Panduan Permulaan untuk MicroPython Dengan Raspberry Pi Pico

Raspberry Pi Pico ialah ahli terbaharu Keluarga Raspberry Pi. Sebelum ini, barisan produk Raspberry Pi adalah komputer papan tunggal yang mampu menjalankan sistem pengendalian.

Berdasarkan cip RP2040 baharu, Raspberry Pi Pico menyokong kedua-dua MicroPython dan C/C++. Dengan Raspberry Pi Pico, pemula dan peminat boleh mengawal perkakasan dan peranti yang disambungkan. Pin GPIO Raspberry Pi Pico boleh digunakan untuk memudarkan lampu, membaca keadaan suis dan banyak lagi.

Apakah MicroPython?

Pengaturcaraan pada mikropengawal kebanyakannya dilakukan dalam bahasa C, seperti yang dilihat digunakan dalam papan pembangunan Arduino . Kemudian pada tahun 2014, bahasa pengaturcaraan baharu untuk mikropengawal, MicroPython, telah diterbitkan. MicroPython membolehkan anda menulis kod Python pada logam kosong mikropengawal. Ini bermakna anda boleh menulis kod Python tanpa sistem pengendalian.

Python ialah bahasa pengaturcaraan peringkat tinggi yang mesra pemula yang membolehkan pengguna menumpukan pada pembelajaran konsep pengaturcaraan. Ini adalah sama dengan MicroPython.

Menggunakan LED

Untuk mengawal perkakasan, Pico bercakap dengan siri pin di sepanjang kedua-dua tepinya. Ini dipanggil pin output input tujuan am (GPIO) dan LED atas papan boleh didapati pada GPIO 25. Untuk mengawalnya, import perpustakaan yang diperlukan dahulu:

import machine

import utime

Kemudian panggil fungsi Pin menggunakan perpustakaan mesin untuk mengendalikan pin GPIO Pin, dalam kes ini kami menyediakan Pin pada GPIO 25, jadi ia adalah parameter pertama. Parameter kedua menetapkannya sebagai pin output dan bukannya pin input, dengan berbuat demikian, pin mengetahui perkara yang sepatutnya dilakukan:

onboard_led = machine.Pin(25, machine.Pin.OUT)

Untuk meneruskan, dalam kod berikut, kami memberitahu Pico untuk menetapkan nilai pinnya pada GPIO 25 kepada 1, atau 'hidup'.

while True: onboard_led.value(1)

Walau bagaimanapun, anda mungkin menyedari bahawa tiada apa yang berlaku. Ini kerana Pico berfungsi dengan sangat pantas, jadi LED menyala lebih cepat daripada yang anda boleh lihat dengan mata. Untuk membetulkannya, kita perlu memperlahankan atur cara dengan menggunakan arahan tidur daripada perpustakaan utime . Kod penuh di mana LED akan dihidupkan dan dimatikan boleh dilihat di bawah:

import machine import utime onboard_led = machine.Pin(25, machine.Pin.OUT) while True: onboard_led.value(1) utime.sleep(5) onboard_led.value(0) utime.sleep(5)

Menghidupkan dan Mematikan LED

Sebagai alternatif, terdapat cara lain untuk menghidupkan dan mematikan LED, dengan arahan togol :

import machine import utime onboard_led = machine.Pin(25, machine.Pin.OUT) while True: led_onboard.toggle() utime.sleep(5)

Dalam contoh, arahan togol menggantikan keperluan untuk menetapkan nilai LED kepada 1 dan kemudian 0. Ia masih akan menyala selama 5 saat dan kemudian padam selama lima saat lagi, selagi program sedang berjalan.

Mencipta Fungsi

Apabila atur cara menjadi lebih kompleks, ia membantu untuk mengumpulkan ketulan kod bersama-sama supaya ia mengekalkan koheren. Untuk berbuat demikian, MicroPython seperti Python membenarkan penggunaan fungsi. Fungsi ialah sekumpulan pernyataan berkaitan yang melaksanakan tugas tertentu. Contohnya dalam kod berikut, fungsi yang dipanggil printNames ditakrifkan:

def printNames: print(“Raspberry Pi 1”) print(“Raspberry Pi 2”) print(“Raspberry Pi 3”) print(“Raspberry Pi 4”) print(“Raspberry Pi Compute Module”) print(“Raspberry Pi 400”) print(“Raspberry Pi Pico”) printNames()

Baris terakhir dalam kod memanggil fungsi supaya ia benar-benar dilaksanakan.

gelung

Logik bersyarat melakukan tindakan yang berbeza bergantung pada sama ada kekangan Boolean menilai kepada benar atau palsu. Banyak projek Raspberry Pi Pico adalah berdasarkan pernyataan logik ini. Dalam contoh berikut, pernyataan if-else digunakan untuk menentukan sama ada pernyataan cetakan akan dilaksanakan:

i = 17 def printNames(): if i > 15: print("i is greater than 15!") else: print("i is not greater than 15") printNames()

Dalam contoh seterusnya, gelung for digunakan dengan fungsi julat . Gelung ini boleh digunakan untuk mengulang blok kod beberapa kali.

Untuk contoh ini, arahan cetak akan dilaksanakan lima kali dengan kelewatan selama lima saat di antara setiap satu daripada arahan tersebut dengan arahan tidur :

import utime def printNames(): for i in range(5): print("Raspberry Pi Pico") utime.sleep(5) printNames()

Penukar Analog ke Digital (ADC)

Walaupun anda tidak akan dapat melihatnya, Raspberry Pi Pico mempunyai penukar analog kepada digital dalaman. Dalam contoh berikut, potensiometer disambungkan pada Raspberry Pi Pico pada GPIO 26, yang mampu untuk kefungsian ADC:

import machine import utime pot = machine.ADC(26) while True: print(pot.read_u16()) utime.sleep(1)

Di sini, sebelum kita boleh menggunakan pin berkeupayaan ADC ini, ia perlu disediakan dengan fungsi ADC. Kemudian semasa program berjalan, nilai potensiometer akan dicetak setiap saat. Pin lain pada Raspberry Pi Pico yang berkemampuan ADC termasuk GPIO27, 28 dan 29.

Modulasi Lebar Denyutan (Pwm)

Output digital mikropengawal hanya boleh 1 atau 0. Untuk mencipta isyarat analog, anda memerlukan penukar digital kepada analog. Walau bagaimanapun, cara lain adalah dengan mencipta isyarat analog secara buatan, dengan menggunakan modulasi lebar nadi atau singkatannya PWM.

Dengan menghidupkan dan mematikan isyarat digital, ini dikenali sebagai nadi. Dengan memodulasi lebar nadi, ini secara buatan mencipta isyarat analog seperti yang dilihat dalam contoh berikut:

import machine import utime pot = machine.ADC(26 led = machine.PWM(machine.Pin(21)) led.freq(1000) while True: led.duty_u16(pot.read_u16())

Pertama, mesin dan perpustakaan utime telah diimport. Objek, onboard_led dicipta dengan output PWM yang diaktifkan pada pin GPIO 21. Kemudian, menggunakan arahan freq , ini menetapkan frekuensi untuk memodulasi lebar nadi. Bayangkan memusingkan potensiometer, LED akan menjadi lebih terang apabila dipusing ke satu arah.

Ini berlaku kerana nilai analog daripada potensiometer digunakan sebagai nilai untuk kitaran tugas isyarat PWM, ia adalah nilai antara 0 dan 65535. Walau bagaimanapun, tanpa penukaran, memutar sedikit potensiometer mungkin menyebabkan LED mencapai tahap kecerahan maksimumnya. .

Untuk membetulkannya, supaya potensiometer hanya mencapai kecerahan penuh apabila diputar ke hujung, nilai ditukar dengan fungsi duty_u16 . Fungsi ini mengubahnya menjadi integer 16-bit yang merupakan nilai antara 0 dan 1024 yang merupakan julat nilai yang sama yang anda akan terima daripada pin analog Pico.

Cipta Lebih Banyak Dengan Raspberry Pi Pico

Artikel ini telah merangkumi arahan asas dalam MicroPython pada Raspberry Pi Pico. Untuk maklumat lanjut, lihat dokumentasi rasmi tentang pengaturcaraan MicroPython dengan Raspberry Pi Pico .

Jika ia belum disediakan pada Raspberry Pi Pico anda, dapatkan Thonny IDE untuk menjalankan kod MicroPython anda, atau semak emulator CPU Unicorn untuk menjalankan mikropengawal maya terus pada komputer anda.