CircuitPython With Itsybitsy M4 Express 1: დაყენება: 9 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:18

ახალი ხართ კოდირებისთვის? იყენებთ მხოლოდ Scratch- ს და გსურთ გადავიდეთ ტექსტურ ენაზე, რომელიც იძლევა ადვილად ხელმისაწვდომობას ფიზიკურ გამოთვლებს LED- ებით, კონცენტრატორებით, ეკრანებითა და სენსორებით? მაშინ ეს შეიძლება იყოს თქვენთვის.

მე შევამჩნიე, რომ ეს საიტი შეიცავს ბევრ ინსტრუქციას Arduinos– თან კოდირების შესახებ Arduino IDE– ს გამოყენებით, მაგრამ ძალიან ცოტა პითონის შესახებ. მე 1968 წლიდან ვასწავლი კოდირებას. სხვადასხვა ვერსიები BASIC– ზე.

სულ ცოტა ხნის წინ დიდი ბრიტანეთის ბევრმა სკოლამ დაიწყო პითონის გამოყენება გაკვეთილებზე, რადგან მოსწავლეები გადადიან გადასაფხეკი კოდირებისგან Scratch– ით ან მსგავსი ტექსტური განცხადებებით. პითონი ალბათ უფრო ადვილი ნაბიჯია ვიდრე Arduino IDE– ს გამოყენება. CircuitPython კოდი შეიძლება შესრულდეს, უბრალოდ შეინახოს კოდი განვითარების დაფაზე, თითქოს ეს იყოს USB დრაივი. მე წარმატებით გამოვიყენე პითონი ფიზიკური გამოთვლებისთვის 8 -დან 11 წლამდე ბავშვებთან ჩემი შვილიშვილის დაწყებითი სკოლის კოდირების კლუბში.

მე გადავწყვიტე გამოვიყენო Adafruit's Itsybitsy M4 Express ამ ინსტრუქციისთვის შემდეგი მიზეზების გამო:

• იაფი - 15 დოლარამდე (15 ფუნტი)
• ადვილია კონფიგურაცია და დაპროგრამება CircuitPython– ით (Python– ის ვერსია იდეალურია მათთვის, ვინც ახასიათებს კოდირებას)
• ციფრული შეყვანის/გამოყვანის ქინძისთავები - ბრწყინვალე თამაშია Blinkies– ით თამაში
• ანალოგური ქინძისთავები - 12 ბიტიანი ADC და DAC - მაღალი სიზუსტით
• ჩაშენებულია წითელი LED და RGB DotStar ები
• მართავს ნეოპიქსელს პირდაპირ
• I2C და SPI მხარდაჭერილი - სენსორებისა და ეკრანებისთვის
• მძღოლების ფართო არჩევანი ბიბლიოთეკაში
• სწრაფი და მძლავრი - ულტრა სწრაფი ATSAMD51 Cortex M4 პროცესორი მუშაობს 120 MHz
• უამრავი მეხსიერება - 2 მბ SPI ფლეშ მეხსიერება CircuitPython კოდისთვის ან მონაცემთა ფაილებისთვის
• დიდი მხარდაჭერა ადაფრუტისგან სრული დოკუმენტაციით, სახელმძღვანელოებით და ინტერნეტ დახმარების ფორუმით
• საჭიროა მხოლოდ ძველი ლეპტოპი ან კომპიუტერი - არ არის მონიტორი, კლავიატურა, კვების ბლოკი ან მაუსი.
• მომხმარებელს შეუძლია გარდაქმნას Arduino IDE, იმავე დაფაზე, მას შემდეგ რაც მიიღებს გამოცდილებას პითონთან.

ეს პირველი ინსტრუქცია განმარტავს, თუ როგორ უნდა შექმნათ თქვენი დაფა და გაუშვათ თქვენი პირველი სკრიპტები.

ნაბიჯი 1: რა გჭირდებათ დასაწყებად

აპარატურა:

• Itsybitsy M4 Express (adafruit.com, Pimoroni.com)
• microUSB კაბელი
• კომპიუტერი - ძველი ლეპტოპი გააკეთებს
• გასაყიდი რკინა
• Solder
• პურის დაფა
• სათაურის ქალი (სურვილისამებრ)

პროგრამული უზრუნველყოფა:

მუ რედაქტორი

ჩამოტვირთეთ Mu რედაქტორი https://codewith.mu– დან

დააინსტალირეთ თქვენს კომპიუტერში. ძალიან ადვილია საიტზე სრული ინსტრუქციით.

ნაბიჯი 2: შეამოწმეთ რომ CircuitPython დაინსტალირებულია

გახსენით File Explorer თქვენს კომპიუტერში.

შეაერთეთ USB კაბელის მცირე ბოლო Itsybitsy– ს კონექტორში.

შეაერთეთ კაბელის მეორე ბოლო თქვენს კომპიუტერში USB პორტში.

თქვენ უნდა ნახოთ ახალი დისკი გამოჩნდება სახელწოდებით CIRCUITPY. (თუ არა; გადადით განახლების გვერდზე.)

ორჯერ დააწკაპუნეთ boot_out და თქვენ უნდა ნახოთ ასეთი შეტყობინება:

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

ეს გვიჩვენებს, რომ თქვენ გაქვთ CircuitPython- ის ძველი ვერსია, რადგან ჩვენ ამჟამად ვართ ვერსიაზე 4. ეს ჯერჯერობით კარგი იქნება, ჩვენ მოგვიანებით განვაახლებთ ვერსიას. ადაფრუტი ხშირად აუმჯობესებს CircuitPython- ს და აქვეყნებს განახლებებს. ამ განახლებების დაყენება ძალიან ადვილია.

გადადით თქვენი დოკუმენტების საქაღალდეში და შექმენით მასში ახალი საქაღალდე სახელწოდებით Code-with-Mu.

დაიწყეთ Mu რედაქტორი

ნაბიჯი 3: Mu რედაქტორის გამოყენება თქვენი პირველი პროგრამისთვის

დააწკაპუნეთ სერიული ხატულაზე რედაქტორის ზედა ნაწილში. ამან უნდა გახსნას REPL ფანჯარა ეკრანის ბოლოში. ქვედა მარცხენა კუთხეში უნდა იყოს ადაფრუტი. მუმ აღიარა, რომ CircuitPython დაფა კომპიუტერთან იყო დაკავშირებული.

ახლა ჩვენ შეგვიძლია დავწეროთ ჩვენი პირველი პროგრამა ან სკრიპტი. დააწკაპუნეთ მაუსზე ზედა ფანჯარაში და ჩაწერეთ:

ბეჭდვა ("გამარჯობა, მსოფლიო!")

დააწკაპუნეთ შენახვის ხატულაზე. აირჩიეთ CIRCUITPY დისკი. სათაურის ყუთში ჩაწერეთ main.py და დააწკაპუნეთ შენახვის ღილაკზე.

ეს დიდ საქმეს აკეთებს. თქვენი სკრიპტი ინახება თქვენს Itsybitsy სახელწოდებით "main.py". ამ სახელის მქონე ნებისმიერი ფაილი დაუყოვნებლივ შესრულებულია დაფის მიერ. ამონაწერი ამონაწერიდან გამოჩნდება ქვედა, REPL ფანჯარაში.

შეცვალეთ პროგრამის ხაზი:

დაბეჭდე ("\ n გამარჯობა, კოდირე!") და დააწკაპუნეთ შენახვის ხატულაზე.

სცადეთ დაამატოთ რამდენიმე მსგავსი ნაბეჭდი განცხადება და გაუშვით თქვენი ახალი კოდი.

უყურეთ თქვენს Itsybitsey სკრიპტის ატვირთვისას. მოციმციმე მწვანე DotStar მიდის წითლად, ხოლო სკრიპტი შენახულია და ბრუნდება GREEN.

მოდით დავუშვათ შეცდომა ვნახოთ რა ხდება. უბრალოდ წაშალეთ ციტატის საბოლოო სიმბოლო და კვლავ გაუშვით სკრიპტი. რედაქტორი მიუთითებს შეცდომას და გამომავალი მიუთითებს შეცდომის ტიპზე - სინტაქსი - და ხაზის ნომერი - რომელიც დაგეხმარებათ შეცდომის გამოსწორებაში. DotStar მიუთითებს ხარვეზზე ფერის შეცვლით. ამის შესახებ უფრო გვიანდელ განყოფილებაში.

შეასწორეთ შეცდომა და კვლავ გაუშვით სკრიპტი.

ჩვენ ახლა უნდა შევინახოთ ჩვენი სკრიპტი სადმე უსაფრთხოდ, რათა შემდგომში გამოვიყენოთ.

ორჯერ დააწკაპუნეთ სკრიპტის ზემოთ მდებარე ჩანართზე. გადადით თქვენი დოკუმენტების Code-with-Mu საქაღალდეში და შეინახეთ თქვენი სკრიპტი იქ ისეთი სასარგებლო ფაილის სახელით, როგორიცაა FirstProg.py. ყურადღება მიაქციეთ ფაილის სახელს და გზას ასახავს რედაქტორის ბოლოში.

ნაბიჯი 4: შენი მეორე სკრიპტი - დახუჭე თვალები

ჩაწერეთ სკრიპტი, შეინახეთ იგი CIRCUITPY როგორც main.py და დააწკაპუნეთ დიახ წინა main.py- ს შესაცვლელად.

(ყოველთვის გამოიყენეთ ფაილის სახელი main.py თქვენი სკრიპტისთვის თქვენს ItsyBitsy- ში შენახვისას. CircuitPython მაშინვე გაუშვებს ახალ სკრიპტს.)

რას აკეთებს სკრიპტი:

• იმპორტირებს ბიბლიოთეკებს დაფაზე არსებული პინ სახელებისათვის, დაგვიანების კონტროლის დრო და ციფრული ქინძისთავების კონტროლი,
• აყენებს პინ 13 -ს, რათა გამოუშვას ძაბვები ბორტზე წითელ LED- ზე
• გადის გაუთავებელი მარყუჟი, რომ ჩართოთ და გამორთოთ LED
• ელოდება მოკლე შეფერხებებს ისე, რომ LED აციმციმდეს.

სკრიპტს აქვს უამრავი კომენტარი იმის ახსნის რა ხდება. კომენტარები იწყება "#" სიმბოლოთი. ისინი ადამიანის მიზნებისთვისაა, რათა შეგახსენოთ თქვენი მაშინდელი აზროვნება. კარგ სკრიპტებს აქვთ ბევრი კომენტარი.

1. სცადეთ მნიშვნელობების შეცვლა ძილის () დებულებებში.
2. განათავსეთ LED ორჯერ მეტი, ვიდრე ის გამორთულია.
3. რა მოხდება, თუ შეფერხებები ძალიან მოკლეა? (0.001 წამი)

ორჯერ დააწკაპუნეთ თქვენი სკრიპტის ზემოთ მდებარე ჩანართზე და შეინახეთ სახელი Blink.py თქვენს Code-with-Mu საქაღალდეში.

ნაბიჯი 5: განაახლეთ თქვენი ვერსია CircuitPython

გადადით https://circuitpython.org/downloads ინტერნეტში. დააწკაპუნეთ Itsybitsy M4 Express სურათზე (არა M0 ვერსია).

დააწკაპუნეთ მეწამულ ღილაკზე. UF2 ფაილის გადმოსაწერად.

დაიწყეთ File Explorer და იპოვეთ. UF2 ფაილი

შეაერთეთ თქვენი Itsybitsy M4 Express USB პორტთან და იპოვეთ მისი დისკი - CIRCUITPY

ორჯერ დააწკაპუნეთ პატარა გადატვირთვის ღილაკზე და ფაილის სახელი უნდა შეიცვალოს ITSYM4BOOT– დან CIRCUITPY– დან. თქვენ უნდა ორმაგი დაწკაპუნება საკმაოდ სწრაფად.

გადაიტანეთ UF2 ფაილი და ჩააგდეთ ITSYM4BOOT დისკზე. UF2 ფაილი გადაწერილი იქნება IBM4 დაფაზე და დისკის სახელი დაუბრუნდება CIRCUITPY.

შეარჩიეთ CIRCUITPY დისკი და ორჯერ დააწკაპუნეთ boot_out ფაილზე.

თქვენ შეგიძლიათ წაიკითხოთ ახალი ვერსიის ნომერი, რომ შეამოწმოთ ის განახლებულია.

შექმენით ახალი საქაღალდე CIRCUITPY დისკზე სახელწოდებით lib. ჩვენ გვჭირდება ეს მოგვიანებით ინსტრუქციებში სენსორებისა და ეკრანების დრაივერების შესანახად.

გადატვირთეთ Mu რედაქტორი. ჩატვირთეთ თქვენი main.py ფაილი IBM4– დან და შეინახეთ უკან IBM4– ში. წითელი LED უნდა დაიწყოს მოციმციმე.

თუ ერთჯერადად დააწკაპუნებთ გადატვირთვის ღილაკზე, ის განაახლებს დატვირთულ main.py სკრიპტს.

ნაბიჯი 6: REPL

რედაქტორის ბოლოში ფანჯარა, ჩართული და გამორთული სერიული ხატით, გაცილებით მეტია ვიდრე უბრალოდ დასაბეჭდი ფანჯარა.

"წაკითხვადი შეფასების ბეჭდვის მარყუჟი (REPL), რომელსაც ასევე უწოდებენ ინტერაქტიული უმაღლესი დონის ან ენის გარსს, არის მარტივი, ინტერაქტიული კომპიუტერული პროგრამირების გარემო, რომელიც იღებს ერთ მომხმარებლის შეყვანას (ანუ ერთ გამონათქვამს), აფასებს მათ და აბრუნებს შედეგს მომხმარებლისთვის; REPL გარემოში დაწერილი პროგრამა შესრულებულია ნაწილებად. " (Google)

ძირითადად, თუ თქვენ დაწერთ ერთ პითონის განცხადებას REPL– ში, ის ასრულებს მას ერთდროულად. მოდი ვცადოთ.

დააწკაპუნეთ მაუსზე REPL ფანჯარაში.

სკრიპტის გაშვებისას დააჭირეთ ღილაკს და შეეხეთ (CTRL-C). ეს აჩერებს თქვენს სკრიპტს.

შეეხეთ ნებისმიერ ღილაკს REPL შესასვლელად და გამოჩნდება მოთხოვნა '>>>.

დაბეჭდე ბეჭდვით (4 + 100)

მაშინვე ბრუნდება პასუხი 104

შეხედეთ სურათს და სცადეთ რამდენიმე თქვენგანი. (სცადეთ +, -, *, /, // და %)

სცადეთ ეს:

>> იმპორტის დაფა

>> რეჟ (დაფა)

['_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']

>>

ეს არის IBM4 დაფაზე არსებული პინ სახელების სია

რბილი გადატვირთვისას ნორმალურად დასაბრუნებლად ჩაწერეთ CTRL-D და main.py გადატვირთულია.

თქვენი დაფის გათიშვა

ყოველთვის ამოიღეთ CIRCUITPY დისკი კომპიუტერის გათიშვამდე. არასოდეს ამოიღოთ იგი მონაცემების გადაცემის დროს.

ნაბიჯი 7: ჩაიცვი ფეხებზე

მამრობითი სათაურები ძალიან გრძელია დაფისთვის, ასე რომ მოჭერით/გაჭერით 2 მათგანი სწორ სიგრძეზე.

ჩაყარეთ ისინი პურის დაფაზე, მოათავსეთ IBM4 თავზე და მიამაგრეთ. დარწმუნდით, რომ დაფა არის სწორი გზა! (ჩიპი თავზე)

არ დადოთ მამაკაცის სათაურები თავზე. მე ვიყენებ ზოლს 5 მდედრული თავით, რათა შევძლო ყველა ქინძისთავის გამოყენება. გამოიყენეთ ვიცე, რომ სათაურის ზოლი მყარად დაიჭიროთ, დაჭრილ წერტილთან ახლოს. გამოიყენეთ მკვეთრი ხერხი, რომ გაჭრათ ხვრელის ცენტრი - სპილენძის კონექტორი ამოვარდება გაჭრისას. შეიტანეთ გაჭრილი ზღვარი, რათა დაამუშაოთ სისუფთავე - არ აქვს ღარი..

ქინძისთავებზე შედუღება არ არის რთული. შეხედეთ არდუინოსა და ელექტრონიკის კურსებს, თუ აქამდე არასოდეს იყენებდით გამაგრილებელ რკინას. შედუღების უნარი ნიშნავს იმას, რომ შეგიძლია შენი პროექტების გრძელვადიანი ვერსიები მოაწყოთ ზოლების დაფაზე და შემდეგ ხელახლა გამოიყენოთ პურის დაფა.

იმისათვის, რომ თავიდან აიცილოთ დაფის გადახურება, მე გირჩევთ, არ გაკვალოთ ერთ მხარეს და შემდეგ მეორეზე. დატოვე ხარვეზები და შეავსე მოგვიანებით. ანუ ქინძისთავები 10, RX, 2, A3, RS, BAT, 9, MI …… და ა.შ

ნაბიჯი 8: CircuitPython RGB Status Light - დაგეხმარებათ შეცდომების პოვნაში

ItsyBitsy M4 Express და ბევრ სხვა M0 და M4 დაფას აქვს დაფაზე ერთი NeoPixel ან DotStar RGB LED, რომელიც მიუთითებს CircuitPython– ის სტატუსზე. აქ არის (C) და pin A0 შორის.

აი რას ნიშნავს ფერები და მოციმციმე:

• სტაბილური მწვანე: code.py (ან code.txt, main.py, ან main.txt) მუშაობს
• pulsing GREEN: code.py (და ა.შ.) დასრულდა ან არ არსებობს
• სტაბილური YELLOW გაშვებისას: (4.0.0-alpha.5 და უფრო ახალი) CircuitPython ელოდება გადატვირთვას იმის მითითებით, რომ უსაფრთხო რეჟიმში უნდა დაიწყოს
• pulsing YELLOW: Circuit Python არის უსაფრთხო რეჟიმში: ის ჩამოვარდა და გადატვირთულია
• სტაბილური WHITE: REPL მუშაობს
• სტაბილური ცისფერი: boot.py მუშაობს

ფერები მრავალჯერადი ციმციმით შემდეგ მიუთითებს პითონის გამონაკლისს და შემდეგ მიუთითებს შეცდომის ხაზის ნომერს. პირველი ციმციმის ფერი მიუთითებს შეცდომის ტიპზე:

• მწვანე: შეყვანის შეცდომა
• CYAN: SyntaxError
• WHITE: NameError
• ნარინჯისფერი: OSError
• იისფერი: ValueError
• ყვითელი: სხვა შეცდომა

მათ მოჰყვება ციმციმები, რომლებიც მიუთითებენ ხაზის ნომერზე, ადგილის მნიშვნელობის ჩათვლით. თეთრი ციმციმები ათასობით ადგილია, ლურჯი ასობით ადგილია, ყვითელი ათეულის ადგილია, ხოლო CYAN არის ერთის ადგილი. მაგალითად, 32 -ე ხაზის შეცდომა სამჯერ აანთებს ყვითლად და შემდეგ ორჯერ CYAN- ს. ნულებზე მითითებულია ზედმეტად გრძელი ბნელი უფსკრული.

ესენი საკმაოდ რთულია დათვლა. სკრიპტის შემუშავებისას ყოველთვის გახსენით REPL ფანჯარა და შეცდომის შეტყობინებები ინგლისურ ენაზე გამოჩნდება.

ნაბიჯი 9: ველი წინ - შენკენ

როდესაც დავიწყე ეს ინსტრუქცია, ველოდი, რომ ეს იქნებოდა პირველი სერიიდან, რომელიც შეისწავლიდა CircuitPython და Physical Computing. მომდევნო გეგმა არის ძირითადი შეყვანისა და გამომუშავების დაფარვა არითმეტიკით, LED- ებით, კონცენტრატორებით, პოტენომეტრებითა და შეყვანის განცხადებებით. იგი ასევე მოიცავს მარყუჟის მეთოდებს და სიებს (მასივებს).

სანამ დავწერ, ვითხოვ გამოხმაურებას, რათა შევძლო მისი მორგება მაყურებელზე.

ისეთი რამ, რაც მინდა ვიცოდე არის:

• ტემპი ნორმალურია?
• დეტალი ძალიან ბევრია, ძალიან ცოტა თუ სწორი?
• გსურთ რაიმე სავარჯიშოების გაკეთება?

შენსკენ.