hogy ne forrasztja le az egyik oldalt, majd a másikat. Hagyja a hiányosságokat, és töltse ki később. azaz 10, RX, 2, A3, RS, BAT, 9, MI ……

8. lépés: CircuitPython RGB állapotjelző lámpa - segít megtalálni a hibákat

Az ItsyBitsy M4 Express és sok más M0 és M4 kártya egyetlen NeoPixel vagy DotStar RGB LED -del rendelkezik a táblán, amely jelzi a CircuitPython állapotát. Itt van a (C) és az A0 érintkező között.

A színek és a villogás jelentése a következő:

• állandó ZÖLD: a code.py (vagy code.txt, main.py vagy main.txt) fut
• pulzáló ZÖLD: a code.py (stb.) befejeződött, vagy nem létezik
• állandó SÁRGA az indításkor: (4.0.0-alfa.5 és újabb) A CircuitPython visszaállításra vár, jelezve, hogy biztonságos módban kell elindulnia
• pulzáló SÁRGA: A Circuit Python biztonságos módban van: összeomlott és újraindult
• állandó FEHÉR: A REPL fut
• állandó KÉK: a boot.py fut

A többször villanó színek Python kivételt jeleznek, majd a hiba sorszámát. Az első vaku színe jelzi a hiba típusát:

• ZÖLD: Behúzás Hiba
• CYAN: SyntaxError
• FEHÉR: Névhiba
• NARANCS: OSError
• LILA: ValueError
• SÁRGA: egyéb hiba

Ezek után villogások jelzik a sor számát, beleértve a helyértéket is. A FEHÉR villanások több ezer, a KÉK százak, a SÁRGA a tízesek, a CIAN pedig a helyük. Így például egy hiba a 32 -es sorban háromszor SÁRGA, majd kétszer CYAN felvillan. A nullákat extra hosszú sötét rés jelzi.

Ezeket elég nehéz számolni. A szkript fejlesztésekor mindig tartsa nyitva a REPL ablakot, és az angol nyelvű hibaüzenetek ott jelennek meg.

9. lépés: Előretekintés - Ön felé

Amikor elkezdtem ezt az Instructable -t, arra számítottam, hogy ez lesz az első a CircuitPython és a Physical Computing kutató sorozatából. A következő tervem az, hogy az alapvető bemenetet és kimenetet számítással, LED -ekkel, kapcsolókkal, potenciométerekkel és bemeneti utasításokkal fedjem le. Kitér a hurokolási módszerekre és listákra (tömbökre) is.

Mielőtt írom, visszajelzést kérek, hogy a közönséghez szabhassam.

A következőket szeretném tudni:

• A tempó rendben van?
• A részlet túl sok, túl kevés vagy megfelelő?
• Szeretnél néhány gyakorlatot?

Rajtad a sor.