Raspberry Pi Pico上的MicroPython入门

Raspberry Pi Pico是Raspberry Pi Foundation的第一个基于微控制器的开发板。必须将Pico连接到另一台计算机上才能对其进行编程,而不是在其他Raspberry Pi板上找到Linux操作系统。

微控制器编程是一个很难学习的主题,但是幸运的是,Raspberry Pi的基础使得使用Pico变得容易起来和运行。今天,您将学习如何安装Raspberry Pi Pico入门所需的所有工具。

这些说明主要针对Windows,但是Linux和Mac的安装非常相似,只需确保获取适用于您操作系统的工具即可。

1.在Raspberry Pi Pico上安装MicroPython

MicroPython是专用于微控制器的Python编程语言的一个特殊分支。它具有简单易懂的语法和丰富的库,旨在使初学者更容易编程各种爱好开发板。请注意,尽管常规的Raspberry Pi板确实使用Python,但您需要遵循专门的Raspberry Pi教程,因为此处的步骤不适用于单板计算机。

Raspberry Pi Foundation使将MicroPython安装到Pi Pico变得异常容易。它使用UF2文件扩展名,该文件扩展名专门为通过USB刷新微控制器而设计。不需要特殊的程序员或软件,您可以像将文件一样将代码复制到笔式驱动器或外部硬盘驱动器中。

可从Pi Foundation网站以可下载的UF2文件的形式使用MicroPython环境。

要将MicroPython环境安装到Raspberry Pi Pico上,请按照下列步骤操作:

  1. 从Raspberry Pi网站下载MicroPython UF2文件
  2. 按住Pico上的BOOTSEL按钮,然后将其插入计算机的USB端口。
  3. 打开资源管理器,然后像打开其他任何硬盘一样打开RPI-RP2目录
  4. 将UF2文件拖放到RPI-RP2目录中

就是这样!似乎还没有发生太多事情,但是您现在正在Pi Pico上运行MicroPython。您现在可以打开诸如Putty之类的终端程序,以通过USB串行端口与Pi Pico进行通信,但是还有一种更好的与Pico交互的方法:Thonny IDE。

2.安装Thonny IDE

Thonny是专为初学者设计的开源Python集成开发环境(IDE)。它功能强大,易于理解,并且已随附MicroPython和Raspberry Pi Pico支持。

要获取Thonny,请单击右上角的链接从官方网站免费下载。

下载完成后,安装并打开Thonny IDE。在被问到新的Thonny窗口之前,系统会询问您您希望Thonny使用哪种语言。确保您的Pi Pico已插入,单击读取Python的窗口右下角的按钮,然后将其更改为MicroPython(Raspberry Pi Pico)

REPL窗口应更改为显示您现在正在Pico上运行,您可以使用快速的Hello World对其进行测试!

现在它可以工作了,让我们继续编写代码。

3.对Raspberry Pi Pico进行编程

MicroPython的语法与普通Python相同,并且如果您不熟悉,则值得学习Python的基础知识以更好地理解Pi Pico代码。如果您不了解Python,请不要担心!本教程使用示例代码来帮助您入门,而无需任何先前的编程经验。

Raspberry Pi Foundation提供了示例代码,可帮助您开始编写Pico的代码,该代码可从其官方GitHub存储库中获得。要获取示例,请单击代码>下载ZIP并将其解压缩到您选择的目录中。在Thonny中,使用Ctrl + o或选择“文件”>“打开”以打开blink.py示例。该代码应如下所示:

 from machine import Pin, Timer
led = Pin(25, Pin.OUT)
tim = Timer()
def tick(timer):
global led
led.toggle()
tim.init(freq=2.5, mode=Timer.PERIODIC, callback=tick)

单击绿色的运行按钮。弹出窗口将询问您要将文件保存在何处。选择您的Raspberry Pi Pico,然后将文件重命名为main.py。

您应该看到您的LED闪烁!将文件重命名为main.py是可选的,但是如果希望在Pico连接到外部电源而不是计算机时运行代码,则需要这样做。 Pico在启动以获取指令时会查找main.py,如果不存在该指令,它将不会执行任何操作。

您可能会注意到的另一件整洁的事情是REPL仍然处于活动状态。计时器和LED现在在后台运行,使您可以自由地通过REPL向Pico发送更多命令。

5.更高级的东西

让LED闪烁是一个很好的开始,但是要了解Raspberry Pi Pico的有用性,让我们测试一下板载温度传感器。 Raspberry Pi基础再次使此操作变得容易。它提供了示例代码,可从机载传感器读取,将其转换为人类可读的温度信息,并将其打印到Thonny REPL。

在示例文件夹中打开adc> temperature.py ,或者直接将原始代码从GitHub直接复制到Thonny,然后再将其保存为main.py。该代码应如下所示:

 
import machine
import utime
sensor_temp = machine.ADC(4)
conversion_factor = 3.3 / (65535)
while True:
reading = sensor_temp.read_u16() * conversion_factor

# The temperature sensor measures the Vbe voltage of a biased bipolar diode, connected to the fifth ADC channel
# Typically, Vbe = 0.706V at 27 degrees C, with a slope of -1.721mV (0.001721) per degree.
temperature = 27 - (reading - 0.706)/0.001721
print(temperature)
utime.sleep(2)

单击绿色的运行按钮,该代码应开始运行,并将当前环境温度打印到Thonny REPL中。

6.让您的想像力变得疯狂

现在您已经准备好对Pico进行编程了,您可以使用MicroPython库尝试其功能了。 Pi Pico已经有许多初学者项目和教程,并且Raspberry Pi基金会甚至发布了有关Pico的官方书籍,可从Raspberry Pi网站上获得

Raspberry Pi Pico:便宜但功能强大

Raspberry Pi Pico是一款物超所值的微控制器,其功能远远超过此简短介绍中所显示的空间。

对于普通的Raspberry Pi用户来说,这种工作方式可能会有些奇怪,但是微控制器既便宜又可靠,并且学习与Raspberry Pi Pico相比没有更好的学习编程方法。