Itsybitsy M4 Express ile CircuitPython 1: Kurulum: 9 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Kodlamada yeni misiniz? Yalnızca Scratch'i kullandınız ve LED'ler, anahtarlar, ekranlar ve sensörler ile Fiziksel hesaplamaya kolay erişim sağlayan bir metin diline geçmek mi istiyorsunuz? O zaman bu sizin için olabilir.

Bu sitenin Arduino IDE kullanarak Arduinos ile kodlama hakkında birçok Talimat içerdiğini ancak Python hakkında çok az şey içerdiğini fark ettim. 1968'den beri kodlama öğretiyorum. (O zamanlar buna programlama diyorduk ve giriş için Hollerith kartlarıyla FORTRAN IV'ü kullanıyorduk!) O ilk günlerden beri LISP, Pascal ve diğerleri dahil olmak üzere öğrencilerle (11 yaşından yetişkine kadar) birçok farklı dil kullandım. BASIC'te farklı sürümler.

Daha yakın zamanlarda, Birleşik Krallık'taki birçok okul, öğrenciler Scratch veya benzeri metin ifadeleriyle 'blok' kodlamadan geçiş yaptıkları için derslerinde Python kullanmaya başladı. Python, muhtemelen Arduino IDE'yi kullanmaktan daha kolay bir adımdır. CircuitPython kodu, kodu bir USB sürücüsü gibi geliştirme panosuna kaydederek yürütülebilir. Torunumun ilkokul Kodlama Kulübünde 8 ila 11 yaşındakiler ile Fiziksel Bilgi İşlem için Python'u başarıyla kullandım.

Adafruit'in Itsybitsy M4 Express'ini bu Instructables için aşağıdaki nedenlerle kullanmaya karar verdim:

• Ucuz – 15 doların altında (15 £)
• CircuitPython ile kurulumu ve programlaması kolay (kodlamaya yeni başlayanlar için ideal bir Python sürümü)
• Dijital Giriş/Çıkış pinleri - Blinkies ile oynamak çok eğlenceli
• Analog pinler – 12 bit ADC ve DAC – yüksek doğruluk
• Dahili kırmızı LED ve RGB DotStar LED'ler
• Neopikselleri doğrudan yönlendirir
• I2C ve SPI destekli – sensörler ve ekranlar için
• Kapsamlı kitaplıkta geniş sürücü yelpazesi
• Hızlı ve güçlü - 120 MHz'de çalışan ultra hızlı ATSAMD51 Cortex M4 işlemci
• Bol miktarda bellek - CircuitPython kodu veya veri dosyaları için 2MB SPI Flash bellek
• Adafruit'ten eksiksiz belgeler, kılavuzlar ve internet yardımı ile büyük destek Forum
• Yalnızca eski bir dizüstü bilgisayara veya bilgisayara ihtiyaç duyar - özel monitör, klavye, güç kaynağı veya fare yoktur.
• Kullanıcı Python ile deneyim kazandıktan sonra aynı kart üzerinde Arduino IDE'ye geçebilir.

Bu ilk Eğitilebilir Tablo, panonuzu nasıl kuracağınızı ve ilk komut dosyalarınızı nasıl çalıştıracağınızı açıklar.

1. Adım: Başlamak için İhtiyacınız Olan Şeyler

Donanım:

• Itsybitsy M4 Ekspres (adafruit.com, Pimoroni.com)
• mikro USB kablosu
• Bilgisayar - eski bir dizüstü bilgisayar yapacak
• Havya
• Lehim
• ekmek tahtası
• Dişi başlık şeridi (Opsiyonel)

Yazılım:

Mu Editör

Mu düzenleyicisini https://codewith.mu adresinden indirin

Bilgisayarınıza kurun. Sitedeki tüm talimatlarla çok kolay.

Adım 2: CircuitPython'un Yüklü Olduğunu Kontrol Edin

Bilgisayarınızda Dosya Gezgini'ni açın.

USB kablosunun küçük ucunu Itsybitsy'deki konektöre takın.

Kablonun diğer ucunu bilgisayarınızdaki bir USB bağlantı noktasına takın.

CIRCUITPY adlı yeni bir sürücünün göründüğünü görmelisiniz. (Değilse, GÜNCELLEME sayfasına gidin.)

boot_out'a çift tıklayın ve şöyle bir mesaj görmelisiniz:

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

Bu, şu anda sürüm 4'te olduğumuz için CircuitPython'un daha eski bir sürümüne sahip olduğunuzu gösterir. Şimdilik bu sorun olmaz, sürümü daha sonra güncelleyeceğiz. Adafruit, CircuitPython'u sıklıkla geliştirir ve güncellemeler yayınlar. Bu güncellemelerin yüklenmesi çok kolaydır.

Belgeler klasörünüze gidin ve içinde Code-with-Mu adlı yeni bir klasör oluşturun.

Mu Editor'ı başlatın

Adım 3: İlk Programınız için Mu Düzenleyicisini Kullanma

Editörün üst kısmındaki Seri simgesine tıklayın. Bu, ekranın altındaki REPL penceresini açmalıdır. Sol alt köşede Adafruit yazmalıdır. Mu, bilgisayara bir CircuitPython kartının bağlı olduğunu fark etti.

Artık ilk programımızı veya scriptimizi yazabiliriz. Üst pencerede fareye tıklayın ve şunu yazın:

print("Merhaba Dünya!")

Kaydet simgesine tıklayın. DEVRE sürücüsünü seçin. Başlık kutusuna main.py yazın ve Kaydet düğmesine tıklayın.

Bu çok şey yapar. Komut dosyanız, "main.py" adıyla Itsybitsy'nize kaydedilir. Bu ada sahip herhangi bir dosya, yönetim kurulu tarafından derhal yürütülür. Print deyiminin çıktısı alttaki REPL penceresinde görünür.

Program satırını şu şekilde düzenleyin:

print("\nMerhaba, kodlayıcı!") ve Kaydet simgesine tıklayın.

Birkaç benzer yazdırma ifadesi eklemeyi deneyin ve yeni kodunuzu çalıştırın.

Bir komut dosyası yüklerken Itsybitsey'inizi izleyin. Yanıp sönen yeşil DotStar, komut dosyası kaydedilirken KIRMIZI olur ve YEŞİL'e döner.

Ne olduğunu görmek için bir hata yapalım. Sadece son alıntı karakterini silin ve betiği tekrar çalıştırın. Düzenleyici hatayı belirtir ve çıktı, hatayı düzeltmenize yardımcı olmak için hatanın türünü - sözdizimi - ve satır numarasını gösterir. DotStar, rengi değiştirerek hatayı gösterir. Daha sonraki bir bölümde bunun hakkında daha fazla bilgi.

Hatayı düzeltin ve komut dosyasını yeniden çalıştırın.

Şimdi komut dosyamızı daha sonra kullanabilmemiz için güvenli bir yere kaydetmemiz gerekiyor.

Komut dosyanızın üzerindeki sekmeye çift tıklayın. Belgelerinizin Code-with-Mu klasörüne gidin ve komut dosyanızı FirstProg.py gibi kullanışlı bir dosya adıyla oraya kaydedin. Dosya adının ve yolunun düzenleyicinin altında yanıp söndüğüne dikkat edin.

Adım 4: İkinci Komut Dosyanız - Yanıp Sönme

Komut dosyasını yazın, CIRCUTPY'ye main.py olarak kaydedin ve önceki main.py'yi değiştirmek için Evet'e tıklayın.

(ItsyBitsy'nize kaydederken her zaman betiğiniz için main.py dosya adını kullanın. Ardından CircuitPython yeni betiği hemen çalıştırır.)

Komut dosyası ne yapar:

• Karttaki pin isimleri, gecikmeleri kontrol etme zamanı ve dijital pin kontrolü için kütüphaneleri içe aktarır,
• Pin 13'ü, yerleşik kırmızı LED'e çıkış voltajları için ayarlar
• LED'i AÇMAK ve KAPATMAK için sonsuz bir döngü çalıştırır
• LED'in yanıp sönmesi için kısa gecikmeler bekler.

Senaryoda neler olup bittiğini açıklamak için birçok yorum var. Yorumlar bir '#' karakteri ile başlar. Bunlar, o zamanki düşüncenizi size hatırlatmaya yardımcı olmak için insan kullanımı içindir. İyi senaryoların bolca yorumu vardır.

1. sleep() ifadelerindeki değerleri değiştirmeyi deneyin.
2. LED'i kapalı olduğu sürece iki kez açık tutun.
3. Gecikmeler çok kısa olursa ne olur? (0,001 saniye)

Komut dosyanızın üzerindeki sekmeye çift tıklayın ve Blink.py adıyla Code-with-Mu klasörünüze kaydedin.

Adım 5: CircuitPython Sürümünüzü Güncelleme

İnternette https://circuitpython.org/downloads adresine gidin. Itsybitsy M4 Express'in resmine tıklayın (M0 versiyonu değil).

. UF2 dosyasını indirmek için mor düğmeye tıklayın.

Dosya Gezgini'ni başlatın ve. UF2 dosyasını bulun

Itsybitsy M4 Express'inizi USB bağlantı noktasına bağlayın ve sürücüsünü bulun - CIRCUITPY

Küçük sıfırlama düğmesine çift tıklayın ve dosya adı CIRCUTPY'den ITSYM4BOOT olarak değişmelidir. Oldukça hızlı bir şekilde çift tıklamanız gerekiyor.

UF2 dosyasını sürükleyin ve ITSYM4BOOT sürücüsüne bırakın. UF2 dosyası IBM4 kartına kopyalanacak ve sürücü adı CIRCUTPY'ye dönecektir.

CIRCUTPY sürücüsünü seçin ve boot_out dosyasına çift tıklayın.

Güncellendiğini kontrol etmek için yeni sürüm numarasını okuyabilirsiniz.

CIRCUTPY sürücüsünde lib adlı yeni bir klasör oluşturun. Sensörler ve ekranlar için sürücüleri tutmak için daha sonraki Talimatlarda buna ihtiyacımız olacak.

Mu düzenleyicisini yeniden başlatın. Main.py dosyanızı IBM4'ten yükleyin ve IBM4'e geri kaydedin. Kırmızı LED yanıp sönmeye başlamalıdır.

Sıfırlama düğmesine bir kez tıklarsanız, yüklenen main.py betiğini yeniden başlatır.

6. Adım: REPL

Düzenleyicinin altındaki Seri simgesiyle açılıp kapatılan pencere, bir yazdırma penceresinden çok daha fazlasıdır.

"Etkileşimli üst düzey veya dil kabuğu olarak da adlandırılan bir okuma-değerlendirme-yazdırma döngüsü (REPL), tek kullanıcı girdilerini (yani, tek ifadeler) alan, bunları değerlendiren ve sonucu döndüren basit, etkileşimli bir bilgisayar programlama ortamıdır. kullanıcıya; REPL ortamında yazılmış bir program parça parça yürütülür." (Google)

Temel olarak, REPL'ye tek bir python ifadesi yazarsanız, onu bir kerede yürütür. Bir deneyelim.

REPL penceresinde farenizi tıklayın.

Komut dosyanızı çalıştırırken tuşu basılı tutun ve (CTRL-C) öğesine dokunun. Bu, komut dosyanızı durdurur.

REPL girmek için herhangi bir tuşa dokunun ve bir '>>>' istemi görünür.

yazdır yaz (4 + 100)

Hemen geri döner cevap 104

Resme bakın ve kendinizden birkaçını deneyin. (+, -, *, /, // ve %'yi deneyin)

Bunu dene:

>> ithalat panosu

>> dir(tahta)

['_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']

>>

Bu, IBM4 kartında bulunan pin adlarının bir listesidir.

Yumuşak yeniden başlatma ile normale dönmek için CTRL-D yazın ve main.py yeniden başlar.

Anakartınızın bağlantısını kesme

Bilgisayarla bağlantısını kesmeden önce her zaman CIRCUITPY sürücüsünü çıkarın. Veri aktarırken asla dışarı çekmeyin.

Adım 7: Bacakları Giymek

Erkek başlıklar tahta için çok uzun, bu nedenle 2 tanesini doğru uzunlukta tutturun/kesin.

Bunları bir devre tahtasına itin, IBM4'ü üstüne yerleştirin ve lehimleyin. Tahtanın doğru yönde olduğundan emin olun! (Üstte çip)

Erkek başlıkları üste koymayın. Tüm pimleri kullanabilmem için üstte 5 dişi başlık şeridi kullanıyorum. Başlık şeridini kesme noktasına yakın bir yerde sıkıca tutmak için bir mengene kullanın. Bir deliğin ortasını kesmek için keskin bir demir testeresi kullanın - siz keserken pirinç konektör düşecektir. Düzgün bir yüzey elde etmek için kesilmiş kenarı eğeleyin - oluk yok..

Pimleri lehimlemek zor değildir. Daha önce hiç havya kullanmadıysanız Arduino ve Elektronik kurslarına bakın. Lehim yapabilmek, projelerinizin uzun ömürlü versiyonlarını şerit tahta üzerinde düzgün bir şekilde yapabileceğiniz ve ardından breadboard'u yeniden kullanabileceğiniz anlamına gelir.

Kartın aşırı ısınmasını önlemeye yardımcı olmak için önce bir tarafını sonra diğer tarafını lehimlememenizi öneririm. Boşluk bırakın ve daha sonra doldurun. yani pinler 10, RX, 2, A3, RS, BAT, 9, MI ……vs

Adım 8: CircuitPython RGB Durum Işığı - Hataları Bulmanıza Yardımcı Olmak İçin

ItsyBitsy M4 Express ve diğer birçok M0 ve M4 kartının hepsinde, devrede CircuitPython'un durumunu gösteren tek bir NeoPixel veya DotStar RGB LED bulunur. Burada (C) ve A0 pini arasındadır.

Renklerin ve yanıp sönmenin anlamı şudur:

• sabit YEŞİL: code.py (veya code.txt, main.py veya main.txt) çalışıyor
• yanıp sönen YEŞİL: code.py (vb.) bitti veya mevcut değil
• başlangıçta sabit SARI: (4.0.0-alpha.5 ve daha yenisi) CircuitPython, güvenli modda başlaması gerektiğini belirtmek için bir sıfırlama bekliyor
• yanıp sönen SARI: Devre Python güvenli modda: çöktü ve yeniden başladı
• sabit BEYAZ: REPL çalışıyor
• sabit MAVİ: boot.py çalışıyor

Aşağıdaki birden fazla yanıp sönen renkler bir Python istisnasını gösterir ve ardından hatanın satır numarasını gösterir. İlk flaşın rengi, hatanın türünü gösterir:

• YEŞİL: Girinti Hatası
• CYAN: Sözdizimi Hatası
• BEYAZ: Ad Hatası
• TURUNCU: OSEHata
• MOR: Değer Hatası
• SARI: diğer hata

Bunları, basamak değeri de dahil olmak üzere satır numarasını gösteren yanıp söner izler. BEYAZ flaşlar binlerce, MAVİ yüzlerce, SARI onlarca ve CYAN kişinin yeridir. Örneğin, satır 32'deki bir hata üç kez SARI ve ardından iki kez CYAN yanıp söner. Sıfırlar, ekstra uzun karanlık bir boşlukla gösterilir.

Bunları saymak oldukça zordur. Bir komut dosyası geliştirirken her zaman REPL penceresini açık tutun ve İngilizce hata mesajları orada görünecektir.

Adım 9: İleriye Bakmak - Size Dönmek

Bu Eğitilebilir Tabloya başladığımda, bunun CircuitPython ve Fiziksel Hesaplamayı araştıran bir serinin ilki olmasını bekliyordum. Bir sonraki planım, temel giriş ve çıkışı aritmetik, LED'ler, anahtarlar, potansiyometreler ve giriş ifadeleriyle kapsamak. Ayrıca döngü yöntemlerini ve listeleri (diziler) de kapsayacaktır.

Yazmadan önce biraz geri bildirim istiyorum, böylece onu izleyiciye göre uyarlayabilirim.

Bilmek istediğim türden şeyler şunlardır:

• Tempo uygun mu?
• Detay çok mu fazla, çok mu az veya doğru mu?
• Bazı pratik alıştırmalar ister misiniz?

Sana doğru.