الشروع في استخدام micropython على esp32 باستخدام upycraft بيئة تطوير متكاملة

معظمنا يعرف لغة برمجة بايثون. Python هي لغة برمجة قوية للغاية وتستخدم لبناء العديد من التطبيقات من إنترنت الأشياء إلى الذكاء الاصطناعي (AI). من خلال رؤية شعبية Python ، طور هذا المجتمع إعادة تطبيق Python والتي تسمى MicroPython.

لذلك في هذا البرنامج التعليمي ، سنتعرف على MicroPython ، وكيف يختلف عن Python وكيف نبدأ مع MicroPython على ESP32 / ESP8266. أيضًا ، سنرى مثالًا لمشروع وميض LED لتوضيح استخدام MicroPython.

المكونات مطلوبة

لوحة تطوير ESP32
يؤدى
أسلاك توصيل

ما هو MicroPython وما يستخدم؟

يشبه MicroPython إلى حد بعيد Python وهو مصمم خصيصًا للأنظمة المدمجة والميكروكونترولر. إنها إعادة تطبيق لـ Python 3 ، لذلك يمكن لأي شخص لديه معرفة بيثون العمل بسهولة مع MicroPython.

الفرق الرئيسي بين Python و MicroPython هو أن MicroPython لا يأتي مع دعم المكتبة الكامل مثل Python لذلك يعمل MicroPython في ظروف القيد فقط. توجد مكتبات قياسية للوصول إلى الأجهزة منخفضة المستوى والتفاعل معها مثل GPIOs و Wi-Fi وما إلى ذلك.

يعد MicroPython نقطة انطلاق جيدة إذا كنت تريد برمجة لوحات ESP لأنها بسيطة جدًا وسهلة الفهم. يأتي MicroPython أيضًا مع وظيفة REPL التفاعلية (قراءة-تقييم-طباعة حلقة) التي تسمح للمستخدم بتوصيل اللوحة وتنفيذ التعليمات البرمجية بسرعة دون تجميع أو تحميل الكود. لقد عملنا سابقًا مع MicroPython باستخدام Thonny IDE.

خطوات بدء استخدام ESP32 MicroPython:

تثبيت Python 3.7.x
تثبيت uPyCraft IDE لبرمجة ESP32
وامض البرنامج الثابت MicroPython على ESP32
برمجة وتحميل الكود على ESP32 باستخدام uPyCraft

1. تثبيت Python 3.7.x على نظام التشغيل Windows

نظرًا لأن MicroPython هو تطبيق لـ Python ، فنحن بحاجة أولاً إلى تثبيت Python 3.7 أو أعلى.

الخطوة 1. انتقل إلى هذا الرابط وقم بتنزيل أحدث إعداد لبرنامج تثبيت Python وفقًا لنظام التشغيل. نحن هنا نقوم بتثبيت نسخة الويندوز.

الخطوة 2. بعد تنزيل برنامج التثبيت ، قم بتشغيل برنامج التثبيت بالنقر فوقه نقرًا مزدوجًا. عندما يظهر مربع الحوار ، حدد خيار Add Python to the PATH كما هو موضح أدناه. ثم انقر فوق التثبيت الآن وانتظر حتى تكتمل عملية التثبيت.

الخطوة الثالثة. بعد التثبيت الناجح ، انقر فوق إغلاق ، وقد انتهينا من تثبيت Python في نظامنا.

2. تثبيت uPyCraft IDE على Windows لبرمجة ESP32

لا يوجد سوى عدد قليل من IDEs التي تدعم MicroPython. بعض IDEs الشائعة هي Thonny IDE و uPyCraft IDE. ليس لدى Thonny IDE خيار تحديث برنامج MicroPython الثابت على ESP32 ، لذا فهو يحتاج إلى أداة esptool لوميض البرنامج الثابت الذي تم شرحه في البرنامج التعليمي السابق لـ ESP32 مع Thonny IDE. لكن uPyCraft IDE مصمم خصيصًا للوحات المدعومة من ESP32 / ESP8266. لديها وظيفة تحمل في ثناياه عوامل لفلاش البرامج الثابتة والبرمجة وتحميل الكود في لوحات ESP.

تم تطوير uPyCraft IDE بواسطة DFRobot. إنه سهل الاستخدام ويوصى به للمبتدئين. توضح الخطوات أدناه كيفية فلاش ESP32 باستخدام uPyCraft.

الخطوة 1. انتقل إلى هذا الرابط وقم بتنزيل ملف.exe الخاص بـ uPyCraft لنظام التشغيل windows.

الخطوة 2. انقر نقرًا مزدوجًا فوق الملف الذي قمت بتنزيله وسيتم فتح uPyCraft IDE كما هو موضح أدناه.

الخطوة 3. دعنا نلقي نظرة فاحصة على uPyCraft IDE ونتعرف على كل قسم من IDE.

يحتوي uPyCraft IDE على 4 أقسام:

1. المجلدات والملفات: يحتوي هذا القسم على ملفات ومجلدات.

يحتوي مجلد الجهاز على الملفات المخزنة في لوحة ESP. يحتوي هذا المجلد أيضًا على boot.py افتراضيًا وعليك إنشاء ملف آخر باستخدام main.py لكتابة برنامجك.
يحتوي مجلد SD على الملفات المخزنة في بطاقة SD. هناك العديد من اللوحات التي تدعم بطاقة SD مثل pyBoard.
يحتوي uPy_lib على مكتبات MicroPython IDE مضمنة.
مساحة العمل تحتوي على الملفات التي ستقوم بحفظها على جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

2. المحرر: هذا القسم مخصص لكتابة وتحرير كود بيثون. يمكن فتح ملفات بيثون متعددة في المحرر.

3. Shell / Terminal: هذا القسم مخصص لكتابة أوامر shell وتنفيذها على لوحة ESP. يعرض هذا القسم أيضًا حالة البرنامج والأخطاء ورسائل الطباعة وما إلى ذلك.

4. الأدوات: يحتوي هذا القسم على خيارات لإنشاء ملف جديد ، وحفظ الملف ، وتحميل الملف ، وتوصيل / فصل اللوحة ، إلخ.

3. وميض برنامج MicroPython الثابت على لوحة ESP32

البرنامج الثابت الخاص بلوحة ESP32 هو ملف.bin يمكن تنزيله من هذا الرابط. قم بتنزيل أحدث ملف.bin للوحة الخاصة بك.

الخطوة 1. افتح uPyCraft IDE وقم بتوصيل لوحة ESP. انتقل إلى Tools-> Serial واختر منفذ COM للوحة الخاصة بك.

إذا لم تتمكن من العثور على منفذ COM للوحة الخاصة بك ، فحينئذٍ يكون كبل USB معيبًا أو تحتاج إلى تثبيت برامج التشغيل لـ ESP32 / ESP8266.

الخطوة 2. الآن ، اختر اللوحة من Tools-> board . في حالتنا اللوحة هي ESP32.

انقر فوق BurnFirmware وسترى نافذة كما هو موضح أدناه.

اختيار burn_addr كما 0x1000 ، erase_flash كما نعم. ثم انقر فوق المستخدمون واختر ملف .bin الذي تم تنزيله مسبقًا.

الخطوة الثالثة. اضغط مع الاستمرار على زر BOOT / FLASH في ESP32 وانقر فوق OK. عندما تبدأ عملية Erase Flash ، يمكنك تحرير الزر.

بعد بضع ثوانٍ ، ستومض البرامج الثابتة على ESP32.

لقد انتهينا الآن من جزء تحميل البرنامج الثابت وسنبدأ في كتابة برنامج Blinking LED باستخدام ESP32 MicroPython باستخدام uPyCraft IDE.

4. برمجة وتحميل الكود إلى ESP32 باستخدام uPyCraft IDE

بعد وميض البرنامج الثابت وتوصيل اللوحة بجهاز الكمبيوتر ، اتبع الخطوات التالية لبرمجة ESP32.

الخطوة الأولى. افتح uPyCraft IDE وانتقل إلى Tools-> board. اختر منتداك.

الخطوة 2. انتقل إلى أدوات-> المسلسل واختر منفذ COM الخاص بك.

الخطوة الثالثة. الآن ، انقر على أيقونة الاتصال في قسم الأدوات لإجراء الاتصال بين لوحة IDE و ESP.

الخطوة 4. إذا كان الاتصال ناجحًا ، فسيكون هناك تسجيل >>> في الجهاز كما هو موضح أدناه. هنا يمكنك إعطاء أي أمر بايثون للاختبار. لقد قدمنا الأمر print ("Hello") ونتيجة لذلك ، تتم طباعة Hello في السطر التالي. هذا يعني أن برنامج MicroPython الثابت مثبت بشكل صحيح ويعمل كما هو متوقع.

الخطوة 5. الآن ، انقر على أيقونة ملف جديد في قسم الأداة. ل ملف بدون عنوان ستظهر في علامة التبويب ملف. احفظ هذا الملف بالنقر فوق رمز الحفظ في قسم الأداة. اسم هذا الملف باسم main.py

بعد ذلك ، سترى IDE الخاص بك كما هو موضح أدناه.

الخطوة 6. كما يتعين علينا كتابة رمز بيثون ليومض الصمام الموجود على متن الطائرة. لذا انقر فوق علامة التبويب main.py وانسخ والصق الكود أدناه لميض مؤشر LED الموجود على اللوحة.

من وقت استيراد السكون من استيراد الجهاز Pin led = Pin (2، Pin.OUT) بينما True: led.value (not led.value ()) Sleep (1)

كود Python أعلاه بسيط وسهل الفهم. لمزيد من المعلومات حول بناء الجملة ، يرجى إلقاء نظرة على وثائق MicroPython.

الخطوة 7. الآن ، انقر فوق الزر " تنزيل وتشغيل" في قسم الأداة.

سيظهر التنزيل موافق في نافذة المحطة كما هو موضح أدناه.

سيظهر main.py الآن في مجلد الجهاز الذي يوضح أنه تم تحميل الرمز بنجاح في ذاكرة ESP32.

الخطوة الثامنة . لاختبار البرنامج النصي ، انقر على أيقونة STOP في قسم الأداة واضغط على زر En / Reset في ESP32. سترى بعض الرسائل في المحطة كما هو موضح أدناه.

هذا هو. الآن يجب أن يومض مصباح ESP32 الموجود على اللوحة بعد كل ثانية واحدة.

وبالمثل ، يمكنك كتابة برنامج python لأي تطبيق يعمل مع ESP32. تعرف على المزيد حول ESP32 وعمله من خلال تنفيذ العديد من المشاريع القائمة على ESP32