MicroPython是为了在嵌入式系统中运行Python 3编程语言而设计的轻量级版本解释器。与常规Python相比，MicroPython解释器体积小(仅100KB左右)，通过编译成二进制Executable文件运行，执行效率较高。它使用了轻量级的垃圾回收机制并移除了大部分Python标准库，以适应资源限制的微控制器。
MicroPython主要特点包括:
1、语法和功能与标准Python兼容,易学易用。支持Python大多数核心语法。
2、对硬件直接访问和控制,像Arduino一样控制GPIO、I2C、SPI等。
3、强大的模块系统,提供文件系统、网络、图形界面等功能。
4、支持交叉编译生成高效的原生代码,速度比解释器快10-100倍。
5、代码量少,内存占用小,适合运行在MCU和内存小的开发板上。
6、开源许可,免费使用。Shell交互环境为开发测试提供便利。
7、内置I/O驱动支持大量微控制器平台，如ESP8266、ESP32、STM32、micro:bit、掌控板和PyBoard等。有活跃的社区。
MicroPython的应用场景包括:
1、为嵌入式产品快速构建原型和用户交互。
2、制作一些小型的可 programmable 硬件项目。
3、作为教育工具,帮助初学者学习Python和物联网编程。
4、构建智能设备固件,实现高级控制和云连接。
5、各种微控制器应用如物联网、嵌入式智能、机器人等。
使用MicroPython需要注意:
1、内存和Flash空间有限。
2、解释执行效率不如C语言。
3、部分库函数与标准版有差异。
4、针对平台优化语法,订正与标准Python的差异。
5、合理使用内存资源,避免频繁分配大内存块。
6、利用原生代码提升速度关键部位的性能。
7、适当使用抽象来封装底层硬件操作。
总体来说,MicroPython让Python进入了微控制器领域，是一项重要的创新，既降低了编程门槛，又提供了良好的硬件控制能力。非常适合各类物联网和智能硬件的开发。
ESP32 是一款功能丰富的微控制器，集成了 Wi-Fi 和蓝牙连接功能，适合物联网开发的强大而实惠的平台。ESP32 的主要特点有：
1、处理器：CPU：Xtensa 双核（或单核）32 位 LX6 微处理器，工作频率为 160 或 240 MHz，性能可达 600 DMIPS。超低功耗（ULP）协处理器。
2、内存：520 KiB RAM，448 KiB ROM。
3、无线连接：Wi-Fi：802.11 b/g/n。蓝牙：v4.2 BR/EDR 和 BLE。
4、外设：12 位 SAR ADC 最多支持 18 个通道，2 个 8 位 DAC，10 个触摸传感器，4 个 SPI，2 个 I2S，2 个 I2C，3 个 UART，SD/SDIO/MMC 主机控制器，SDIO/SPI 从设备控制器，以太网 MAC 接口，CAN 总线 2.0，红外远程控制器，电机 PWM，LED PWM 最多支持 16 通道。
4、安全性：硬件加速 AES、SHA-2、RSA、ECC、随机数生成器（RNG）等。
5、可靠性：工作温度范围为 –40°C 到 +125°C。具有动态电压调整和时钟门控等功能，可适应外部条件的变化和降低功耗。
6、灵活性：可作为独立系统运行应用程序或作为主机 MCU 的从设备，通过 SPI / SDIO 或 I2C / UART 接口提供 Wi-Fi 和蓝牙功能。具有高度集成的天线开关、RF balun、功率放大器、低噪声放大器、滤波器和电源管理模块等。
MicroPython 的 ESP32 延迟和计时是指使用 MicroPython 语言来实现 ESP32 开发板的延迟和计时功能，包括使用 time 模块和 Timer 类来控制程序的执行流程和定时任务。下面将从以下三个方面来介绍 MicroPython 的 ESP32 延迟和计时：
主要特点：
简单易用：MicroPython 语言是一种高级语言，它具有简洁、清晰、易读的语法，可以让开发者快速上手，无需复杂的配置和编译过程，只需将 MicroPython 固件烧录到 ESP32 开发板上，就可以通过串口或者 WebREPL 来交互式地执行代码，或者将代码保存到开发板的文件系统中。
精确灵活：MicroPython 提供了 time 模块和 Timer 类，可以实现不同精度和模式的延迟和计时功能。time 模块提供了 sleep、sleep_ms 和 sleep_us 函数，可以实现秒、毫秒和微秒级别的阻塞式延迟。Timer 类提供了 init、deinit 和 callback 方法，可以实现毫秒级别的非阻塞式延迟和计时，支持一次性和周期性的模式，以及自定义的回调函数。
功能丰富：MicroPython 还提供了其他一些与延迟和计时相关的模块和类，例如 utime、machine、micropython 等。utime 模块提供了 ticks_ms、ticks_us 和 ticks_diff 函数，可以获取当前的毫秒或微秒计数器的值，并计算时间差异。machine 模块提供了 RTC 类，可以设置和获取实时时钟的时间。micropython 模块提供了 schedule 函数，可以在中断或回调函数中安排另一个函数在稍后执行。
应用场景：
LED 控制：利用 MicroPython 的 time 模块或 Timer 类，可以控制 ESP32 开发板上连接的 LED 的亮灭和闪烁。例如，可以使用 time.sleep 函数来实现一个简单的 LED 闪烁程序，或者使用 Timer 类来实现一个呼吸灯效果。
温度测量：利用 MicroPython 的 utime 模块或 Timer 类，可以测量 ESP32 开发板上连接的温度传感器的响应时间，并根据时间差异来计算温度值。例如，可以使用 utime.ticks_ms 函数来测量 DS18B20 温度传感器的响应时间，并根据公式来转换为温度值。
定时任务：利用 MicroPython 的 Timer 类或 micropython 模块，可以在 ESP32 开发板上执行一些定时任务，例如定期发送数据、更新显示屏、检测按键等。例如，可以使用 Timer 类来创建一个周期性的定时器，并在回调函数中执行相应的任务。或者可以使用 micropython.schedule 函数来在中断或回调函数中安排另一个函数在稍后执行。
需要注意的事项：
硬件兼容性：由于 ESP32 开发板有多种型号和厂商，不同的开发板可能有不同的引脚分配和外设配置。因此，在使用 MicroPython 的 Pin 类或 PWM 类时，需要根据具体的开发板来选择正确的引脚编号，并注意引脚之间是否有冲突或者限制。此外，在使用一些特殊的外设时，例如摄像头或者音频模块时，需要检查是否有对应的 MicroPython 驱动，并注意是否需要额外的硬件连接或者配置。
软件更新性：由于 MicroPython 是一个活跃的开源项目，它会不断地更新和改进，添加新的功能和修复旧的问题。因此，在使用 MicroPython 的 ESP32 延迟和计时时，需要关注 MicroPython 的官方网站1 和社区2 ，及时获取最新的固件和文档，并根据需要进行更新和升级。同时，也需要注意 MicroPython 的版本兼容性，避免因为版本不一致而导致的错误或者异常。
内存管理性：由于 ESP32 开发板的内存资源有限，MicroPython 在运行时会进行动态的内存分配和回收，使用垃圾回收机制来管理内存。因此，在使用 MicroPython 的 ESP32 延迟和计时时，需要注意内存的使用情况，避免出现内存不足或者内存泄漏的问题。为了提高内存的利用率和效率，可以使用一些技巧和方法，例如使用字节码而不是源码来执行程序，使用 const 关键字来定义常量，使用 ujson 和 ubinascii 模块来处理数据等。
实际运用程序参考代码案例：
案例1：LED 闪烁：这个程序可以让 ESP32 开发板上连接的 LED 以一定的频率闪烁。首先，导入 machine 和 time 模块，并创建一个 Pin 对象。然后，进入一个循环，每隔一秒切换 LED 的状态，并使用 time.sleep 函数实现延迟。:
# 导入模块
import machine
import time
# 创建 Pin 对象
led = machine.Pin(2, machine.Pin.OUT)
# 主循环
while True:
# 切换 LED 的状态
led.value(not led.value())
# 延迟一秒
time.sleep(1)案例2：温度测量：这个程序可以测量 ESP32 开发板上连接的 DS18B20 温度传感器的温度值，并在 OLED 显示屏上显示。首先，导入 machine、utime、onewire、ds18x20 和 ssd1306 模块，并创建一个 Pin 对象、一个 OneWire 对象、一个 DS18X20 对象、一个 I2C 对象和一个 SSD1306_I2C 对象。然后，扫描 OneWire 总线上的设备，并获取第一个设备的地址。接着，进入一个循环，每隔两秒读取温度传感器的数据，并根据响应时间计算温度值，并在 OLED 显示屏上显示。:
# 导入模块
import machine
import utime
import onewire
import ds18x20
import ssd1306
# 创建 Pin 对象
pin = machine.Pin(4)
# 创建 OneWire 对象
ow = onewire.OneWire(pin)
# 创建 DS18X20 对象
ds = ds18x20.DS18X20(ow)
# 创建 I2C 对象
i2c = machine.I2C(scl=machine.Pin(19), sda=machine.Pin(18))
# 创建 SSD1306_I2C 对象
display = ssd1306.SSD1306_I2C(128, 64, i2c)
# 扫描 OneWire 总线上的设备
devices = ds.scan()
# 获取第一个设备的地址
device = devices[0]
# 主循环
while True:
# 向温度传感器发送转换命令
ds.convert_temp()
# 获取当前的毫秒计数器值
start = utime.ticks_ms()
# 等待温度传感器响应
while pin.value() == 0:
pass案例3：延迟执行代码：
import time
def delay_example():
print("Start")
time.sleep(2) # 延迟2秒
print("End")这个示例使用time模块中的sleep函数来实现延迟执行代码。在MicroPython环境下，将以下代码复制到REPL中。代码打印出 “Start”，然后延迟2秒，最后打印出 “End”。
案例4：计时器统计程序执行时间：
import time
def timer_example():
start_time = time.ticks_ms() # 记录开始时间（毫秒级）
# 执行需要计时的代码
time.sleep(1) # 模拟执行耗时任务
end_time = time.ticks_ms() # 记录结束时间（毫秒级）
elapsed_time = end_time - start_time # 计算执行时间差
print("Elapsed time: {} ms".format(elapsed_time))这个示例使用time模块中的ticks_ms函数来记录程序的开始时间和结束时间，然后计算执行时间差。在MicroPython环境下，将以下代码复制到REPL中。代码执行一个模拟耗时任务（这里用sleep函数模拟），然后计算执行时间差，并打印出结果。
案例5：周期性执行任务：
import machine
import time
led_pin = machine.Pin(2, machine.Pin.OUT)
def periodic_task():
while True:
led_pin.on()
time.sleep(0.5) # 延迟0.5秒
led_pin.off()
time.sleep(0.5) # 延迟0.5秒
periodic_task()这个示例演示了如何周期性地执行任务。在MicroPython环境下，将以下代码复制到REPL中。代码定义了一个periodic_task函数，该函数通过循环在LED引脚上交替设置高电平和低电平，然后延迟0.5秒。通过调用periodic_task函数，可以使其在ESP32上周期性地执行。这些示例代码提供了使用MicroPython的ESP32延迟和计时的实际运用程序参考。请根据自己的需求和硬件配置进行适当的调整和修改。
案例6：延迟循环：这个程序可以让 ESP32 开发板上连接的 LED 以不同的频率循环闪烁。首先，导入 machine 和 time 模块，并创建一个 Pin 对象。然后，定义一个列表，存储不同的延迟时间。接着，进入一个循环，每次从列表中取出一个延迟时间，并使用 time.sleep 函数实现延迟。
# 导入模块
import machine
import time
# 创建 Pin 对象
led = machine.Pin(2, machine.Pin.OUT)
# 定义一个列表，存储不同的延迟时间
delays = [0.5, 0.2, 0.1, 0.05, 0.01]
# 主循环
while True:
# 遍历列表中的每个延迟时间
for delay in delays:
# 切换 LED 的状态
led.value(not led.value())
# 延迟一定的时间
time.sleep(delay)案例7：计时器中断：这个程序可以使用 Timer 类来实现一个计时器中断，每隔一定的时间执行一个回调函数。首先，导入 machine 模块，并创建一个 Timer 对象。然后，定义一个回调函数，打印当前的计数值，并判断是否达到最大值，如果是，则停止计时器。接着，初始化计时器，设置周期、模式和回调函数。最后，进入一个无限循环，等待计时器中断。:
# 导入模块
import machine
# 创建 Timer 对象
timer = machine.Timer(0)
# 定义一个回调函数
def timer_callback(t):
# 获取计时器对象的计数值属性
count = t.count()
# 打印当前的计数值
print("Count: {}".format(count))
# 判断是否达到最大值
if count == 10:
# 停止计时器
t.deinit()
print("Timer stopped")
# 初始化计时器，设置周期为 1000 毫秒，模式为周期性，回调函数为 timer_callback
timer.init(period=1000, mode=machine.Timer.PERIODIC, callback=timer_callback)
# 主循环（无需做任何事）
while True:
pass案例8：实时时钟：这个程序可以使用 RTC 类来设置和获取 ESP32 开发板上的实时时钟。首先，导入 machine 和 utime 模块，并创建一个 RTC 对象。然后，使用 datetime 方法来设置 RTC 的时间为 2023 年 4 月 6 日 11 点 54 分 3 秒。接着，进入一个循环，每隔一秒使用 datetime 方法来获取 RTC 的时间，并打印出来。:
# 导入模块
import machine
import utime
# 创建 RTC 对象
rtc = machine.RTC()
# 设置 RTC 的时间为 2023 年 4 月 6 日 11 点 54 分 3 秒
rtc.datetime((2023, 4, 6, None, 11, 54, 3, None))
# 主循环
while True:
# 获取 RTC 的时间
dt = rtc.datetime()
# 打印 RTC 的时间
print("{:04d}-{:02d}-{:02d} {:02d}:{:02d}:{:02d}".format(*dt[:6]))
# 延迟一秒
utime.sleep(1)案例9：延迟执行任务：
import time
delay_seconds = 5 # 延迟执行任务的时间，以秒为单位
time.sleep(delay_seconds)
# 在延迟时间结束后执行的任务
print("Delayed task executed")在上述示例中，我们使用time.sleep()函数来实现延迟执行任务的功能。首先，定义延迟执行任务的时间，以秒为单位。然后，使用time.sleep()函数进行延迟，参数为延迟的秒数。在延迟时间结束后，执行在time.sleep()之后的代码块。在本例中，打印"Delayed task executed"。
案例10：计时器：
import machine
import time
timer = machine.Timer(-1)
def timer_callback(timer):
print("Timer expired")
timer.init(period=5000, mode=machine.Timer.ONE_SHOT, callback=timer_callback)
while True:
# 其他任务的代码
pass在上述示例中，我们使用machine.Timer()创建一个计时器对象。然后，定义一个计时器回调函数timer_callback，在计时器到期时被调用。接下来，使用timer.init()初始化计时器，其中period参数设置计时器的周期（以毫秒为单位），mode参数设置计时器的模式为machine.Timer.ONE_SHOT，表示只运行一次。同时，将回调函数timer_callback传递给callback参数，以便在计时器到期时调用。在本例中，计时器的周期为5000毫秒（即5秒）。最后，使用一个无限循环来执行其他任务的代码，以保持程序的运行。
案例11：获取当前时间戳：
import time
current_timestamp = time.time()
print("Current timestamp:", current_timestamp)在上述示例中，我们使用time.time()函数获取当前的时间戳。将其存储在current_timestamp变量中。最后，使用print()函数将当前时间戳打印到控制台。时间戳表示从特定时间（通常是1970年1月1日UTC）到当前时间的秒数。
请特别注意，以上示例仅供参考，具体的使用方法可能因不同的硬件平台和MicroPython版本而有所差异。在实际编程中，你需要根据你所使用的硬件和具体需求进行适当的调整。
