CircuitPython s Itsybitsy M4 Express 1: Nastavenie: 9 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

Začínate s kódovaním? Používate iba Scratch a chcete prejsť na textový jazyk, ktorý poskytuje ľahký prístup k fyzickému počítaču pomocou diód LED, prepínačov, displejov a senzorov? Potom to môže byť pre vás.

Všimol som si, že táto stránka obsahuje veľa inštrukcií o kódovaní pomocou Arduinos pomocou Arduino IDE, ale veľmi málo o Pythone. Kódovanie učím od roku 1968. (Vtedy sme tomu hovorili programovanie a na vstup sme použili FORTRAN IV s kartami Hollerith!) Od tých čias som so študentmi (od 11 rokov po dospelých) používal mnoho rôznych jazykov vrátane LISP, Pascal a mnohých ďalších. rôzne verzie na ZÁKLADNE.

V poslednej dobe mnoho škôl vo Veľkej Británii začalo používať Python vo svojich hodinách, pretože žiaci prechádzajú od „blokového“kódovania pomocou programu Scratch alebo podobných textových vyhlásení. Python je pravdepodobne jednoduchší krok oproti používaniu Arduino IDE. Kód CircuitPython je možné vykonať jednoduchým uložením kódu na vývojovú dosku, ako keby to bol disk USB. Úspešne som použil Python na fyzické počítače s 8 až 11 -ročnými v Klube kódovania mojej vnučky na základnej škole.

Rozhodol som sa použiť Adafruit's Itsybitsy M4 Express na tieto pokyny z nasledujúcich dôvodov:

• Lacné - pod 15 dolárov (15 libier)
• Jednoduché nastavenie a programovanie pomocou CircuitPython (verzia Pythonu ideálna pre tých, ktorí s kódovaním začínajú)
• Kolíky digitálneho vstupu/výstupu - hranie s Blinkies je skvelá zábava
• Analógové piny - 12 bitový ADC a DAC - vysoká presnosť
• Zabudované červené LED a RGB DotStar LED
• Riadi priamo neopixely
• Podporované I2C a SPI - pre senzory a displeje
• Široká škála ovládačov v rozsiahlej knižnici
• Rýchly a výkonný - ultrarýchly procesor ATSAMD51 Cortex M4 s frekvenciou 120 MHz
• Veľa pamäte - 2 MB pamäte SPI Flash pre kód CircuitPython alebo dátové súbory
• Veľká podpora od spoločnosti Adafruit s úplnou dokumentáciou, sprievodcami a internetovým fórom pomoci
• Potrebuje iba starý prenosný počítač alebo počítač - žiadny vyhradený monitor, klávesnicu, napájací zdroj alebo myš.
• Užívateľ môže previesť na Arduino IDE na tej istej doske, akonáhle získa skúsenosti s Pythonom.

Tento prvý návod vysvetľuje, ako nastaviť dosku a spustiť prvé skripty.

Krok 1: Čo potrebujete, aby ste mohli začať

Hardvér:

• Itsybitsy M4 Express (adafruit.com, Pimoroni.com)
• kábel microUSB
• Počítač - starý notebook to urobí
• Spájkovačka
• Spájka
• Breadboard
• Ženský pás hlavičky (voliteľné)

Softvér:

Mu redaktor

Stiahnite si editor Mu z

Nainštalujte si ho do počítača. Veľmi jednoduché s úplnými pokynmi na webe.

Krok 2: Skontrolujte, či je nainštalovaný CircuitPython

Otvorte na počítači Prieskumník.

Zapojte malý koniec kábla USB do konektora na Itsybitsy.

Druhý koniec kábla zapojte do portu USB v počítači.

Mali by ste vidieť nový disk s názvom CIRCUITPY. (Ak nie; potom prejdite na stránku AKTUALIZÁCIA.)

Dvakrát kliknite na boot_out a mala by sa vám zobraziť táto správa:

Okruh AdafruitPython 3.1.1. 2018-11-02; Adafruit ItsyBitsy M4 Express so samd51g19

To ukazuje, že máte staršiu verziu CircuitPython, pretože v súčasnosti používame verziu 4. To bude zatiaľ v poriadku, verziu aktualizujeme neskôr. Adafruit často vylepšuje CircuitPython a vydáva aktualizácie. Inštalácia týchto aktualizácií je veľmi jednoduchá.

Prejdite do priečinka s dokumentmi a vytvorte v ňom nový priečinok s názvom Code-with-Mu.

Spustite editor Mu

Krok 3: Použitie editora Mu pre váš prvý program

Kliknite na ikonu Sériové číslo v hornej časti editora. Tým by sa malo otvoriť okno REPL v spodnej časti obrazovky. V ľavom dolnom rohu by malo byť napísané Adafruit. Mu zistil, že k počítaču bola pripojená doska CircuitPython.

Teraz môžeme napísať náš prvý program alebo skript. Kliknite na myš v hornom okne a zadajte:

vytlačiť („Ahoj, svet!“)

Kliknite na ikonu Uložiť. Vyberte jednotku CIRCUITPY. Do poľa s názvom napíšte main.py a kliknite na tlačidlo Uložiť.

To robí veľa. Váš skript je uložený do vašej Itsybitsy s názvom „main.py“. Akýkoľvek súbor s týmto názvom je ihneď spustený radou. Výstup z výpisu z tlače sa zobrazí v dolnom okne REPL.

Upravte riadok programu na:

vytlačte („\ nDobrý deň, kodér!“) a kliknite na ikonu Uložiť.

Skúste pridať niekoľko podobných tlačových príkazov a spustite nový kód.

Sledujte svoju Itsybitsey pri odosielaní skriptu. Blikajúca zelená DotStar sa pri uložení skriptu zmení na ČERVENÚ a vráti sa na ZELENÚ.

Urobme chybu, aby sme videli, čo sa stane. Stačí odstrániť posledný znak úvodzovky a znova spustiť skript. Editor indikuje chybu a výstup ukazuje typ chyby - syntax - a číslo riadka -, ktoré vám pomôžu chybu napraviť. DotStar indikuje poruchu zmenou farby. Viac o tom v neskoršej časti.

Opravte chybu a znova spustite skript.

Teraz musíme náš skript uložiť na bezpečné miesto, aby sme ho mohli použiť neskôr.

Dvakrát kliknite na kartu nad skriptom. Prejdite do priečinka Code-with-Mu dokumentov a uložte tam svoj skript s užitočným názvom súboru, ako napríklad FirstProg.py. Všimnite si, že v spodnej časti editora bliká názov súboru a cesta.

Krok 4: Váš druhý skript - žmurknutie

Napíšte skript, uložte ho do CIRCUITPY ako main.py a kliknutím na Yes nahradíte predchádzajúci main.py.

(Pri ukladaní do ItsyBitsy vždy používajte pre skript názov súboru main.py. CircuitPython potom ihneď spustí nový skript.)

Čo robí skript:

• Importuje knižnice pre názvy pinov na doske, čas na ovládanie oneskorení a ovládanie digitálnych pinov,
• Nastavuje pin 13 na výstup napätia z červenej LED diódy na palube
• Spustí nekonečnú slučku na zapnutie a vypnutie LED diódy
• Čaká sa na krátke oneskorenie, kým LED dióda bliká.

Scenár má veľa komentárov, ktoré vysvetľujú, čo sa deje. Komentáre začínajú znakom „#“. Majú slúžiť ľuďom, aby vám pripomenuli vaše vtedajšie myslenie. Dobré skripty majú veľa komentárov.

1. Skúste zmeniť hodnoty vo príkazoch sleep ().
2. Nechajte diódu LED zapnutú dvakrát tak dlho, ako zhasne.
3. Čo sa stane, ak sú meškania veľmi krátke? (0,001 sekundy)

Dvakrát kliknite na kartu nad skriptom a uložte ho s názvom Blink.py do priečinka Code-with-Mu.

Krok 5: Aktualizácia vašej verzie CircuitPython

Prejdite na internet na stránku https://circuitpython.org/downloads. Kliknite na obrázok Itsybitsy M4 Express (nie verzia M0).

Kliknutím na purpurové tlačidlo stiahnete súbor. UF2.

Spustite Prieskumník a vyhľadajte súbor. UF2

Pripojte svoj Itsybitsy M4 Express k portu USB a vyhľadajte jeho disk - CIRCUITPY

Dvakrát kliknite na malé tlačidlo resetovania a názov súboru by sa mal zmeniť na ITSYM4BOOT z CIRCUITPY. Musíte dvakrát rýchlo dvakrát kliknúť.

Presuňte súbor UF2 a umiestnite ho na jednotku ITSYM4BOOT. Súbor UF2 sa skopíruje na dosku IBM4 a názov jednotky sa vráti na CIRCUITPY.

Vyberte jednotku CIRCUITPY a dvakrát kliknite na súbor boot_out.

Môžete si prečítať nové číslo verzie a skontrolovať, či bolo aktualizované.

Vytvorte nový priečinok na jednotke CIRCUITPY s názvom lib. Budeme to potrebovať v neskorších pokynoch na uchovanie ovládačov pre senzory a displeje.

Reštartujte editor Mu. Načítajte súbor main.py z IBM4 a uložte ho späť do IBM4. Červená LED dióda by mala začať blikať.

Ak kliknete na tlačidlo Reset, reštartuje sa načítaný skript main.py.

Krok 6: ODPOVEĎ

Okno v spodnej časti editora, zapnuté a vypnuté ikonou Serial, je oveľa viac než len okno pre tlač.

„Slučka čítania a opakovania (REPL), tiež nazývaná interaktívna najvyššia úroveň alebo jazyková schránka, je jednoduché interaktívne prostredie počítačového programovania, ktoré preberá vstupy jedného používateľa (tj. Jednotlivé výrazy), vyhodnocuje ich a vracia výsledok. používateľovi; program napísaný v prostredí REPL sa vykoná po častiach. “(Google)

V zásade platí, že ak do REPL napíšete jeden príkaz pythonu, vykoná sa to naraz. Skúsme to.

Kliknite myšou v okne REPL.

Pri spustení skriptu podržte kláves a klepnite na (CTRL-C). Toto zastaví váš skript.

Klepnutím na ľubovoľný kláves zadajte REPL a zobrazí sa výzva „>>>“.

píšte tlačou (4 + 100)

Hneď sa vracia odpoveď 104

Pozrite sa na obrázok a vyskúšajte niekoľko z vás. (Skúste +, -, *, /, // a %)

Skúste to:

>> importná doska

>> dir (doska)

['_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“]

>>

Toto je zoznam názvov pinov dostupných na doske IBM4

Ak sa chcete vrátiť do normálu pomocou mäkkého reštartu, zadajte CTRL-D a reštartujte súbor main.py.

Odpojenie dosky

Pred odpojením od počítača vždy vysuňte jednotku CIRCUITPY. Nikdy ho nevyťahujte počas prenosu údajov.

Krok 7: Nasadenie nôh

Samčie hlavičky sú na dosku príliš dlhé, takže ich 2 zacvaknite/odstrihnite na správnu dĺžku.

Zatlačte ich na dosku, umiestnite IBM4 na vrch a zapájajte ich. Uistite sa, že doska je tou správnou cestou nahor! (Čip hore)

Neumiestňujte mužské hlavičky cez vrch. Cez vrch používam pásik s 5 ženskými hlavičkami, aby som mohol použiť všetky špendlíky. Pomocou zveráka držte pás hlavičky pevne v blízkosti bodu rezu. Ostrou pílkou vyrežte stred otvoru - mosadzný konektor pri rezaní vypadne. Orezajte ostrie tak, aby bol úhľadný povrch - bez drážok..

Spájkovanie na kolíkoch nie je ťažké. Ak ste nikdy predtým nepoužívali spájkovačku, pozrite sa na kurzy Arduino a elektronika. Schopnosť spájkovať znamená, že môžete na doske uložiť úhľadné a trvanlivé verzie svojich projektov a potom znova použiť nepájivú dosku.

Aby ste zabránili prehriatiu dosky, navrhujem, aby ste nespájkovali jednu stranu a potom druhú. Nechajte medzery a vyplňte neskôr. tj kolíky 10, RX, 2, A3, RS, BAT, 9, MI …… atď

Krok 8: Kontrolka CircuitPython RGB - pomôže vám nájsť chyby

ItsyBitsy M4 Express a mnoho ďalších dosiek M0 a M4 majú na doske jednu LED diódu NeoPixel alebo DotStar RGB, ktorá indikuje stav CircuitPython. Tu je medzi (C) a kolíkom A0.

Čo znamenajú farby a blikanie:

• svieti ZELENÉ: code.py (alebo code.txt, main.py alebo main.txt) je spustený
• pulzujúca ZELENÁ: code.py (atď.) sa skončil alebo neexistuje
• pri spustení stále ŽLTÉ: (4.0.0-alpha.5 a novšie) CircuitPython čaká na reset, ktorý indikuje, že by sa mal spustiť v núdzovom režime
• pulzujúce ŽLTÉ: Okruh Python je v núdzovom režime: zlyhal a reštartoval sa
• stále BIELE: REPL spustený
• svieti modrá: boot.py je spustený

Nasledujúce farby s viacnásobným bliknutím označujú výnimku v jazyku Python a potom označujú číslo riadka chyby. Farba prvého záblesku označuje typ chyby:

• ZELENÁ: Odsadenie chyby
• CYAN: SyntaxError
• BIELA: NameError
• ORANŽOVÁ: OSError
• PURPLE: ValueError
• ŽLTÁ: iná chyba

Nasledujú bliknutia indikujúce číslo riadka vrátane hodnoty miesta. BIELE záblesky sú tisíce miest, MODRÉ sú stovky, ŽLTÉ sú desiatky a CYAN patrí niekomu. Napríklad chyba na riadku 32 by trikrát zablikala ŽLTÉ a potom dvakrát KYANOVÁ. Nuly sú označené mimoriadne dlhou tmavou medzerou.

Tieto sa dosť ťažko počítajú. Pri vývoji skriptu majte vždy otvorené okno REPL a zobrazia sa tam chybové správy v angličtine.

Krok 9: Hľadieť dopredu - k vám

Keď som spustil tento Instructable, očakával som, že bude prvým zo série skúmajúcej CircuitPython a Physical Computing. Môj plán pre ďalší je pokryť základný vstup a výstup aritmetikou, diódami LED, prepínačmi, potenciometrami a vstupnými príkazmi. Bude tiež zahŕňať metódy a zoznamy (polí).

Než to napíšem, žiadam o spätnú väzbu, aby som ju mohol prispôsobiť publiku.

Rád by som vedel tieto veci:

• Je tempo v poriadku?
• Je ten detail príliš veľa, príliš málo alebo nie je správny?
• Chceli by ste nejaké cvičné cvičenia?

K tebe.