如何使用MicroPython配置和控制ESP8266电路板

第1步：什么是MicroPython？

MicorPython是我们可以用来编程ESP8266的众多编程语言之一模块。它是Python 3编程语言的精简版和快速版，与传统的编程语言（如C和C ++）相比具有几个优势。

MicroPython旨在尽可能地与普通Python兼容。它具有完整的Python编译器和运行时，并提供称为REPL（读取 - 评估 - 打印循环）的交互式提示。

MicorPython旨在支持几种不同类型的微控制器。但是对于本教程，我将只使用一种模型：基于ESP8266的板（NodeMCU）。请注意，您可以使用相同的芯片购买几种不同的电路板。

第2步：要求

为了能够学习本教程，您只需具备Python的基本编码经验。您不需要具备任何以前的微控制器知识。 ，电子产品，甚至是MicroPython。

您还需要一台带有免费USB端口的Windows，Mac或Linux计算机，因为您将微控制器连接到计算机进行编程。

所需部件：

1 x NodeMCU（或其他基于ESP8266的板）

1 x红色5mm LED

1x220Ω1/4W电阻

1x10KΩ旋转电位器

1 x面包板

1 x USB到MicroUSB电缆

跳线。

步骤3：为什么ESP8266基板？

通过使用MicroPython，您可以充分利用ESP8266的一种方法。此外，ESP8266模块是学习如何使用MicroPython的最佳平台之一。这是因为ESP8266提供简单的GPIO引脚控制功能以及无线功能，允许您测试MicroPython编程语言的所有方面。

ESP8266芯片在开源开发行业很受欢迎。有许多来自不同制造商的开发板使用ESP8266芯片。 MicroPython旨在提供可在大多数这些主板上运行的通用端口，并尽可能减少限制。该端口基于Adafruit Feather HUZZAH板使用其他ESP8266板时，请务必检查其原理图和数据表，以便确定它们与Adafruit Feather HUZZAH板之间的差异。这样，您就可以适应代码中的差异。

阅读和资源：

ESP8266

Adafruit Feather HUZZAH

步骤4：设置计算机

在使用MicroPython对ESP8266板进行编程之前，您需要设置几件事。

我们将在此步骤中完成设置过程。通过这种方式，您将了解如何配置与MicroPython一起使用的ESP8266板。

准备好

从此步骤到步骤6所需的一切是你的ESP8266和USB线。将ESP8266板连接到计算机。

如何操作。..。..

第1步：安装设备驱动程序

如果你有一台Linux计算机，那么你不需要为驱动程序安装任何设备驱动程序以便识别微控制器。但是你有Mac或Windows机器，需要一个驱动程序来允许计算机将微控制器识别为串行设备。

《第2步：安装Python

您将用于与ESP8266通信的工具是用Python编写的，因此您需要在计算机上安装Python。

如果您的操作系统没有提供预先打包的Python，您可以访问https://python.org下载任何支持的操作系统的官方版本。

STEP3：安装esptool和rshell

安装两个软件包，帮助您使用pip管理电路板。要打开终端并运行

pip install esptool rshell

STEP4 ：下载MicroPython

当我写这篇文章时，当前版本是1.11，固件文件名为esp8266-20190529-v1.11.bin

当你这样做时，你可能会发现一个更新版本。

步骤5：使用Esptool.py闪烁MicroPython

在将新固件刷入电路板之前，最好先擦除以前的所有数据。这是您应该始终做的事情，以便新固件从干净的状态运行。

转到放置 .bin 文件的位置。使用esptool.py擦除闪存。

对于Linux：

esptool.py --port /dev/ttyUSB0 erase_flash

对于Windows：

esptool.py --port COM3 erase_flash

您可能需要将命令中的串行端口更改为ESP8266板连接的串行端口。如果您不知道ESP8266的串口号，可以查看Arduino IDE。只需打开IDE，然后单击工具|端口。你应该看到那里列出的ESP8266板的串口。将命令（/dev/ttyUSB0）中的串口替换为电路板的串口。

现在电路板已完全擦除，您可以刷新刚刚下载的MicroPython构建。这也是使用esptool.py命令完成：

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

此命令将把MicroPython .bin文件的内容写入地址为0的电路板。

确保您将命令（esp82688-2019-080529-v1.11.bin）中固件.bin文件的名称更改为您下载的固件的名称。

在ESP8266上成功安装固件后您可以通过有线连接（UART串口）或思想WiFi访问主板上的REPL。

步骤6：使用带有Rshell的MicroPython REPL

您现在可以在ESP8266主板上启动MicroPython。

我将向您展示如何连接到Python提示在你的主板上运行。这称为REPL，代表“Read-Eval-Print-Loop”。这是您在使用常规Python解释器时可能会看到的标准Python提示，但这次它将在您的主板上运行，并与它进行交互，您将使用与计算机的串行连接。准备好了？

要连接到您的主板并打开REPL会话，请输入以下命令：

rshell --port

此命令将带您进入rshell提示符。请参阅上面的照片。

如果您在Windows上关注本教程，请注意rshell在Windows上运行时有问题的历史记录。

因此，为了修复该类型：

rshell -a --port COM3

在此提示符下，您可以执行与您的微控制器板相关的管理任务，还可以启动一个Python REPL，您可以使用它实时与电路板进行交互。所以只需输入以下命令：

repl

要确保一切正常，请键入一个简单的Python句子：

print（“Hello World”）

步骤7：控制引脚使用MicroPython

在这一步中，我们将学习如何使用MicroPython控制ESP8266引脚。为此，我们将设置一个设置，我们将切换连接到ESP8266板GPIO引脚的LED的状态。这将帮助您了解如何使用MicoPython控制数字输出。

准备好

您将需要以下内容来完成此步骤：

1 x NodeMCU

1 x红色5mm LED

1 x220Ω电阻器

1 x面包板

跳线

构建

首先将LED安装到面包板上。将220Ω电阻的一端连接到LED的正极（LED的正极通常是两条腿中较高的一条）。将电阻的另一端连接到ESP8266板的引脚D1。然后将LED的负极连接到ESP8266板的GND引脚。连接如上图所示。

设置完成后，通过USB电缆将ESP8266板连接到计算机。

如何操作。 。.

在REPL中键入以下代码：

# blink LED every 1 second

def blink（pin=5， time=1） # blink function by default pin=5， time=1s

import machine # the machine module holds the pin configurations and modes

from time import sleep # import sleep for some delay

LED = machine.Pin（led_pin， machine.PIN.OUT） # configure LED as OUTPUT

while True： # run forever

LED.value（1） # set LED to HIGH

sleep（time） # wait 1 second by default

LED.value（0） # set LED to LOW

sleep（time） # wait 1 second by default

在RPEL会话中键入blink（）以测试此代码。这将闪烁LED每隔1秒连接到GPIO5。

您可以通过调用以下命令更改引脚和/或时间：

blink（pin=， time=）

按ctrl + c退出运行代码。

您可以使用MicroPython读取连接到ESP8266的输入。继续下一步，了解如何操作。

检查视频是否卡住了。

步骤8：淡化LED

在此步骤中，我们将学习如何使用旋转电位计调节LED的亮度。我们将使用一种称为脉冲宽度调制（PWM）的技术，它允许我们使用最多256个设置调暗LED。

注意：除了GPIO16外，ESP8266的所有引脚都可以用作PWM引脚（ D0）。

做好准备：

您需要完成以下步骤：

1 x NodeMCU

1 x红色5mm LED

1 x50KΩ旋转电位计。

1 x面包板

跳线

构建

连接如上图所示图：设置完成后，通过USB电缆将ESP8266板连接到计算机。

如何操作。..

键入跟随REPL中的代码：

# Fading LED every 0.5 by reading data from the Potentiometer

import machine

from time import sleep

led_pin = 5 # led pin

POT = machine.ADC（0） # ADC0 pin

LED = machine.Pin（led_pin） # create LED object

LED_pwm = machine.PWM（LED， freq=500） # create LED_pwm object and set frequency to 500Hz

while True：

LED_pwm.duty（POT.read（）） # get the value from the Pot and set it to the duty cycle

sleep（0.5） # wait 0.5

这将通过更改电位计的值来改变连接到GPIO 5的LED的亮度。

按ctrl + c退出正在运行的代码。

检查视频是否卡住。

步骤9：从何处开始？

到目前为止，我们已经了解了如何在基于ESP8266的主板上配置和运行MicroPython。我们学会了如何控制引脚使LED闪烁，然后我们添加了一个电位器，以便使用脉冲宽度调制技术控制LED的亮度。

现在我们可以从传感器读取数据并将其发送到云端，我们还可以创建一个HTTP服务器，您可以在一个简单的网页中打印我们的数据等。..

这让我们了解物联网（IoT）。