CircuitPython ar Itsybitsy M4 Express 1: iestatīšana: 9 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:55

Vai esat jauns kodētājs? Vai izmantojat tikai Scratch un vēlaties pāriet uz teksta valodu, kas nodrošina vieglu piekļuvi fiziskajai skaitļošanai ar gaismas diodēm, slēdžiem, displejiem un sensoriem? Tad tas var būt jums.

Esmu ievērojis, ka šajā vietnē ir daudz instrukciju par kodēšanu ar Arduinos, izmantojot Arduino IDE, bet ļoti maz par Python. Es esmu mācījis kodēšanu kopš 1968. gada. (Toreiz mēs to saucām par programmēšanu un ievadīšanai izmantojām FORTRAN IV ar Holeritas kartēm!) Kopš tiem laikiem ar skolēniem (no 11 gadu vecuma līdz pieaugušajiem) esmu lietojis daudzas dažādas valodas, ieskaitot LISP, Pascal un daudzus citus dažādas versijas BASIC.

Pavisam nesen daudzas Apvienotās Karalistes skolas ir sākušas izmantot Python mācību stundās, skolēniem pārejot no “bloka” kodēšanas ar Scratch vai līdzīgu teksta paziņojumu. Python, iespējams, ir vieglāks solis uz augšu nekā Arduino IDE izmantošana. CircuitPython kodu var izpildīt, vienkārši saglabājot kodu izstrādes panelī tā, it kā tas būtu USB disks. Esmu veiksmīgi izmantojis Python fiziskai skaitļošanai kopā ar 8 līdz 11 gadus veciem bērniem savas mazmeitas sākumskolas Kodēšanas klubā.

Es esmu nolēmis izmantot Adafruit's Itsybitsy M4 Express šīm instrukcijām šādu iemeslu dēļ:

• Lēti - zem 15 USD (15 GBP)
• Viegli uzstādīt un programmēt, izmantojot CircuitPython (Python versija, kas ideāli piemērota tiem, kas vēl nav sākuši kodēšanu)
• Digitālās ieejas/izejas tapas - ir ļoti jautri spēlēties ar Blinkies
• Analogās tapas - 12 bitu ADC un DAC - augsta precizitāte
• Iebūvētas sarkanas gaismas diodes un RGB DotStar gaismas diodes
• Tiešā veidā vada neopikseļus
• I2C un SPI atbalstīts - sensoriem un displejiem
• Plašs draiveru klāsts plašajā bibliotēkā
• Ātrs un jaudīgs - īpaši ātrs ATSAMD51 Cortex M4 procesors, kas darbojas 120 MHz frekvencē
• Daudz atmiņas - 2 MB SPI zibatmiņas CircuitPython kodam vai datu failiem
• Lielisks Adafruit atbalsts ar pilnu dokumentāciju, ceļvežiem un interneta palīdzības forumu
• Nepieciešams tikai vecs klēpjdators vai dators - nav īpaša monitora, tastatūras, barošanas avota vai peles.
• Lietotājs var pārvērsties par Arduino IDE tajā pašā plāksnē, tiklīdz ir ieguvis pieredzi ar Python.

Šajā pirmajā pamācībā ir paskaidrots, kā iestatīt tāfeli un palaist pirmos skriptus.

1. darbība. Kas nepieciešams, lai sāktu darbu

Aparatūra:

• Itsybitsy M4 Express (adafruit.com, Pimoroni.com)
• microUSB kabelis
• Dators - derēs vecs klēpjdators
• Lodāmurs
• Lodēt
• Maizes dēlis
• Sieviešu galvenes sloksne (pēc izvēles)

Programmatūra:

Mu redaktors

Lejupielādējiet Mu redaktoru no

Instalējiet to savā datorā. Ļoti viegli ar pilnām instrukcijām vietnē.

2. darbība: pārbaudiet, vai ir instalēts CircuitPython

Datorā atveriet File Explorer.

Pievienojiet USB kabeļa mazo galu Itsybitsy savienotājam.

Pievienojiet kabeļa otru galu datora USB portam.

Jums vajadzētu redzēt jaunu disku ar nosaukumu CIRCUITPY. (Ja nē, dodieties uz atjaunināšanas lapu.)

Veiciet dubultklikšķi uz boot_out, un jums vajadzētu redzēt šādu ziņojumu:

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

Tas parāda, ka jums ir vecāka CircuitPython versija, jo mēs pašlaik izmantojam 4. versiju. Pagaidām viss būs kārtībā, versiju atjaunināsim vēlāk. Adafruit bieži uzlabo CircuitPython un publicē atjauninājumus. Šos atjauninājumus ir ļoti viegli instalēt.

Pārejiet uz savu dokumentu mapi un izveidojiet tajā jaunu mapi ar nosaukumu Code-with-Mu.

Palaidiet Mu redaktoru

3. darbība. Mu redaktora izmantošana pirmajai programmai

Redaktora augšdaļā noklikšķiniet uz ikonas Sērija. Tam vajadzētu atvērt REPL logu ekrāna apakšdaļā. Apakšējā kreisajā stūrī vajadzētu būt Adafruit. Mu ir atzinis, ka datoram ir pievienota CircuitPython plate.

Tagad mēs varam uzrakstīt savu pirmo programmu vai skriptu. Noklikšķiniet uz peles augšējā logā un ierakstiet:

drukāt ("Sveika, pasaule!")

Noklikšķiniet uz ikonas Saglabāt. Atlasiet CIRCUITPY diskdzini. Virsraksta lodziņā ierakstiet main.py un noklikšķiniet uz pogas Saglabāt.

Tas dod ļoti daudz. Jūsu skripts tiek saglabāts mapē Itsybitsy ar nosaukumu "main.py". Jebkuru failu ar šādu nosaukumu valde nekavējoties izpilda. Drukas paziņojuma izvade parādās apakšējā REPL logā.

Rediģējiet programmas rindu uz:

izdrukājiet ("\ nSveiki, kodētājs!") un noklikšķiniet uz ikonas Saglabāt.

Mēģiniet pievienot dažus līdzīgus drukas paziņojumus un palaidiet jauno kodu.

Skatieties savu Itsybitsey, augšupielādējot skriptu. Mirgojošais zaļais DotStar iet RED, kamēr skripts tiek saglabāts un atgriežas ZAĻĀ.

Pieļausim kļūdu, lai redzētu, kas notiek. Vienkārši izdzēsiet pēdējo citāta rakstzīmi un vēlreiz palaidiet skriptu. Redaktors norāda kļūdu, un izvade norāda kļūdas veidu - sintaksi - un rindas numuru -, lai palīdzētu jums labot kļūdu. DotStar norāda kļūdu, mainot krāsu. Vairāk par to vēlāk.

Izlabojiet kļūdu un vēlreiz palaidiet skriptu.

Tagad mums ir jāsaglabā mūsu skripts drošā vietā, lai to varētu izmantot vēlāk.

Veiciet dubultklikšķi uz cilnes virs skripta. Dodieties uz dokumentu mapi Code-with-Mu un saglabājiet tur savu skriptu ar noderīgu faila nosaukumu, piemēram, FirstProg.py. Ievērojiet, ka faila nosaukums un ceļš ir mirgo redaktora apakšā.

4. solis: jūsu otrais skripts - mirgo

Ierakstiet skriptu, saglabājiet to CIRCUITPY kā main.py un noklikšķiniet uz Jā, lai aizstātu iepriekšējo main.py.

(Saglabājot savā ItsyBitsy, skriptam vienmēr izmantojiet faila nosaukumu main.py. Pēc tam CircuitPython nekavējoties palaiž jauno skriptu.)

Skripta darbība:

• Importē bibliotēkas tapu nosaukumiem uz tāfeles, laiku, lai kontrolētu aizkavēšanos, un digitālo tapu kontroli,
• Iestata tapu 13, lai izvadītu spriegumu uz borta sarkanās gaismas diodes
• Darbojas bezgalīga cilpa, lai ieslēgtu un izslēgtu gaismas diodi
• Gaida īsu aizkavi, līdz mirgo gaismas diode.

Skriptā ir daudz komentāru, kas izskaidro notiekošo. Komentāri sākas ar#rakstzīmi. Tie ir paredzēti cilvēkiem, lai palīdzētu jums atgādināt par jūsu tā laika domāšanu. Labos skriptos ir daudz komentāru.

1. Mēģiniet mainīt vērtības miega () paziņojumos.
2. Turiet LED ieslēgtu divreiz ilgāk, kamēr tas ir izslēgts.
3. Kas notiek, ja kavēšanās ir ļoti īsa? (0,001 sekundes)

Veiciet dubultklikšķi uz cilnes virs skripta un saglabājiet ar nosaukumu Blink.py mapē Code-with-Mu.

5. darbība. Atjauniniet savu CircuitPython versiju

Dodieties uz vietni https://circuitpython.org/downloads internetā. Noklikšķiniet uz Itsybitsy M4 Express attēla (nevis M0 versijas).

Noklikšķiniet uz purpursarkanās pogas, lai lejupielādētu. UF2 failu.

Palaidiet File Explorer un atrodiet. UF2 failu

Pievienojiet Itsybitsy M4 Express USB portam un atrodiet tā diskdzini - CIRCUITPY

Veiciet dubultklikšķi uz mazās atiestatīšanas pogas, un faila nosaukums no CIRCUITPY jāmaina uz ITSYM4BOOT. Jums ir jāveic dubultklikšķis diezgan ātri.

Velciet UF2 failu un nometiet to ITSYM4BOOT diskdzinī. UF2 fails tiks kopēts uz IBM4 tāfeles un diska nosaukums atgriezīsies CIRCUITPY.

Atlasiet CIRCUITPY disku un veiciet dubultklikšķi uz faila boot_out.

Jūs varat izlasīt jaunās versijas numuru, lai pārbaudītu, vai tas ir atjaunināts.

Izveidojiet jaunu mapi CIRCUITPY diskdzinī ar nosaukumu lib. Tas mums būs vajadzīgs vēlākos Instructables, lai turētu sensoru un displeju draiverus.

Restartējiet Mu redaktoru. Ielādējiet failu main.py no IBM4 un saglabājiet to atpakaļ IBM4. Sarkanajai gaismas diodei vajadzētu sākt mirgot.

Ja vienreiz noklikšķināsit uz atiestatīšanas pogas, tas restartēs ielādēto main.py skriptu.

6. darbība: REPL

Logs redaktora apakšā, ieslēgts un izslēgts ar sērijas ikonu, ir daudz vairāk nekā tikai drukas logs.

"Lasīšanas-novērtēšanas-drukāšanas cilpa (REPL), saukta arī par interaktīvu augstākā līmeņa vai valodas apvalku, ir vienkārša, interaktīva datorprogrammēšanas vide, kas ņem viena lietotāja ievades (ti, atsevišķas izteiksmes), novērtē tās un atgriež rezultātu lietotājam; programma, kas rakstīta REPL vidē, tiek izpildīta gabalos. " (Google)

Būtībā, ja REPL ierakstāt vienu pitona paziņojumu, tas to izpilda uzreiz. Pamēģināsim.

Noklikšķiniet uz peles logā REPL.

Skripta izpildes laikā turiet nospiestu taustiņu un pieskarieties (CTRL-C). Tas aptur jūsu skriptu.

Pieskarieties jebkuram taustiņam, lai ievadītu REPL, un tiek parādīta uzvedne '>>>'.

drukāt (4 + 100)

Tūlīt atpakaļ nāk atbilde 104

Apskatiet attēlu un izmēģiniet dažus no jums. (Izmēģiniet +, -, *, /, // un %)

Izmēģiniet šo:

>> importa dēlis

>> dir (dēlis)

['_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']

>>

Šis ir IBM4 panelī pieejamo tapu nosaukumu saraksts

Lai atgrieztos normālā stāvoklī, izmantojot mīkstu restartēšanu, vienkārši ierakstiet CTRL-D un main.py restartējas.

Dēļa atvienošana

Pirms atvienošanas no datora vienmēr izņemiet CIRCUITPY diskdzini. Nekad neizvelciet to, kamēr tiek pārsūtīti dati.

7. solis: kāju uzvilkšana

Vīriešu galvenes ir pārāk garas tāfelei, tāpēc 2 no tām nofiksējiet/sagrieziet pareizajā garumā.

Ievietojiet tos maizes dēlī, novietojiet IBM4 uz augšu un pielodējiet. Pārliecinieties, ka tāfele ir pareizajā virzienā! (Mikroshēma uz augšu)

Nelieciet vīriešu galvenes pāri augšai. Augšā es izmantoju 5 sieviešu galvenes sloksni, lai varētu izmantot visas tapas. Izmantojiet skrūvspīli, lai stingri turētu galvenes sloksni tuvu griezuma punktam. Izmantojiet asu zāģi, lai nogrieztu cauruma centru - griešanas laikā misiņa savienotājs izkritīs. Nogrieziet griezto malu, lai padarītu kārtīgu apdari - nav gropes..

Lodēšana uz tapām nav grūta. Apskatiet Arduino un elektronikas kursus, ja nekad iepriekš neesat izmantojis lodāmuru. Lodēšanas iespēja nozīmē, ka jūs varat izgatavot ilgstošas savu projektu versijas uz lentes un pēc tam atkārtoti izmantot maizes dēli.

Lai novērstu dēļa pārkaršanu, es iesaku nelodēt vienu pusi un pēc tam augšup otru. Atstājiet atstarpes un aizpildiet vēlāk. ti, tapas 10, RX, 2, A3, RS, BAT, 9, MI ……

8. darbība: CircuitPython RGB statusa indikators - lai palīdzētu jums atrast kļūdas

ItyBitsy M4 Express un daudzu citu M0 un M4 dēļu paneļos ir viena NeoPixel vai DotStar RGB gaismas diode, kas norāda CircuitPython statusu. Šeit tas atrodas starp (C) un tapu A0.

Lūk, ko nozīmē krāsas un mirgošana:

• stabila ZAĻA: darbojas kods.py (vai kods.txt, main.py vai main.txt)
• pulsējošs ZAĻS: kods.py (utt.) ir pabeigts vai neeksistē
• vienmērīgi dzeltenā krāsā palaišanas laikā: (4.0.0-alfa.5 un jaunākas) CircuitPython gaida atiestatīšanu, lai norādītu, ka tai jāsākas drošajā režīmā
• pulsējošs DZELTENS: Circuit Python ir drošajā režīmā: tas avarēja un tika restartēts
• stabils BALTS: darbojas REPL
• stabila ZILA: darbojas boot.py

Krāsas ar vairākām mirgošanām norāda uz Python izņēmumu un pēc tam norāda kļūdas rindas numuru. Pirmās zibspuldzes krāsa norāda kļūdas veidu:

• ZAĻA: atkāpeKļūda
• CIANS: sintakses kļūda
• BALTS: NameError
• Oranžs: OS kļūda
• PURPURS: ValueError
• DZELTENS: cita kļūda

Tiem seko mirgošana, norādot rindas numuru, ieskaitot vietas vērtību. BALTAS zibspuldzes ir tūkstošiem vietu, ZILAS ir simtiem, dzeltenas ir desmitiem, un CYAN ir jūsu vieta. Tā, piemēram, 32. rindas kļūda trīs reizes mirgos dzeltenā krāsā un pēc tam divas reizes CYAN. Nulles norāda ar īpaši garu tumšu atstarpi.

Šos ir diezgan grūti saskaitīt. Izstrādājot skriptu, vienmēr atveriet REPL logu, un tur parādīsies kļūdu ziņojumi angļu valodā.

9. solis: skatoties uz priekšu - pie jums

Kad es sāku šo Instructable, es gaidīju, ka tā būs pirmā sērija, kas pēta CircuitPython un fizisko skaitļošanu. Mans nākamais plāns ir pamata ievadi un izvadi aptvert ar aritmētiku, gaismas diodēm, slēdžiem, potenciometriem un ievades paziņojumiem. Tas aptvers arī cilpu veidošanas metodes un sarakstus (masīvus).

Pirms es to rakstu, es lūdzu dažas atsauksmes, lai es varētu to pielāgot auditorijai.

Šādas lietas, ko es gribētu zināt, ir šādas:

• Vai temps ir kārtībā?
• Vai detaļas ir par daudz, par maz vai apmēram pareizi?
• Vai vēlaties dažus vingrinājumus?

Pār jums.