CircuitPython koos Itsybitsy M4 Express 1 -ga: seadistamine: 9 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Alustate kodeerimist? Kasutate ainult Scratchi ja soovite liikuda edasi tekstikeele juurde, mis võimaldab hõlpsat juurdepääsu füüsilisele andmetöötlusele LED -ide, lülitite, kuvarite ja anduritega? Siis võib see olla teie jaoks.

Olen märganud, et see sait sisaldab palju juhendeid Arduinosega kodeerimise kohta Arduino IDE abil, kuid väga vähe Pythoni kohta. Olen õpetanud kodeerimist alates 1968. aastast. (Siis nimetasime seda programmeerimiseks ja kasutasime sisestamiseks FORTRAN IV koos Hollerithi kaartidega!) Alates nendest algusaegadest olen kasutanud õpilastega (11 -aastased kuni täiskasvanud) palju erinevaid keeli, sealhulgas LISP, Pascal ja paljud teised BASICis erinevaid versioone.

Hiljuti on paljud Ühendkuningriigi koolid hakanud Pythoni kasutama oma tundides, kui õpilased liiguvad „plokk” kodeerimisest Scratchiga või sarnaste tekstlausetega. Python on ilmselt lihtsam samm edasi kui Arduino IDE kasutamine. CircuitPythoni koodi saab käivitada, salvestades koodi lihtsalt arendusplaadile, nagu oleks see USB -draiv. Olen oma lapselapse põhikooli kodeerimisklubis 8–11 -aastaste lastega edukalt kasutanud Pythoni füüsiliseks arvutamiseks.

Olen otsustanud nende juhiste jaoks kasutada Adafruit'i Itsybitsy M4 Expressi järgmistel põhjustel.

• Odav - alla 15 dollari (15 naela)
• Lihtne seadistada ja programmeerida CircuitPythoniga (Pythoni versioon, mis sobib ideaalselt neile, kes alles kodeerivad)
• Digitaalsed sisend-/väljundnõelad - Blinkiesiga on väga lõbus mängida
• Analoogpoldid - 12 -bitine ADC ja DAC - kõrge täpsus
• Sisseehitatud punased LED -id ja RGB DotStar LED -id
• Sõidab otse neopiksleid
• Toetatud I2C ja SPI - andurite ja kuvarite jaoks
• Lai valik draivereid ulatuslikus raamatukogus
• Kiire ja võimas - ülikiire ATSAMD51 Cortex M4 protsessor, mis töötab sagedusel 120 MHz
• Palju mälu - 2 MB SPI välkmälu CircuitPythoni koodi või andmefailide jaoks
• Suur toetus Adafruitilt koos täieliku dokumentatsiooni, juhendite ja Interneti -abifoorumiga
• Vajab ainult vana sülearvutit või arvutit - pole spetsiaalset monitori, klaviatuuri, toiteplokki ega hiirt.
• Kui Pythoniga on kogemusi, saab kasutaja samal plaadil Arduino IDE -ks teisendada.

Selles esimeses juhendis selgitatakse, kuidas oma tahvlit seadistada ja esimesi skripte käivitada.

1. samm: alustamiseks vajalik

Riistvara:

• Itsybitsy M4 Express (adafruit.com, Pimoroni.com)
• microUSB kaabel
• Arvuti - vana sülearvuti sobib
• Jootekolb
• Jootma
• Leivalaud
• Naise päisriba (valikuline)

Tarkvara:

Mu toimetaja

Laadige Mu redaktor alla aadressilt

Installige see oma arvutisse. Väga lihtne saidil olevate täielike juhistega.

Samm: kontrollige, kas CircuitPython on installitud

Avage arvutis File Explorer.

Ühendage USB -kaabli väike ots Itsybitsy pistikusse.

Ühendage kaabli teine ots arvuti USB -porti.

Ilmuma peaks uus draiv nimega CIRCUITPY. (Kui ei, siis minge lehele UPDATE.)

Topeltklõpsake boot_out ja peaksite nägema sellist teadet:

Adafruit CircuitPython 3.1.1on 2018-11-02; Adafruit ItsyBitsy M4 Express koos samd51g19 -ga

See näitab, et teil on CircuitPython'i vanem versioon, kuna praegu kasutame versiooni 4. See on praegu korras, värskendame versiooni hiljem. Adafruit parandab sageli CircuitPythonit ja avaldab värskendusi. Neid värskendusi on väga lihtne installida.

Liikuge oma dokumentide kausta ja looge selle sisse uus kaust nimega Code-with-Mu.

Käivitage Mu Editor

Samm: mu redaktori kasutamine oma esimese programmi jaoks

Klõpsake redaktori ülaosas ikooni Seeria. See peaks avama akna REPL ekraani allosas. Vasakus allnurgas peaks olema Adafruit. Mu on tuvastanud, et arvutiga on ühendatud CircuitPythoni plaat.

Nüüd saame kirjutada oma esimese programmi või stsenaariumi. Klõpsake ülemises aknas hiirt ja tippige:

print ("Tere, maailm!")

Klõpsake ikooni Salvesta. Valige draiv CIRCUITPY. Tippige pealkirjakasti main.py ja klõpsake nuppu Salvesta.

See teeb väga palju. Teie skript salvestatakse kausta Itsybitsy nimega "main.py". Kõik sellenimelised failid täidab juhatus kohe. Prinditeate väljund kuvatakse alumises REPL aknas.

Muutke programmi rida järgmiselt:

print ("\ nTere, kodeerija!") ja klõpsake Salvesta ikooni.

Proovige lisada mõned sarnased trükiväljendid ja käivitage uus kood.

Skripti üleslaadimisel jälgige oma Itsybitseyt. Vilkuv roheline DotStar läheb skripti salvestamise ajal punaseks ja naaseb roheliseks.

Teeme vea, et näha, mis juhtub. Kustutage lihtsalt viimane hinnapakkumise märk ja käivitage skript uuesti. Redaktor näitab viga ja väljund näitab vea tüüpi - süntaksit - ja rea numbrit -, mis aitavad teil viga parandada. DotStar näitab rikke värvi muutmisega. Selle kohta lähemalt hilisemas osas.

Parandage viga ja käivitage skript uuesti.

Nüüd peame oma skripti salvestama kuhugi turvalisse kohta, et saaksime seda hiljem kasutada.

Topeltklõpsake skripti kohal olevat vahekaarti. Liikuge oma dokumentide kausta Code-with-Mu ja salvestage oma skript sinna kasuliku failinimega, näiteks FirstProg.py. Pange tähele, et faili nimi ja tee vilguvad redaktori allosas.

Samm: teine skript - vilgub

Sisestage skript, salvestage see kausta CIRCUITPY kui main.py ja eelmise main.py asendamiseks klõpsake nuppu Jah.

(ItsyBitsy salvestamisel kasutage alati skripti jaoks failinime main.py. Seejärel käivitab CircuitPython kohe uue skripti.)

Mida skript teeb:

• Impordib tahvlil olevate tihvtide nimede teegid, viivituste kontrollimise aeg ja digitaalsete tihvtide juhtimine,
• Seadistab tihvti 13, et väljastada pingeid pardal olevale punasele LED -ile
• Käitab lõputut tsüklit LED -i sisse- ja väljalülitamiseks
• Ootab lühikesi viivitusi, nii et LED hakkab vilkuma.

Skriptis on palju kommentaare toimuva selgitamiseks. Kommentaarid algavad#-märgiga. Need on mõeldud inimestele, et aidata teil meelde tuletada oma tolleaegset mõtlemist. Headel skriptidel on palju kommentaare.

1. Proovige une () lausetes väärtusi muuta.
2. Hoidke LED -indikaatorit kaks korda kauem, kui see on välja lülitatud.
3. Mis juhtub, kui viivitused on väga lühikesed? (0,001 sekundit)

Topeltklõpsake skripti kohal olevat vahekaarti ja salvestage nimega Blink.py oma kausta Code-with-Mu.

Samm: CircuitPythoni versiooni värskendamine

Liikuge Internetis aadressile https://circuitpython.org/downloads. Klõpsake Itsybitsy M4 Expressi (mitte M0 versiooni) pildil.

. UF2 -faili allalaadimiseks klõpsake lillat nuppu.

Käivitage File Explorer ja leidke. UF2 -fail

Ühendage Itsybitsy M4 Express USB -pordiga ja leidke selle draiv - CIRCUITPY

Topeltklõpsake väikest lähtestamisnuppu ja faili nimi peaks muutuma CIRCUITPY -st ITSYM4BOOT -ks. Peate üsna kiiresti topeltklõpsama.

Lohistage UF2 -fail ja visake see ITSYM4BOOT -draivile. UF2 -fail kopeeritakse IBM4 tahvlile ja draivi nimi naaseb CIRCUITPY.

Valige CIRCUITPY draiv ja topeltklõpsake faili boot_out.

Saate lugeda uue versiooni numbrit, et kontrollida, kas seda on värskendatud.

Tehke CIRCUITPY draivile uus kaust nimega lib. Vajame seda hilisemates juhistes, et hoida andurite ja kuvarite draivereid.

Taaskäivitage Mu redaktor. Laadige oma fail main.py IBM4 -st ja salvestage see tagasi IBM4 -sse. Punane LED peaks hakkama vilkuma.

Kui klõpsate üks kord lähtestamisnupul, käivitab see laaditud main.py skripti uuesti.

6. samm: REPL

Redaktori allosas asuv aken, mis on seeriaikooniga sisse ja välja lülitatud, on palju enamat kui lihtsalt printimisaken.

"Read-eval-print loop (REPL), mida nimetatakse ka interaktiivseks tipptasemel või keelekooreks, on lihtne interaktiivne arvutiprogrammeerimiskeskkond, mis võtab ühe kasutaja sisendeid (st üksikuid avaldisi), hindab neid ja tagastab tulemuse kasutajale; REPL -keskkonnas kirjutatud programm käivitatakse tükkide kaupa. " (Google)

Põhimõtteliselt, kui kirjutate REPL -i ühe pythoni avalduse, täidab see selle korraga. Proovime järele.

Klõpsake hiirega REPL aknas.

Skripti käitamise ajal hoidke klahvi all ja toksake (CTRL-C). See peatab teie skripti.

REPL -i sisestamiseks puudutage suvalist klahvi ja kuvatakse '>>>' viip.

trükitud (4 + 100)

Kohe tagasi tuleb vastus 104

Vaadake pilti ja proovige mõnda teist. (Proovige +, -, *, /, // ja %)

Proovi seda:

>> imporditahvel

>> dir (pardal)

['_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']

>>

See on IBM4 tahvlil saadaolevate pin -nimede loend

Pehme taaskäivitamisega normaalseks naasmiseks tippige lihtsalt CTRL-D ja main.py taaskäivitub.

Tahvli lahtiühendamine

Eemaldage CIRCUITPY draiv alati enne arvutist lahtiühendamist. Ärge kunagi tõmmake seda andmete edastamise ajal välja.

7. samm: jalgade panemine

Isased päised on tahvli jaoks liiga pikad, nii et klõpsa/lõika 2 neist õigele pikkusele.

Lükake need leivalauale, asetage IBM4 peale ja jootke need peale. Veenduge, et laud oleks õigel teel! (Kiip peal)

Ärge asetage meessoost päiseid üle ülaosa. Ülaosas kasutan 5 naissoost päist riba, et saaksin kasutada kõiki tihvte. Kasutage kruustangidega päise riba kindlalt lõikepunkti lähedal. Kasutage augu keskosa lõikamiseks teravat rauasaega - messingist pistik langeb lõikamisel välja. Viilige lõigatud serv ilusa viimistluse saamiseks - ilma sooneta.

Tihvtide jootmine pole keeruline. Vaadake Arduino ja elektroonika kursusi, kui te pole kunagi varem jootekolvi kasutanud. Jootmise võimalus tähendab, et saate oma projektide kauapüsivaid versioone ribaplaadil valmis teha ja seejärel leivaplaati uuesti kasutada.

Plaadi ülekuumenemise vältimiseks soovitan teil mitte jootma ühte külge ja seejärel teist üles. Jätke lüngad ja täitke hiljem. st tihvtid 10, RX, 2, A3, RS, BAT, 9, MI ……

8. samm: CircuitPython RGB olekutuli - aitab teil vigu leida

ItsyBitsy M4 Expressil ja paljudel teistel M0- ja M4 -tahvlitel on plaadil üks NeoPixel või DotStar RGB LED, mis näitab CircuitPythoni olekut. Siin on see (C) ja tihvti A0 vahel.

Värvid ja vilkumine tähendavad järgmist

• ühtlane ROHELINE: code.py (või code.txt, main.py või main.txt) töötab
• pulseeriv ROHELINE: code.py (jne) on lõppenud või seda pole olemas
• püsivalt KOLLANE käivitamisel: (4.0.0-alfa.5 ja uuemad) CircuitPython ootab lähtestamist, et näidata, et see peaks turvarežiimis käivituma
• pulseeriv KOLLANE: Circuit Python on turvarežiimis: see jooksis kokku ja käivitus uuesti
• ühtlane VALGE: REPL töötab
• ühtlane SININE: boot.py töötab

Värvid, millele järgneb mitu välklampi, näitavad Pythoni erandit ja seejärel vea reanumbrit. Esimese välgu värv näitab vea tüüpi:

• ROHELINE: taaneViga
• CYAN: SyntaxError
• VALGE: NimiViga
• Oranž: OSViga
• PURPLE: ValueError
• KOLLANE: muu viga

Neile järgneb välk, mis näitab rea numbrit, sealhulgas kohaväärtust. VALGE välk on tuhandete koht, SININE on sadade koht, KOLLANE on kümnete koht ja CYAN on sinu koht. Nii näiteks vilgub reas 32 olev viga kolm korda KOLLANE ja seejärel kaks korda CYAN. Nulle tähistab eriti pikk tume vahe.

Neid on üsna raske kokku lugeda. Skripti väljatöötamisel hoidke alati aken REPL lahti ja seal kuvatakse veateated inglise keeles.

Samm: vaadake edasi - teie poole

Selle Instructable'i käivitamisel eeldasin, et see on esimene CircuitPythonit ja füüsilist andmetöötlust uurivast seeriast. Minu plaan järgmiseks on katta põhisisend ja -väljund aritmeetika, valgusdioodide, lülitite, potentsiomeetrite ja sisendlausetega. See hõlmab ka silmusmeetodeid ja loendeid (massiive).

Enne selle kirjutamist palun tagasisidet, et saaksin selle publikule kohandada.

Selliseid asju tahaksin teada:

• Kas tempo on korras?
• Kas üksikasju on liiga palju, liiga vähe või umbes?
• Kas teile meeldiksid mõned harjutused?

Sinu kord.