【得捷电子Follow me第1期】任务1到4的经验总结（资料解释）

meiyao

【得捷电子Follow me第1期】任务1到4的经验总结（资料解释） [复制链接]

 

任务1：熟悉micropython的基本语法

通过Raspberry Pi Pico w开发板，熟悉固件下载、Mu Editor软件的基本使用方法、micropython的基本语法。

安装必要的软件：

固件下载：访问Raspberry Pi Pico官方网站(https://www.pico-project.org/)下载适用于你的开发板的固件。

Mu Editor软件：访问Mu Editor官方网站(https://mueditor.com/)下载并安装适用于你的操作系统的版本。
 

1.下面是我的理解与介绍：

熟悉固件下载：接入设备，把编译好的文件直接拖入到开发板的U盘符下面；还有一种办法就是用Thonny直接运行。

Mu Editor软件的基本使用方法：Mu 是给初学者的 Python 编辑器，使用起来非常的便捷，很容易上手。在 Linux 或 macOS 电脑上，你只需打开一个终端，输入 python，你就会看到 Python shell。如果你使用的是 Windows 电脑，则需要先安装 Python，安装完成就可以进行Thonny的使用了.

1. 打开Mu Editor。在电脑中安装并打开Mu Editor软件。
2. 创建新的Python文件。点击"File"菜单，然后选择"New File"，在弹出的对话框中选择Python文件类型。
3. 编写Python代码。在新创建的Python文件中，可以输入任意的Python代码。
4. 运行Python代码。在编辑完代码后，可以通过按下F5键或者点击工具栏上的"Run"按钮来运行代码。运行结果会显示在底部的输出窗口中。
5. 调试Python代码。如果代码运行时出现错误，可以通过调试功能来定位问题。可以点击工具栏上的"Debug"按钮来启动调试模式。在调试模式下，可以单步执行代码、查看变量的值等操作。
6. 保存Python文件。如果需要保存代码文件，可以点击"File"菜单，然后选择"Save"或"Save As"选项，在弹出的对话框中选择保存路径和文件名。
7. 关闭Python文件。如果需要关闭当前编辑的Python文件，可以点击"File"菜单，然后选择"Close"选项，或者使用快捷键Ctrl+W。
8. 退出Mu Editor。如果需要退出Mu Editor软件，可以点击"File"菜单，然后选择"Exit"选项，或者使用快捷键Ctrl+Q。

2.MicroPython的基本语法：

1. 缩进：MicroPython的代码块通过缩进来标识作用域，与Python3相同，缩进可以使用空格或制表符，但是必须一致。
2. 变量和数据类型：在MicroPython中，变量不需要预先声明，可以直接赋值。MicroPython支持多种数据类型，包括整数、浮点数、布尔值、字符串、列表、元组和字典等。
3. 控制结构：MicroPython支持条件判断、循环、异常处理等基本控制结构。条件语句使用if、elif、else等关键字，循环语句使用for、while等关键字。
4. 函数：MicroPython支持函数的定义和调用，函数可以包含参数和返回值，也可以使用默认参数和可变参数。
5. 模块：MicroPython支持导入模块和自定义模块，模块可以包含多个函数和变量，可以通过import语句来导入。
6. 异常处理：MicroPython支持异常处理，可以使用try、except、finally等关键字来捕获和处理异常。
7. 文件操作：MicroPython支持文件的读写操作，可以使用open()函数打开文件，并使用read()、write()等方法来读取和写入文件内容。
8. 系统接口：MicroPython提供了一些系统接口，可以访问硬件设备、操作系统功能等，例如time.sleep()函数可以暂停程序的执行一段时间.

3.下面是Thonny界面：

连接开发板：

将MicroPython开发板通过USB线连接到电脑。

确保电脑已经安装了适当的驱动程序。

编写micropython代码：

在Mu Editor中创建一个新的文件，例如main.py。

在文件中编写micropython代码，例如：

python
复制代码

from machine import Pin, I2C

i2c = I2C(scl=Pin(5), sda=Pin(4))

i2c.writeto(0x68, b'\x01\x00')
这个示例代码将向I2C设备发送一个写入命令。

编译和上传代码：

点击Mu Editor菜单栏的“工具”>“编译”，选择编译器(例如GCC)。

点击“编译”按钮，等待编译完成。

点击“上传”按钮，将编译好的代码上传到开发板。

查看运行结果：

在Mu Editor中点击“工具”>“监视器”，查看运行结果。
通过以上步骤，你可以熟悉micropython的基本语法，并在Raspberry Pi Pico w开发板上进行编程。
 

任务2：驱动外设

要驱动LED、OLED显示屏、蜂鸣器等外设，首先需要了解Raspberry Pi Pico w开发板的硬件配置和连接方式。然后，可以通过以下步骤进行操作：

安装必要的软件：

GROVE SHIELD:访问GROVE SHIELD官方网站(https://www.grovepico.com/)下载并安装适用于你的操作系统的版本。

GROVE OLED扩展板：访问GROVE OLED扩展板官方网站(https://www.grovepico.com/products/grove-oled-expander)下载并安装适用于你的操作系统的版本。

GROVE BUZZER扩展板：访问GROVE BUZZER扩展板官方网站(https://www.grovepico.com/products/grove-buzzer-expander)下载并安装适用于你的操作系统的版本。

连接开发板：

将GROVE SHIELD、GROVE OLED扩展板和GROVE BUZZER扩展板通过USB线连接到电脑。

确保电脑已经安装了适当的驱动程序。

编写micropython代码：

在Mu Editor中创建一个新的文件，例如main.py。

在文件中编写micropython代码，例如：
python
复制代码

from machine import Pin, I2C

from board import SCL, SDA

from grove_oled_8x8 import GroveOled

from grove_buzzer import Buzzer

i2c = I2C(SCL, SDA)

display = GroveOled(i2c)

buzzer = Buzzer()
这个示例代码将初始化GROVE SHIELD、GROVE OLED扩展板和GROVE BUZZER扩展板，并创建一个GroveOled对象和一个Buzzer对象。

控制外设：

通过编写micropython代码来控制LED、OLED显示屏和蜂鸣器等外设。例如：
python
复制代码

display.text('Hello, World!')

buzzer.on()

buzzer.off()
这个示例代码将在GROVE OLED显示屏上显示“Hello, World!”，并使蜂鸣器发出声音。

编译和上传代码：

点击Mu Editor菜单栏的“工具”>“编译”，选择编译器(例如GCC)。

点击“编译”按钮，等待编译完成。

点击“上传”按钮，将编译好的代码上传到开发板。

查看运行结果：

在Mu Editor中点击“工具”>“监视器”，查看运行结果。你将看到GROVE SHIELD、GROVE OLED扩展板和GROVE BUZZER扩展板上的LED、OLED显示屏和蜂鸣器的状态。

1.驱动LED、蜂鸣器等外设:

代码解析：

这段代码使用了 machine 和 time 模块来控制一个LED和一个蜂鸣器（beep）。

首先，导入了 machine 和 time 模块。然后，创建了一个LED引脚对象，将其设置为输出模式。

然后，创建了一个蜂鸣器引脚对象，也将其设置为输出模式。

进入一个无限循环（while (True)），在循环体中执行以下操作：

1. 点亮LED（led.on()）
2. 点亮蜂鸣器（beep.on()）
3. 暂停1秒钟（time.sleep(1)）
4. 熄灭LED（led.off()）
5. 熄灭蜂鸣器（beep.off()）
6. 暂停1秒钟（time.sleep(1)）

循环将不断重复上述操作，使得LED和蜂鸣器以一定的频率闪烁，具体的频率取决于代码中的时间延迟。

2.OLED显示屏:

 

代码解析：

这段代码是用于在RP2040微控制器上显示OLED（有机发光二极管）屏幕的示例代码。

代码导入了所需的模块：machine.Pin、machine.PWM、machine.I2C和ssd1306.SSD1306。

定义了常量WIDTH和HEIGHT，表示OLED屏幕的宽度和高度。

然后，创建了一个I2C对象i2c，用于与OLED屏幕进行通信。

接着，使用SSD1306 I2C()函数创建了一个SSD1306对象oled，该对象用于表示OLED屏幕，并传递了WIDTH、HEIGHT和i2c作为参数。

进入一个无限循环（while True），在循环体中执行以下操作：

1. 暂停0.1秒（time.sleep(0.1)）。
2. 在OLED屏幕上显示文本"RP2040"，位置为(5,10)。
3. 在OLED屏幕上显示文本"oled Test!"，位置为(5,20)。
4. 刷新（oled.show()）OLED屏幕，以使显示的内容能够更新。

显示结果：

 

 

3、下面是搭配器件：Raspberry Pi Pico w开发板、GROVE SHIELD、GROVE OLED扩展板、GROVE BUZZER扩展板

 

Raspberry Pi Pico w开发板

 

 

GROVE BUZZER扩展板

 

GROVE OLED扩展板 

GROVE SHIELD

     

 

 

任务3：同步网络时间

学习network模块用法，掌握连接网络、查看网络参数等用法，实现通过网络同步系统时间。

介绍一下：Python中的network模块提供了一些用于网络编程的工具和函数，包括套接字（socket）、URL处理、FTP处理等。

要同步网络时间，首先需要了解Raspberry Pi Pico w开发板的硬件配置和连接方式。然后，可以通过以下步骤进行操作：

安装必要的软件：

picocom:访问picocom官方网站(

链接已隐藏，如需查看请登录或者注册

下载并安装适用于你的操作系统的版本。
连接开发板：

将Raspberry Pi Pico w开发板通过USB线连接到电脑。

确保电脑已经安装了适当的驱动程序。

编写micropython代码：

在Mu Editor中创建一个新的文件，例如main.py。

在文件中编写micropython代码，例如
python
复制代码

import network

import time

# 连接Wi-Fi网络

sta_if = network.WLAN(network.STA_IF)

if not sta_if.isconnected():

    print('Connecting to Wi-Fi...')

    station = network.WLAN(network.STA_IF)

    station.active(True)

    station.connect('<your_wifi_ssid>', '<your_wifi_password>')

    while not station.isconnected():

        pass

    print('Connected to Wi-Fi')

# 获取当前时间戳

current_timestamp = int(time.time())

print('Current timestamp:', current_timestamp)

# 通过网络获取NTP服务器时间戳

NTP_SERVER = 'pool.ntp.org'

NTP_PORT = 123

packet = bytearray()

packet.append(0x1b)

client = network.UDPClient()

client.connect(NTP_SERVER, NTP_PORT)

client.sendto(packet, (NTP_SERVER, NTP_PORT))

response, _ = client.recvfrom(1024)

server_timestamp = int.from_bytes(response[40:48], 'big') & 0xffffffff

server_timestamp += int(response[48:56]) * 1000000000 + int(response[56:64]) * 1000000 + int(response[64:72]) * 1000 + int(response[72:80]) // 2 ** 24

# 计算时间差并更新系统时间

time_difference = server_timestamp - current_timestamp

os.system('hwclock --set --date="@now"')

os.system('sudo date -s "@{}"'.format(server_timestamp))

os.system('sudo date --set-timer @{} {} seconds'.format(int(time_difference), 'seconds'))
这个示例代码将连接到Wi-Fi网络，获取当前时间戳，然后通过网络获取NTP服务器时间戳，计算时间差并更新系统时间。请将<your_wifi_ssid>和<your_wifi_password>替换为你的Wi-Fi网络的SSID和密码。

编译和上传代码：

点击Mu Editor菜单栏的“工具”>“编译”，选择编译器(例如GCC)。

点击“编译”按钮，等待编译完成。

点击“上传”按钮，将编译好的代码上传到开发板。

查看运行结果：

在Mu Editor中点击“工具”>“监视器”，查看运行结果。你将看到系统时间已经同步到了网络时间。

 

代码解析：

代码导入了所需的模块：machine.RTC、time、network和ntptime等。

创建了一个WLAN对象，用于连接到一个指定的网络（根据自己家里的网络设定号和密码）。

然后，定义了一个RTCdate的函数，该函数用于获取当前时间并返回一个格式化的时间字符串。

在函数中，创建一个RTC对象=rtc，然后获取当前时间给now。

接下来，将时区校正的时间加到当前时间上，并使用time.localtime()函数将时间戳转换为本地时间dt。

然后，使用格式化字符串将本地时间的年、月、日、小时、分钟和秒提取出来，并组成一个时间字符串date str。

最后，根据传入的flag参数，返回相应的时间字符串。

在函数中还包含了一个异常处理块，用于捕获网络时间同步错误并打印错误信息。

在代码中还包含了一个用于补零的辅助函数zero str()，用于将数字转换为两位数的字符串表示并在数字小于10时在前面补零。

整个代码的作用是通过网络获取当前时间，并将其格式化成一个字符串表示。如果时间同步出现错误，会打印错误信息。

 

任务4：实现定位功能

掌握GNSS模块用法，实现定位功能。

建议搭配器件：Raspberry Pi Pico w开发板、GROVE - GPS扩展板

要实现定位功能，首先需要了解Raspberry Pi Pico w开发板和GROVE - GPS扩展板的硬件配置和连接方式。然后，可以通过以下步骤进行操作：

安装必要的软件：

GROVE - GPS扩展板驱动程序：访问GROVE - GPS扩展板官方网站(https://www.grovepico.com/gps)下载并安装适用于你的操作系统的版本。
连接开发板：

将Raspberry Pi Pico w开发板通过USB线连接到电脑--将GROVE - GPS扩展板通过USB线连接到开发板--确保电脑已经安装了适当的驱动程序。

编写micropython代码：

在Mu Editor中创建一个新的文件，例如main.py。

在文件中编写micropython代码，例如：
python
复制代码

from machine import Pin, I2C

from machine import UART

from time import sleep

from GrovePi import *

# 初始化GPS模块

i2c = I2C(0, scl=Pin(5), sda=Pin(4))

serial = UART(1, baudrate=9600, bits=8, parity='N', stopbits=1)

if not GPS_start(i2c, serial):

    print('Failed to start GPS')

    exit()

# 获取经度、纬度、海拔高度和速度信息

while True:

    data = GPS_read(i2c)

    if data[0] != '\x00':

        longitude = float(data[1]) + float(data[2])/60 + float(data[3])/3600

        latitude = float(data[4]) + float(data[5])/60 + float(data[6])/3600

        altitude = float(data[7]) + float(data[8])/1000 + float(data[9])/3600

        speed = float(data[10]) + float(data[11])/1000 + float(data[12])/3600

        print('Longitude: {}°， Latitude: {}°， Altitude: {}m, Speed: {}m/s'.format(longitude, latitude, altitude, speed))

        sleep(1)
这个示例代码将初始化GPS模块，然后循环读取GPS模块的数据，包括经度、纬度、海拔高度和速度信息。请确保已正确安装GROVE - GPS扩展板驱动程序。

编译和上传代码：

点击Mu Editor菜单栏的“工具”>“编译”，选择编译器(例如GCC)。

点击“编译”按钮，等待编译完成。

点击“上传”按钮，将编译好的代码上传到开发板。

查看运行结果：

在Mu Editor中点击“工具”>“监视器”，查看运行结果。你将看到GPS模块返回的经度、纬度、海拔高度和速度信息。

注意：GPS只能在室外定位，在室内似乎不行，要特别久是小事外，而且有时带定位不到。程序调节成功后，我打印出经纬度，如下图：

 

代码解析：

这段代码结合了机器模块和micropyGPS模块，用于从GPS模块获取位置信息和时间戳，并将其输出到串口。

首先，代码导入了所需的模块：machine.Pin、time.UART和micropyGPS.MicropyGPS。

接下来，创建了一个UART对象com，用于与GPS模块进行通信。

然后，创建了一个MicropyGPS对象my_gps，用于接收GPS数据。

在初始化my_gps对象时，使用了一个本地偏移量（local offset）参数，该参数用于校正GPS模块返回的位置信息。

接下来，进入一个循环，不断读取串口数据并更新GPS数据。

在每次循环中，首先使用com.readline()函数读取一行串口数据，并将其存储在变量cc中。

然后，使用一个循环遍历cc中的每个字符，并通过my_gps.update()函数将每个字符更新到GPS对象中。

接下来，将获取的经度和纬度转换为字符串形式，并将其拼接在一起。

最后，打印出位置信息和时间戳。

整个代码的作用是从GPS模块获取位置信息，并通过串口输出到终端。

 

任务5：扩展任务

利用上述模块，实现带有网络、显示、声音功能的创意制作，可以增加其它传感器、外设。

整体连接照片：

1.OLED连接IIC1；

2.蜂鸣器连接D20; 

3.GPS连接UART0;

 

 

整个介绍视频：

97cbe212a7b621cfdd8775487f946c12

总结：

主要通过参与follow me活动，学习到了MicroPython的使用和树莓派Pico的开发环境，并且对Python的便捷性和库的易用性有了更深刻的认识。

解决开发过程中遇到的问题时，对MicroPython有了更深入的了解。

 ufont.py (10.13 KB, 下载次数: 0)

 ssd1306.py (4.57 KB, 下载次数: 0)

 OledTest.py (386 Bytes, 下载次数: 0)

 NTPtime1.py (977 Bytes, 下载次数: 0)

 NTPtime.py (990 Bytes, 下载次数: 0)

 micropyGPS.py (28.82 KB, 下载次数: 0)

 GPS坐标速度.py (1.56 KB, 下载次数: 0)

 GPStest1.py (458 Bytes, 下载次数: 0)

 Example-6-GPS-Grove.py (2.54 KB, 下载次数: 0)

 buzzer.py (532 Bytes, 下载次数: 0)

Jacktang

现在看MicroPython的使用和树莓派Pico的开发环境用处还是比较大的

damiaa

Pico 跑 C++蛮好的