【得捷电子Follow me第3期】任务1：使用MicroPython系统

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得捷电子Follow me第3期的任务，要求使用MicroPython来完成，那么首先，就需要给Seeed Studio XIAO ESP32C3开发板刷上MicroPython系统。

要给ESP32C3刷上MicroPython系统，可以用官方推荐的esptool命令行工具。

不过现在都3202年了，如果不是要搞esp-idf之类的开发，其实完全可以不必用到esptool命令行操作。

要给ESP32C3刷MicroPython系统，最简单最好用的，莫过于使用Thonny开发工具了，开发烧录一条龙服务，省心省力。

下面就分享具体的过程。

 

一、安装Thonny开发工具

可以从 

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 下载Thonny最新版本(4.1.3)安装，目前支持Windows、Linux、macOS，常见操作系统都可用。

 

 

二、让 Seeed Studio XIAO ESP32C3开发板 进入烧录状态

要让ESP32开发板进入烧录状态以便烧录固件，需要配合BOOT按键，所以我们首先需要了解板子上的按键：

 

 

从上图可以得知，板子上底部(USB口朝上)的两个按键，左边是BOOT按键，右边是RESET按键。

 

让Seeed Studio XIAO ESP32C3开发板近路烧录状态，可以用以下的两种方法：

1. 没有连接到电脑的情况下，直接按住BOOT按键，再使用Type-C数据线连接到电脑，最后再松开BOOT按键。

2. 已经连接到电脑的情况下，按住BOOT按键不放手，然后按一下RESET按键(按下，然后松开)，最后再松开BOOT按键。

 

 

将开发板连接到电脑后，再Thonny的右下角，点击后，可以看到可能的设备列表：

 

以上界面是在macOS下截图的，在Windows、Linux系统上类似。

 

三、烧录MicroPython

在上一步的最后，点击弹出列表最后一项：配置解析器

 

 

进入到解析器设置界面：

 

从这里可以看到，实际上，Thonny也是使用esptool来进行固件烧录的，但是不需要我们手动操作esptool。

 

点击 安装或更新MicroPython 后，会进入具体的串口和版本配置界面：

  给 Seeed Studio XIAO ESP32C3开发板 烧录MicroPython，直接使用标准的Espressif ESP32-C3版本即可。

 

如果因为网络原因，这里没有列出可用的family、variant等，可以直接用浏览器下载对应的版本，然后手工指定烧录镜像文件：

 

 

设置完成后，点击安装，就会自动下载对应的固件：

 

下载完成，会自动进行清理Flash：(如果是更新的话，则上一步不要勾选Erase all)

  然后烧录：

 

烧录完成后，会显示 Done：

 

此时，MicroPython系统就烧录好了。

 

 

安装过程中，可能会遇到错误，常见错误如下：

1. 没有进入烧录状态：

这个表示，没有进入烧录状态，请安装 第二部分的操作，通过BOOT按键，进入烧录状态。 

 

2. 插在扩展底板上烧录固件：

将开发板插在扩展底板上，进行固件烧录的时候，有可能会遇到问题。

 

我在烧录的过程中，偶然遇到，听到蜂鸣器在咔咔咔咔咔的响，然后出现下面的错误：

  此时，断开数据线，将开发板从扩展底板取下来，再单独连接到电脑进行烧录，则一切正常。

 

烧录完成后，关闭设置窗口，断开数据线，将开发板插到扩展底板上，并再次连接到电脑。

然后再次点击Thonny右下角，在弹出列表上，选择ESP32即可：

 

最终，Shell窗口，输出了当前的MicroPython版本号，以及使用的开发板类型，这就表示安装成功了。

 

 

四、运行python语句

在Shell窗口，可以直接输入Python语句指令运行，那我们就先输出一个Hello World!

 

不过，需要注意的是，如果电脑本身有Python环境，这里又选择了电脑的Python，这里也能正常运行。

 

所以一定要确保，连接后，显示的是MicroPython环境。

另外，也可以用Python语句，确定当前的环境，例如：

1. 使用import machine：

machine在micropython环境中才有，如果没有，则会导入失败：

  

 

2. 使用os.uname()语句查看系统类型：

当连接的是ESP32的MicroPython环境，则结果如下：

 

如果连接的是电脑本身的Python环境，则结果如下：

 

以上两图，显而易见，MicroPython环境中，显示出来是在esp32环境。

 

3. 使用文件功能

首先从视图->文件，打开当前环境的文件目录窗口：

 

 

如果是在MicroPython环境，则右则有MicroPython设备的文件列表：

 

如果是本机Python环境，则没有MicroPython设备的文件列表。

 

通过Shell窗口，能够成功在MicroPython环境运行Python语句指令后，就可以使用编辑窗口进行开发了：

 

编写后，可以点击保存，选择保存到本地还是开发板上：

 

 

也可以点击绿色运行按钮直接运行测试。

 

五、获取系统和存储情况

最后，使用一小段程序，来获取系统的具体情况：

import os
import gc
import time

try:
    import micropython
    import esp
    IS_MPY = True
except (Exception) as e:
    IS_MPY = False    

try:
    import board
    import espidf
    IS_CPY = True
except (Exception) as e:
    IS_CPY = False    

BOARD_NAME = os.uname().machine

gc.collect()

statvfs_fields = ['bsize','frsize','blocks','bfree','bavail','files','ffree',]
ss = dict(zip(statvfs_fields, os.statvfs('/')))

print("运行系统：%s" % "micropython" if IS_MPY else "circuitpython")
print("开发板：%s" % BOARD_NAME)
print("剩余内存： %0.2fM" % (gc.mem_free()/1024/1024))
print("剩余存储： %0.2fM" % (ss['bsize'] * ss['bfree'] / 1024 / 1024))

if IS_MPY:
    ts = esp.flash_size()
    print("总计存储： %0.2fM" % (ts / 1024 / 1024))
    print("内存使用：", end="")
    micropython.mem_info()

 

最终的运行结果如下：

 

上述脚本，在CircuitPython环境，也可以运行。

 

六、总结

现在，MicroPython系统已经在开发板上，欢快的跑起来了，开始你的愉快编程之旅吧。

另外，大家也可以参考Seeed Studio官方的指导文章学习在ESP32-C3开发板上，进行基于MicroPython的开发：MicroPython for ESP32C3 | Seeed Studio Wiki