CircuitPython sa Itsybitsy M4 Express 1: Postavljanje: 9 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

Novi ste u kodiranju? Koristili ste samo Scratch i želite prijeći na tekstualni jezik koji omogućava lak pristup fizičkom računanju sa LED diodama, prekidačima, ekranima i senzorima? Onda je ovo možda za vas.

Primijetio sam da ova web stranica sadrži mnoge instrukcije o kodiranju s Arduinosom koristeći Arduino IDE, ali vrlo malo o Pythonu. Predajem kodiranje od 1968. (Tada smo to zvali programiranje i koristili smo FORTRAN IV s Hollerith karticama za unos!) Od tih sam dana sa studentima (od 11 godina do odraslih) koristio mnogo različitih jezika, uključujući LISP, Pascal i mnoge druge različite verzije na BASIC -u.

U novije vrijeme mnoge škole u Velikoj Britaniji počele su koristiti Python u svojim satovima jer su učenici prešli sa „blok“kodiranja pomoću Scratcha ili sličnog na tekstualne izjave. Python je vjerojatno lakši korak od korištenja Arduino IDE -a. CircuitPython kôd može se izvršiti jednostavnim spremanjem koda na razvojnu ploču kao da se radi o USB pogonu. Uspješno sam koristio Python za fizičko računarstvo sa djecom od 8 do 11 godina u klubu kodiranja osnovne škole moje unuke.

Odlučio sam koristiti Adafruit -ov Itsybitsy M4 Express za ove instrukcije iz sljedećih razloga:

• Povoljno - ispod 15 USD (15 £)
• Jednostavno postavljanje i programiranje pomoću CircuitPythona (verzija Pythona idealna za one koji tek počinju kodirati)
• Igle za digitalni ulaz/izlaz - zabavno je igrati se sa treptajima
• Analogni pinovi - 12 -bitni ADC i DAC - visoka preciznost
• Crvene LED i RGB DotStar LED diode ugrađene
• Direktno pokreće Neopiksele
• Podržani I2C i SPI - za senzore i zaslone
• Širok raspon upravljačkih programa u opsežnoj biblioteci
• Brz i moćan - ultra brzi ATSAMD51 Cortex M4 procesor koji radi na 120 MHz
• Dosta memorije - 2 MB SPI Flash memorije za CircuitPython kod ili datoteke s podacima
• Velika podrška Adafruit -a s potpunom dokumentacijom, vodičima i forumom za pomoć na internetu
• Potreban vam je samo stari laptop ili računar - bez namjenskog monitora, tastature, napajanja ili miša.
• Korisnici mogu preći u Arduino IDE, na istoj ploči, nakon što steknu iskustvo s Pythonom.

Ovaj prvi Instructable objašnjava kako postaviti ploču i pokrenuti prve skripte.

Korak 1: Šta vam je potrebno za početak

Hardver:

• Itsybitsy M4 Express (adafruit.com, Pimoroni.com)
• microUSB kabl
• Računalo - stari laptop će poslužiti
• Lemilica
• Solder
• Breadboard
• Ženska traka za zaglavlje (opcionalno)

Softver:

Mu Editor

Preuzmite Mu editor sa

Instalirajte ga na svoj računar. Vrlo jednostavno s potpunim uputama na web mjestu.

Korak 2: Provjerite je li CircuitPython instaliran

Otvorite File Explorer na računaru.

Uključite mali kraj USB kabela u konektor na Itsybitsyju.

Drugi kraj kabla priključite u USB priključak na računaru.

Trebali biste vidjeti novi pogon pod nazivom CIRCUITPY. (Ako nije; idite na stranicu UPDATE.)

Dvaput kliknite boot_out i trebali biste vidjeti ovakvu poruku:

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

Ovo pokazuje da imate stariju verziju CircuitPythona jer smo trenutno na verziji 4. Ovo će za sada biti u redu, kasnije ćemo ažurirati verziju. Adafruit često poboljšava CircuitPython i objavljuje ažuriranja. Ova ažuriranja se vrlo lako instaliraju.

Idite do mape sa dokumentima i unutar nje stvorite novu mapu pod nazivom Code-with-Mu.

Pokrenite Mu Editor

Korak 3: Upotreba Mu uređivača za vaš prvi program

Kliknite na ikonu Serial na vrhu uređivača. Ovo bi trebalo otvoriti prozor REPL pri dnu ekrana. U donjem lijevom kutu bi trebalo pisati Adafruit. Mu je prepoznao da je CircuitPython ploča povezana s računarom.

Sada možemo napisati naš prvi program ili skriptu. Kliknite mišem u gornjem prozoru i upišite:

print ("Zdravo, Svijete!")

Kliknite na ikonu Save. Odaberite CIRCUITPY pogon. Otkucajte main.py u okvir za naslov i kliknite na dugme Sačuvaj.

Ovo čini mnogo. Vaša skripta je spremljena na vašu Itybitsy pod nazivom "main.py". Bilo koju datoteku s ovim imenom odbor odmah izvršava. Rezultat ispisa ispisa prikazuje se u donjem prozoru REPL.

Uredite programsku liniju na:

print ("\ nZdravo, koderu!") i kliknite na ikonu Spremi.

Pokušajte dodati nekoliko sličnih ispisa za ispis i pokrenite svoj novi kôd.

Gledajte svoj Itybitsey dok učitavate skriptu. DotStar koji treperi zeleno postaje CRVENO dok je skripta spremljena i vraća se u ZELENO.

Napravimo grešku da vidimo šta se dešava. Samo izbrišite posljednji navodnik i ponovo pokrenite skriptu. Uređivač označava grešku, a izlaz prikazuje vrstu greške - sintaksu - i broj retka - koji će vam pomoći da ispravite grešku. DotStar označava grešku promjenom boje. Više o ovome u kasnijem odjeljku.

Ispravite grešku i ponovo pokrenite skriptu.

Sada moramo spremiti skriptu na sigurno mjesto kako bismo je kasnije mogli koristiti.

Dvaput kliknite na karticu iznad skripte. Idite do mape sa dokumentima Code-with-Mu i tamo spremite svoju skriptu s korisnim imenom datoteke, poput FirstProg.py. Primijetite da su naziv datoteke i put ispisani pri dnu uređivača.

Korak 4: Vaša druga skripta - Trepnite

Upišite skriptu, spremite je u CIRCUITPY kao main.py i kliknite Da da zamijenite prethodnu main.py.

(Uvijek koristite naziv datoteke main.py za svoju skriptu prilikom spremanja na svoj ItsyBitsy. CircuitPython tada odmah pokreće novu skriptu.)

Šta skripta radi:

• Uvozi biblioteke za nazive pinova na ploči, vrijeme za kontrolu kašnjenja i kontrolu digitalnih pinova,
• Postavlja pin 13 za izlaz napona na crvenoj LED diodi na ploči
• Pokreće beskonačnu petlju za uključivanje i isključivanje LED diode
• Čeka kratka kašnjenja tako da LED dioda zatreperi.

Scenarij ima mnogo komentara koji objašnjavaju šta se dešava. Komentari počinju znakom '#'. Oni su za ljudsku upotrebu kako bi vas podsjetili na vaše razmišljanje u to vrijeme. Dobre skripte imaju mnogo komentara.

1. Pokušajte promijeniti vrijednosti u naredbama sleep ().
2. Držite LED upaljenu dva puta dok je isključena.
3. Šta se događa ako su kašnjenja vrlo kratka? (0,001 sekundi)

Dvaput kliknite na karticu iznad vaše skripte i spremite s imenom Blink.py u svoju mapu Code-with-Mu.

Korak 5: Ažurirajte svoju verziju CircuitPythona

Idite na https://circuitpython.org/downloads na internetu. Kliknite na sliku Itsybitsy M4 Express (nije verzija M0).

Pritisnite ljubičasto dugme za preuzimanje. UF2 datoteke.

Pokrenite File Explorer i pronađite. UF2 datoteku

Priključite svoj Itsybitsy M4 Express na USB priključak i pronađite njegov pogon - CIRCUITPY

Dvaput kliknite malo dugme za poništavanje i naziv datoteke bi se trebao promijeniti u ITSYM4BOOT iz CIRCUITPY. Morate prilično brzo dvaput kliknuti.

Povucite UF2 datoteku i postavite je na pogon ITSYM4BOOT. UF2 datoteka će se kopirati na IBM4 ploču i ime pogona će se vratiti u CIRCUITPY.

Odaberite pogon CIRCUITPY i dvaput kliknite na datoteku boot_out.

Možete pročitati broj nove verzije kako biste provjerili je li ažurirana.

Napravite novu mapu na pogonu CIRCUITPY pod nazivom lib. To će nam trebati u kasnijim Instructables za držanje upravljačkih programa za senzore i zaslone.

Ponovo pokrenite Mu editor. Učitajte datoteku main.py s IBM4 i spremite je natrag u IBM4. Crvena LED lampica bi trebala početi treptati.

Ako jednim klikom pritisnete dugme za resetovanje, ponovo će se pokrenuti učitana skripta main.py.

Korak 6: REPL

Prozor pri dnu uređivača, uključen i isključen sa ikonom Serial, mnogo je više od prozora za štampanje.

"Petlja čitanja-vrednovanja-ispisa (REPL), koja se naziva i interaktivna ljuska na najvišem nivou ili jezici, jednostavno je, interaktivno okruženje za programiranje računara koje uzima unose za jednog korisnika (tj. Pojedinačne izraze), ocjenjuje ih i vraća rezultat korisniku; program napisan u REPL okruženju izvršava se u komadima. " (Google)

U osnovi, ako u REPL upišete jednu python naredbu, ona se izvršava odjednom. Hajde da probamo.

Kliknite mišem u prozoru REPL.

Tijekom izvođenja skripte držite tipku i dodirnite (CTRL-C). Ovo zaustavlja vašu skriptu.

Dodirnite bilo koji taster za ulazak u REPL i pojavit će se upit '>>>'.

otisnuti ispis (4 + 100)

Odmah se vraća odgovor 104

Pogledajte sliku i isprobajte nekoliko svojih. (Pokušajte +, -, *, /, // i %)

Probati ovaj:

>> tabla za uvoz

>> dir (tabla)

['_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']

>>

Ovo je popis imena pinova dostupnih na IBM4 ploči

Da biste se vratili u normalu s mekim ponovnim pokretanjem, samo upišite CTRL-D i main.py restart.

Isključivanje ploče

Uvijek izbacite CIRCUITPY pogon prije nego što isključite računar. Nikada ga nemojte izvlačiti dok prenosi podatke.

Korak 7: Stavljanje nogu

Muški zaglavlji su predugi za ploču, pa ih 2 izrežite/odrežite na odgovarajuću dužinu.

Gurnite ih u matičnu ploču, postavite IBM4 na vrh i lemite ih. Uvjerite se da je ploča na pravom putu prema gore! (Čip na vrhu)

Ne stavljajte muška zaglavlja preko vrha. Koristim traku od 5 ženskih zaglavlja preko vrha kako bih mogla koristiti sve igle. Pomoću poroka čvrsto držite traku zaglavlja, blizu mjesta rezanja. Oštrom motornom pilom izrežite središte rupe - mjedeni konektor će ispasti dok režete. Zarežite oštru ivicu kako biste uredno završili - bez utora..

Lemljenje na igle nije teško. Pogledajte tečajeve Arduino i elektronike ako nikada prije niste koristili lemilicu. Sposobnost lemljenja znači da možete urediti dugotrajne verzije svojih projekata na strip ploči, a zatim ponovo upotrijebiti matičnu ploču.

Kako biste spriječili pregrijavanje ploče, predlažem da ne lemite jednu, a zatim drugu stranu. Ostavite praznine i popunite ih kasnije. pinovi 10, RX, 2, A3, RS, BAT, 9, MI …… itd

Korak 8: CircuitPython RGB lampica statusa - da biste lakše pronašli greške

ItsyBitsy M4 Express i mnoge druge M0 i M4 ploče imaju jednu NeoPixel ili DotStar RGB LED diodu na ploči koja označava status CircuitPythona. Ovdje je između (C) i pina A0.

Evo šta znače boje i treptanje:

• postojano ZELENO: code.py (ili code.txt, main.py ili main.txt) je pokrenut
• pulsira ZELENO: code.py (itd.) je završio ili ne postoji
• konstantno ŽUTO pri pokretanju: (4.0.0-alpha.5 i novije) CircuitPython čeka resetiranje kako bi označilo da bi se trebalo pokrenuti u sigurnom načinu rada
• pulsira ŽUTO: Krug Python je u sigurnom načinu rada: srušio se i ponovno pokrenuo
• postojano BIJELO: REPL radi
• postojano PLAVO: boot.py je pokrenut

Boje sa više bljeskova koje slijede ukazuju na Python izuzetak, a zatim označavaju broj retka greške. Boja prvog bljeska ukazuje na vrstu greške:

• ZELENO: Greška uvlačenja
• CYAN: Greška u sintaksi
• BIJELO: NameError
• NARANČASTA: OSError
• PURPLE: ValueError
• ŽUTA: druga greška

Nakon toga slijede bljeskovi koji ukazuju na broj linije, uključujući vrijednost mjesta. BELI bljeskovi su na hiljade, PLAVI na stotine, ŽUTI na desetine, CIJANSKI su na nečijem mestu. Tako bi, na primjer, greška na liniji 32 tri puta bljesnula ŽUTO, a zatim CYAN dva puta. Nula je označena izuzetno dugim tamnim razmakom.

Ove je prilično teško prebrojati. Uvijek otvorite prozor REPL prilikom razvoja skripte i tamo će se pojaviti poruke o grešci na engleskom jeziku.

Korak 9: Gledajte prema naprijed - vama

Kada sam započeo ovaj Instructable, očekivao sam da će to biti prvi u nizu koji istražuje CircuitPython i fizičko računarstvo. Moj plan za sljedeći je pokriti osnovne ulaze i izlaze aritmetikom, LED diodama, prekidačima, potenciometrima i ulaznim izjavama. Također će obuhvatiti metode petlje i liste (nizove).

Prije nego što ga napišem, tražim povratne informacije kako bih ih mogao prilagoditi publici.

Stvari koje bih želio znati su:

• Je li tempo u redu?
• Je li detalj previše, premalo ili otprilike točno?
• Želite li neke vježbe za vježbanje?

Nad vama.