MicroPython的开发ESP32的开发教程

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keyboard_sun 2024-10-22 15:44:46 ©著作权

文章标签 micropthon ESP32 固件串口 Python 文章分类 Html/CSS 前端开发

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MicroPython 是一种针对微控制器的轻量级 Python 版本，非常适合 ESP32 等物联网设备的开发。以下是一个详细的 MicroPython 开发教程，将指导你如何从零开始在 ESP32 上使用 MicroPython 进行开发。

1. 准备工作

必备工具和材料：

ESP32 开发板（例如 ESP32-WROOM）
Micro-USB 数据线（用于连接 ESP32 和电脑）
电脑（Windows、Mac 或 Linux）

软件：

Python 3.x：用于安装相关工具
esptool.py：烧录 MicroPython 固件
MicroPython 固件：适用于 ESP32 的 MicroPython 固件
开发环境：可以使用 Thonny IDE 或 uPyCraft IDE，它们都支持直接与 ESP32 进行通信和编程。

2. 安装 MicroPython 到 ESP32

2.1 安装 Python 和 esptool

确保你已经在电脑上安装了 Python 3.x。如果还没有安装，可以从 Python 官方网站下载并安装。

接着，使用 pip 安装 esptool：

pip install esptool

2.2 下载 MicroPython 固件

从 MicroPython 下载页面获取最新的 ESP32 固件。选择带有 .bin 扩展名的固件文件。

2.3 烧录 MicroPython 到 ESP32

将 ESP32 开发板连接到电脑。
进入烧录模式：

按住 ESP32 上的 BOOT 按钮，然后插入 USB 电缆，或按住 BOOT 按钮再按 EN 按钮（具体操作取决于开发板型号）。

擦除现有的固件（可选，但推荐）：
查找你的 ESP32 连接的串口号（Windows 下为 COM 端口，Linux/Mac 下为 /dev/ttyUSB0 或 /dev/ttyS0），然后运行以下命令：

esptool.py --port /dev/ttyUSB0 erase_flash

烧录 MicroPython 固件：
使用以下命令将 MicroPython 固件烧录到 ESP32：

esptool.py --chip esp32 --port /dev/ttyUSB0 --baud 460800 write_flash -z 0x1000 esp32-20220117-v1.18.bin

其中，/dev/ttyUSB0 是串口号，esp32-20220117-v1.18.bin 是你下载的固件文件。

烧录完成后，ESP32 应该已经成功运行 MicroPython。

3. 配置开发环境

3.1 使用 Thonny IDE

下载并安装 Thonny IDE：

Thonny 下载页面

配置 Thonny：

打开 Thonny，点击 Tools > Options > Interpreter。
在解释器类型中选择 MicroPython (ESP32)，并选择对应的串口（如 /dev/ttyUSB0 或 COM3）。

测试连接：
在 Thonny 中点击 Stop/Restart Backend 按钮，看看是否能进入 MicroPython REPL。如果成功，你应该可以在终端中看到类似 >>> 的提示符。

3.2 使用 uPyCraft IDE

下载并安装 uPyCraft IDE：uPyCraft 下载链接
配置 uPyCraft：

打开 uPyCraft，点击 Tools > Serial，选择正确的串口号，并将波特率设置为 115200。
然后点击 Tools > Board，选择 ESP32。
点击左侧的连接按钮，确保与 ESP32 成功连接。

4. 编写 MicroPython 代码

4.1 基本代码示例：点亮 LED

ESP32 开发板通常带有一个内置 LED，连接在 GPIO2 引脚上。你可以通过以下代码点亮这个 LED。

from machine import Pin
import time

# 定义 GPIO2 作为输出引脚
led = Pin(2, Pin.OUT)

# 无限循环：每隔一秒点亮/熄灭 LED
while True:
    led.on()  # 打开LED
    time.sleep(1)  # 延迟1秒
    led.off()  # 关闭LED
    time.sleep(1)  # 延迟1秒

将这段代码复制到 Thonny 或 uPyCraft 中并运行，你会看到 ESP32 板上的 LED 以 1 秒的间隔闪烁。

4.2 读取传感器数据

假设你有一个简单的温湿度传感器（如 DHT11），可以用以下代码读取数据：

安装传感器驱动：
在 Thonny 的终端中，安装 DHT 传感器驱动：

import upip
upip.install('micropython-dht')

读取 DHT11 传感器：

import dht
from machine import Pin
import time

sensor = dht.DHT11(Pin(4))  # 假设 DHT11 连接在 GPIO4

while True:
    sensor.measure()
    temp = sensor.temperature()  # 摄氏温度
    hum = sensor.humidity()  # 湿度
    print('Temperature: %3.1f C' % temp)
    print('Humidity: %3.1f %%' % hum)
    time.sleep(2)

4.3 使用 WiFi 进行联网通信

ESP32 的 WiFi 模块可以让你与网络交互，以下是如何连接 WiFi 的示例代码：

import network
import time

# 设置 WiFi 连接
ssid = 'your-ssid'
password = 'your-password'

sta_if = network.WLAN(network.STA_IF)
sta_if.active(True)
sta_if.connect(ssid, password)

# 等待连接成功
while not sta_if.isconnected():
    print('Connecting to network...')
    time.sleep(1)

print('Network connected:', sta_if.ifconfig())

运行此代码，ESP32 将尝试连接到指定的 WiFi 网络，并在连接成功后打印设备的 IP 地址。