Itsybitsy M4 Express 1 бүхий CircuitPython 1: Тохиргоо: 9 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Кодлох ажилд шинээр орсон уу? Зөвхөн Scratch ашигладаг бөгөөд LED, унтраалга, дэлгэц, мэдрэгч бүхий физик тооцоололд хялбархан нэвтрэх текстийн хэл рүү шилжихийг хүсч байна уу? Тэгвэл энэ нь танд зориулагдсан байж магадгүй юм.

Энэ сайт нь Arduino IDE ашиглан Arduinos -тэй кодлох тухай олон зааварчилгаа агуулсан боловч Python -ийн талаар маш цөөхөн байгааг би анзаарсан. Би 1968 оноос хойш кодчиллын хичээл зааж байна. (Тэр үед бид үүнийг програмчлал гэж нэрлэдэг байсан бөгөөд FORTRAN IV -ийг Hollerith картаар ашигладаг байсан!) Тэр үеэс хойш би оюутнуудтай (11 наснаас эхлэн насанд хүрэгчид хүртэл) LISP, Паскаль болон бусад олон хэлийг ашиглаж ирсэн. BASIC дээрх өөр өөр хувилбарууд.

Сүүлийн үед Их Британийн олон сургуулиуд Python -ийг хичээлдээ ашиглаж эхэлсэн бөгөөд сурагчид нь Scratch эсвэл текстийн мэдэгдэлтэй төстэй "блок" кодчилолоос шилжиж байна. Python бол Arduino IDE -ийг ашиглахаас илүү хялбар алхам юм. CircuitPython кодыг зөвхөн USB диск шиг хөгжүүлэлтийн самбарт хадгалах замаар гүйцэтгэж болно. Би ач хүүгийнхээ бага сургуулийн кодлох клубт 8-11 насны хүүхдүүдтэй физик тооцоолох Python програмыг амжилттай ашиглаж байна.

Би Adafruit -ийн Itsybitsy M4 Express -ийг дараах зааврын дагуу ашиглахаар шийдсэн.

• Хямд - 15 доллараас бага (15 фунт)
• CircuitPython -ийг тохируулах, програмчлахад хялбар (Python -ийн шинэ хувилбар кодлох хүмүүст тохиромжтой)
• Дижитал оролт/гаралтын тээглүүр - Blinkies -тэй тоглох нь үнэхээр хөгжилтэй байдаг
• Аналог тээглүүр - 12 бит ADC ба DAC - өндөр нарийвчлалтай
• Улаан LED ба RGB DotStar LED -ийг суурилуулсан
• Неопикселийг шууд жолооддог
• I2C ба SPI дэмждэг - мэдрэгч болон дэлгэцийн хувьд
• Өргөн цар хүрээтэй номын санд олон тооны жолооч нар байдаг
• Хурдан бөгөөд хүчирхэг - 120 МГц давтамжтайгаар ажилладаг хэт хурдан ATSAMD51 Cortex M4 процессор
• Их хэмжээний санах ой - CircuitPython код эсвэл өгөгдлийн файлуудад зориулсан 2MB SPI флаш санах ой
• Adafruit -ийн бүрэн баримт бичиг, гарын авлага, интернетийн тусламжийн форум бүхий гайхалтай дэмжлэг
• Зөвхөн хуучин зөөврийн компьютер эсвэл компьютер хэрэгтэй болно - тусгай дэлгэц, гар, цахилгаан хангамж, хулгана байхгүй.
• Хэрэглэгч Python програмыг эзэмшсэнийхээ дараа Arduino IDE -ийг ижил самбар дээр хөрвүүлэх боломжтой.

Энэхүү анхны зааварчилгаа нь самбараа хэрхэн тохируулах, анхны скриптүүдээ ажиллуулах талаар тайлбарласан болно.

Алхам 1: Эхлэхийн тулд танд хэрэгтэй зүйл

Техник хангамж:

• Itsybitsy M4 Express (adafruit.com, Pimoroni.com)
• microUSB кабель
• Компьютер - хуучин зөөврийн компьютер хийх болно
• Гагнуурын төмөр
• Гагнуур
• Талхны самбар
• Эмэгтэй толгойн зурвас (заавал биш)

Програм хангамж:

Му редактор

Https://codewith.mu дээрээс Mu засварлагчийг татаж аваарай

Үүнийг компьютер дээрээ суулгаарай. Сайт дээрх бүрэн зааврын дагуу маш хялбар.

Алхам 2: CircuitPython суулгасан эсэхийг шалгаарай

Файл Explorer -ийг компьютер дээрээ нээнэ үү.

USB кабелийн жижиг үзүүрийг Itsybitsy дээрх холбогч руу залгаарай.

Кабелийн нөгөө үзүүрийг компьютер дээрх USB порт руу залгаарай.

Та CIRCUITPY нэртэй шинэ драйвер гарч ирэх болно. (Хэрэв үгүй бол UPDATE хуудас руу орно уу.)

Boot_out дээр хоёр дарна уу, та ийм зурвас харах болно.

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

Энэ нь танд одоогоор 4 -р хувилбар дээр байгаа тул CircuitPython -ийн хуучин хувилбар байгааг харуулж байна. Энэ нь одоогоор зүгээр байх болно, бид дараа нь хувилбарыг шинэчлэх болно. Adafruit нь CircuitPython -ийг байнга сайжруулж, шинэчлэлтүүдийг нийтэлдэг. Эдгээр шинэчлэлтийг суулгахад маш хялбар байдаг.

Баримт бичгийн хавтас руу очоод Code-with-Mu нэртэй шинэ хавтас үүсгэнэ үү.

Му редакторыг ажиллуулна уу

Алхам 3: Анхны хөтөлбөртөө Му редакторыг ашиглах

Редакторын дээд хэсэгт байрлах цуваа дүрс дээр дарна уу. Энэ нь дэлгэцийн доод хэсэгт байрлах REPL цонхыг нээх ёстой. Зүүн доод буланд Adafruit гэж бичих ёстой. Му нь CircuitPython самбарыг компьютерт холбосон болохыг хүлээн зөвшөөрсөн.

Одоо бид анхны програм эсвэл скриптээ бичиж болно. Дээд талын цонхонд хулганаа дараад бичнэ үү:

хэвлэх ("Сайн уу, Дэлхий!")

Хадгалах дүрс дээр дарна уу. CIRCUITPY драйвыг сонгоно уу. Гарчигт main.py гэж бичээд Хадгалах товчийг дарна уу.

Энэ нь маш их зүйлийг хийдэг. Таны скриптийг Itsybitsy дээрээ "main.py" нэрээр хадгалсан болно. Ийм нэртэй аливаа файлыг самбар шууд гүйцэтгэдэг. Хэвлэх мэдэгдлийн гаралт нь доод, REPL цонхонд гарч ирнэ.

Програмын мөрийг дараах байдлаар засварлана уу.

хэвлэх ("\ nСайн байна уу, кодлогч!"), Хадгалах дүрс дээр дарна уу.

Үүнтэй төстэй хэдэн хэвлэлийн мэдэгдлийг нэмж оруулаад шинэ кодоо ажиллуулж үзээрэй.

Скрипт байршуулахдаа Itsybitsey -ээ үзээрэй. Гялалзсан ногоон DotStar нь улаан болж, скрипт хадгалагдаж, НОГООН руу буцна.

Юу болохыг харахын тулд алдаа гаргая. Эцсийн ишлэлийн тэмдэгтийг устгаад скриптийг дахин ажиллуулна уу. Редактор нь алдааг, гаралт нь алдааг засахад туслахын тулд алдааны төрөл - синтакс ба шугамын дугаарыг заана. DotStar нь өнгийг өөрчлөх замаар алдааг илтгэнэ. Дараагийн хэсэгт энэ тухай дэлгэрэнгүй мэдээлэл өгөх болно.

Алдаагаа засаад скриптийг дахин ажиллуулна уу.

Бид одоо скриптээ аюулгүй газар хадгалах хэрэгтэй бөгөөд ингэснээр дараа нь ашиглах боломжтой болно.

Скриптийнхээ дээрх таб дээр давхар товшино уу. Code-with-Mu хавтас руугаа очоод скриптээ тэнд хэрэгтэй файлын нэрээр хадгалаарай FirstProg.py. Файлын нэр, зам нь засварлагчийн доод хэсэгт харагдаж байгааг анхаарна уу.

Алхам 4: Таны хоёр дахь скрипт - анивчих

Скриптийг бичээд CIRCUITPY -д main.py болгон хадгалаад Yes дарж өмнөх main.py -г орлуулна уу.

(ItsyBitsy дээрээ хадгалахдаа үргэлж main.py файлын нэрийг скриптдээ ашиглаарай. CircuitPython дараа нь шинэ скриптийг ажиллуулна.)

Скрипт юу хийдэг вэ:

• Самбар дээрх зүү нэр, саатал, дижитал тээглүүрийн хяналтыг хянах номын санг импортлох,
• Удирдах самбар дээрх улаан LED руу хүчдэл гаргахын тулд 13 -р зүүг тохируулна
• LED -ийг асаах, унтраахын тулд эцэс төгсгөлгүй хүрд ажиллуулдаг
• Богино хугацаанд саатал гарахыг хүлээж байгаа тул LED анивчих болно.

Скриптэд юу болж байгааг тайлбарлах олон тайлбар бий. Сэтгэгдлүүд '#' тэмдэгтээр эхэлдэг. Эдгээр нь тухайн үед таны бодлыг танд сануулахад туслах зорилгоор хүний хэрэгцээнд зориулагдсан болно. Сайн скриптүүд олон сэтгэгдлүүдтэй байдаг.

1. Унтах () мэдэгдлийн утгыг өөрчилж үзээрэй.
2. LED -ийг унтраасан үедээ хоёр дахин удаан асаагаарай.
3. Саатал маш богино байвал яах вэ? (0.001 секунд)

Скриптийнхээ дээрх таб дээр давхар товшоод Blink.py нэртэйгээр Code-with-Mu хавтсанд хадгална уу.

Алхам 5: CircuitPython -ийн хувилбараа шинэчилж байна

Интернэт дэх https://circuitpython.org/downloads руу очно уу. Itsybitsy M4 Express (M0 хувилбар биш) дээр дарна уу.

Нил ягаан өнгийн товчлуур дээр дарж. UF2 файлыг татаж аваарай.

File Explorer -ийг эхлүүлээд. UF2 файлыг олоорой

Itsybitsy M4 Express -ийг USB порт руу холбоод түүний хөтөчийг олоорой - CIRCUITPY

Дахин тохируулах товчлуур дээр давхар товшвол файлын нэр CIRCUITPY -с ITSYM4BOOT болж өөрчлөгдөх болно. Та маш хурдан хоёр удаа дарах хэрэгтэй.

UF2 файлыг чирээд ITSYM4BOOT хөтөч дээр буулгана уу. UF2 файлыг IBM4 самбарт хуулж, дискний нэрийг CIRCUITPY руу буцаана.

CIRCUITPY драйвыг сонгоод boot_out файлыг давхар товшино уу.

Та шинэчлэгдсэн эсэхийг шалгахын тулд шинэ хувилбарын дугаарыг уншиж болно.

CIRCUITPY хөтөч дээр lib нэртэй шинэ хавтас үүсгэнэ үү. Энэ нь хожим зааварчилгаанд мэдрэгч, дэлгэцийн драйверуудыг барихад бидэнд хэрэгтэй болно.

Mu редакторыг дахин ажиллуулна уу. IBM4 -ээс main.py файлаа ачаалж, IBM4 дээр буцааж хадгална уу. Улаан LED гэрэл анивчиж эхлэх ёстой.

Хэрэв та дахин тохируулах товчлуур дээр дарвал ачаалагдсан main.py скриптийг дахин эхлүүлнэ.

Алхам 6: REPL

Редакторын доод хэсэгт Цуваа дүрс бүхий асаалттай, унтраасан цонх нь зөвхөн хэвлэх цонхноос хамаагүй илүү юм.

"Интерактив дээд түвшний эсвэл хэлний бүрхүүл гэж нэрлэдэг унших-үнэлэх-хэвлэх давталт (REPL) нь энгийн хэрэглэгчийн интерактив програмчлалын орчин бөгөөд нэг хэрэглэгчийн оролт (өөрөөр хэлбэл ганц илэрхийлэл) авч, үнэлж, үр дүнг буцаана. хэрэглэгчид; REPL орчинд бичигдсэн програмыг хэсэгчлэн гүйцэтгэдэг. " (Google)

Үндсэндээ, хэрэв та REPL дээр ганц python мэдэгдэл бичвэл тэр үүнийг нэгэн зэрэг гүйцэтгэдэг. Үүнийг туршаад үзье.

REPL цонхонд хулганаа дарна уу.

Скриптийг ажиллуулахдаа түлхүүрийг дараад (CTRL-C) дарна уу. Энэ нь таны скриптийг зогсооно.

REPL оруулахын тулд дурын товчлуурыг дарахад '>>>' цонх гарч ирнэ.

хэвлэх (4 + 100)

Тэр даруй 104 хариулт гарч ирнэ

Зургийг хараад цөөн хэдэн зургийг үзээрэй. (+, -, *, /, // ба %туршаад үзээрэй)

Үүнийг туршаад үзээрэй:

>> импортын самбар

>> дир (самбар)

['_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']

>>

Энэ бол IBM4 самбар дээр байгаа зүү нэрсийн жагсаалт юм

Зөөлөн дахин эхлүүлснээр хэвийн байдалдаа орохын тулд CTRL-D гэж бичээд main.py-ийг дахин эхлүүлнэ үү.

Таны самбарыг салгаж байна

Компьютерээс салгахаасаа өмнө CIRCUITPY драйвыг үргэлж гаргаж аваарай. Өгөгдөл дамжуулах үед үүнийг хэзээ ч бүү татаж аваарай.

Алхам 7: Хөлөө өмс

Эр толгой нь самбар дээр хэтэрхий урт тул 2 -оос нь зөв уртаар нь хайчилж ав.

Тэднийг талхны тавцан руу түлхэж, IBM4 -ийг дээр нь тавиад гагна. Самбар нь дээшээ дээш өргөгдсөн эсэхийг шалгаарай! (Дээрх чип)

Эр толгойг дээд талд нь бүү тавь. Би бүх тээглүүрийг ашиглахын тулд дээд талын 5 эмэгтэй толгойн туузыг ашигладаг. Толгойн туузыг таслах цэгийн ойролцоо чанга барихын тулд дэд хэсгийг ашиглаарай. Нүхний төв хэсгийг хайчлахдаа хурц хутгаар ашиглаарай - зүсэх үед гуулин холбогч тасрах болно. Цэвэрхэн өнгөлгөөг хийхийн тулд хайчилж авсан ирмэгийг нь файлаар хий.

Зүү дээр гагнах нь тийм ч хэцүү биш юм. Хэрэв та өмнө нь гагнуурын төмрийг ашиглаж байгаагүй бол Arduino ба Electronics -ийн сургалтуудыг үзээрэй. Гагнах чадвартай байх нь та туузны самбар дээр төслүүдийнхээ урт хугацааны хувилбаруудыг сайтар боловсруулж, дараа нь талхны хавтанг дахин ашиглах боломжтой болно гэсэн үг юм.

Самбарыг хэт халалтаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд нэг талаас доош, нөгөө талаас нь гагнахгүй байхыг зөвлөж байна. Цоорхой үлдээгээд дараа нь бөглөнө үү. өөрөөр хэлбэл тээглүүр 10, RX, 2, A3, RS, BAT, 9, MI …… гэх мэт

Алхам 8: CircuitPython RGB статусын гэрэл - алдааг олоход тань туслах болно

ItsyBitsy M4 Express болон бусад M0 ба M4 хавтангууд нь самбар дээр ганц NeoPixel эсвэл DotStar RGB LED байдаг бөгөөд энэ нь CircuitPython -ийн статусыг харуулдаг. Энд энэ нь (C) ба A0 зүү хооронд байна.

Өнгө, анивчих нь юу гэсэн үг болохыг энд харуулав

• тогтвортой НОГООН: code.py (эсвэл code.txt, main.py, эсвэл main.txt) ажиллаж байна
• Ногоон импульс: code.py (гэх мэт) дууссан эсвэл байхгүй байна
• Тогтвортой ШАР эхлэх үед: (4.0.0-альфа.5 ба түүнээс шинэ хувилбар) CircuitPython аюулгүй горимд эхлэх ёстойг дахин тохируулахыг хүлээж байна.
• ШАР: Цахилгаан хэлхээний Python аюулгүй горимд байна: энэ нь эвдэрч дахин эхлэв
• тогтвортой ЦАГААН: REPL ажиллаж байна
• тогтвортой Цэнхэр: boot.py ажиллаж байна

Дараах олон анивчсан өнгө нь Python -ийн онцгой байдлыг илэрхийлж, дараа нь алдааны мөрийн дугаарыг заана. Эхний флэшийн өнгө нь алдааны төрлийг харуулдаг.

• НОГООН: Догол мөрний алдаа
• CYAN: SyntaxError
• ЦАГААН: Нэр Алдаа
• Улбар шар: OSError
• Ягаан: ValueError
• ШАР: бусад алдаа

Үүний дараа шугамын дугаар, түүний дотор байршлын утгыг харуулсан анивчдаг. ЦАГААН гялалзах нь мянган хүний газар, ХӨХ бол зуутын, ШАР бол аравтынх, CYAN бол нэг хүний газар юм. Жишээлбэл, 32 -р мөр дээрх алдаа нь ШАР -г гурван удаа, дараа нь CYAN -ийг хоёр удаа анивчих болно. Тэгийг хэт урт харанхуй цоорхойгоор тэмдэглэв.

Эдгээрийг тоолоход нэлээд хэцүү байдаг. Скрипт боловсруулахдаа REPL цонх үргэлж нээлттэй байх ёстой бөгөөд англи хэл дээр алдааны мэдэгдэл гарч ирэх болно.

Алхам 9: Урагшаа харах - чам руу

Би энэ зааварчилгааг эхлүүлэхдээ энэ нь CircuitPython болон Физик тооцооллыг судалсан цувралын анхных болно гэж бодож байсан. Миний дараагийн төлөвлөгөө бол үндсэн оролт, гаралтыг арифметик, LED, унтраалга, потенциометр, оролтын мэдэгдлээр хангах явдал юм. Энэ нь давталтын арга, жагсаалт (массив) -ыг хамрах болно.

Би үүнийг бичихээсээ өмнө сэтгэгдлээ сонсогчдод тохируулж өгөх үүднээс санал хүсэлт хүсч байна.

Миний мэдэхийг хүсч буй зүйлүүд нь:

• Хурд сайн байна уу?
• Нарийвчилсан мэдээлэл хэт их байна уу, хэтэрхий бага байна уу эсвэл зөв үү?
• Та бясалгалын дасгал хийхийг хүсч байна уу?

Танд хүрье.