Πρόγραμμα MicroPython: Εμφάνιση του μεγέθους του κύκλου: 9 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

Αυτό το πείραμα χρησιμοποιεί τη μονάδα MakePython ESP8266, η οποία μας επιτρέπει να μάθουμε προγραμματισμό MicroPython στο ESP8266. Το πείραμα έλεγξε το μέγεθος του κύκλου στην οθόνη περιστρέφοντας το ποτενσιόμετρο. Στην πορεία, θα μάθουμε για τη χρήση της οθόνης ADC, SSD1306 OLED και του uPyCraft IDE.

Βήμα 1: Σχετικά με το ADC και το I2C

ADC: Το ADC είναι ένας αναλογικός/ψηφιακός μετατροπέας που μετατρέπει τα αναλογικά σήματα σε ψηφιακά. Στο εμπρόσθιο LED ελέγχου, PWM στο εσωτερικό, γνωρίζουμε τη διαφορά μεταξύ ψηφιακού σήματος και αναλογικού σήματος. Τα σήματα που χρησιμοποιούμε στην καθημερινή ζωή, όπως η ένταση του φωτός, τα ηχητικά κύματα και οι τάσεις της μπαταρίας, είναι όλα αναλογικές τιμές. Εάν θέλουμε να μετρήσουμε το αναλογικό σήμα (τάση, ένταση φωτός, ηχητικό κύμα) μέσω του μικροϋπολογιστή ενός τσιπ και να το εκφράσουμε με ψηφιακό σήμα, τότε χρειαζόμαστε μετατροπέα αναλογικού ψηφιακού σήματος ADC

Επικοινωνία I2C: Το I2C χρησιμοποιείται ευρέως για επικοινωνία ελεγκτή με ενσωματωμένα στοιχεία όπως αισθητήρες/ οθόνες. Η μετάδοση δεδομένων μπορεί να ολοκληρωθεί μόνο με δύο γραμμές σήματος, αντίστοιχα γραμμή ρολογιού SCL και γραμμή σήματος SDA. Υπάρχει μόνο μία κύρια συσκευή κύριας συσκευής και αρκετές συσκευές Slave στη γραμμή I2C. Προκειμένου να διασφαλιστεί ότι και οι δύο δίαυλοι βρίσκονται σε υψηλό επίπεδο όταν είναι αδρανείς, το SDA και το SCL πρέπει να συνδεθούν με την αντίσταση έλξης. Η κλασική τιμή της αντίστασης έλξης είναι 10K.

Βήμα 2: Προμήθειες

Σκεύη, εξαρτήματα:

• MakePython ESP8266
• Ποτενσιόμετρο
• Σανίδα ψωμιού
• Γραμμή άλματος
• καλώδιο USB

MakePython ESP8266: Υπάρχει μια ενσωματωμένη μονάδα OLED 1.3’OLED στην πλακέτα MakePython, με 128x64 pixel… Ένα pixel μιας μονόχρωμης οθόνης είναι μια δίοδος εκπομπής φωτός. Το OLED είναι "αυτοφωτισμός", το ίδιο το pixel είναι η πηγή φωτός, οπότε η αντίθεση είναι πολύ υψηλή. Οι οθόνες OLED διαθέτουν πρωτόκολλα επικοινωνίας I2C και SPI, τα οποία είναι εντελώς ασύμβατα λόγω διαφορετικών πρωτοκόλλων. Στο μάθημά μας, το OLED έχει ρυθμιστεί ώστε να είναι συμβατό με το πρωτόκολλο I2C. Σύνδεσμος αγοράς ενότητας:

Ποτενσιόμετρο ： Το ποτενσιόμετρο είναι μια ρυθμιζόμενη αντίσταση με τρία κορυφαία άκρα και τιμές αντίστασης που μπορούν να ρυθμιστούν σύμφωνα με έναν συγκεκριμένο νόμο παραλλαγής. Ένα ποτενσιόμετρο αποτελείται συνήθως από ένα σώμα αντίστασης και μια κινητή βούρτσα. Όταν η βούρτσα κινείται κατά μήκος του σώματος αντίστασης, η τιμή αντίστασης ή η τάση σε σχέση με τη μετατόπιση λαμβάνεται στο άκρο εξόδου.

Λογισμικό:

uPyCraft IDE

Υπάρχουν πολλοί κωδικοί και μέθοδοι προγραμματισμού με το MicroPython. Για αυτό το σεμινάριο, χρησιμοποιούμε το uPyCraft IDE, το οποίο είναι ο πιο απλός και εύκολος τρόπος για να ξεκινήσετε να παραλείπετε στο MicroPython.

Βήμα 3: Καλωδίωση

Αυτό είναι ένα πολύ απλό κύκλωμα που απαιτεί πολύ λίγα καλώδια, μόνο τρία. Απλώς συνδέστε τον πείρο VCC του ποτενσιόμετρου στα 3,3v του MakePython ESP8266 και τον πείρο OUT (μεσαίο) στο A0 και συνδέστε το GND μεταξύ τους. Η οθόνη OLED χρησιμοποιεί επικοινωνία I2C και η πλακέτα είναι ενσύρματη, ώστε να μην χρειάζεται να ανησυχείτε για αυτό.

Βήμα 4: Εγκατάσταση του UPyCraft IDE Windows PC

Κάντε κλικ σε αυτόν τον σύνδεσμο για λήψη του uPyCraft IDE για Windows:

randomnerdtutorials.com/uPyCraftWindows.

Μετά από μερικά δευτερόλεπτα, θα πρέπει να δείτε ένα παρόμοιο αρχείο (uPyCraft_VX.exe) στο φάκελο "Λήψεις"

Κάντε διπλό κλικ σε αυτό το αρχείο. Ανοίγει ένα νέο παράθυρο με το λογισμικό uPyCraft IDE.

Βήμα 5: Δημιουργία επικοινωνίας με το Διοικητικό Συμβούλιο

Αφού εγκαταστήσετε το υλικολογισμικό MicroPython (το υλικολογισμικό MicroPython έχει ήδη εγκατασταθεί όταν λάβετε το Makerfabs MakePython ESP8266), συνδέστε το στον υπολογιστή σας μέσω καλωδίου USB και ακολουθήστε τα βήματα:

• Μεταβείτε στα Εργαλεία> Πίνακας και επιλέξτε τον πίνακα που χρησιμοποιείτε. Επιλέξτε το esp8266
• Μεταβείτε στα Εργαλεία> Σειρά και επιλέξτε τη θύρα com στο οποίο είναι συνδεδεμένο το ESP (κατεβάστε το πρόγραμμα οδήγησης USB στη διεύθυνση:

www.silabs.com/products/development-tools/software/usb-to-uart-bridge-vcp-drivers

Πατήστε το κουμπί Σύνδεση για να δημιουργήσετε σειριακή επικοινωνία με την πλακέτα σας.

Θα δείτε ">>>" να εμφανίζεται στο παράθυρο Shell μετά από μια επιτυχημένη σύνδεση με τον πίνακα σας.

Βήμα 6: Δημιουργία του αρχείου Main.py στον πίνακα σας

• Πατήστε το κουμπί "Νέο αρχείο" για να δημιουργήσετε ένα νέο αρχείο.
• Πατήστε το κουμπί "Αποθήκευση αρχείου" για να αποθηκεύσετε το αρχείο στον υπολογιστή σας.
• Ανοίγει ένα νέο παράθυρο, ονομάστε το αρχείο σας main.py και αποθηκεύστε το στον υπολογιστή σας.
• Μετά από αυτό, θα πρέπει να δείτε το αρχείο boot.py στη συσκευή σας και μια νέα καρτέλα με το αρχείο main.py.
• Κάντε κλικ στο κουμπί "Λήψη και εκτέλεση" για να ανεβάσετε το αρχείο στον πίνακα ESP.
• Ο κατάλογος συσκευών θα πρέπει τώρα να φορτώσει το αρχείο main.py. Το ESP σας έχει αποθηκευμένο το αρχείο main.py.

Βήμα 7: Προσθήκη αρχείου προγράμματος οδήγησης

Δεδομένου ότι η οθόνη OLED χρησιμοποιεί το τσιπ προγράμματος οδήγησης SSD1306, πρέπει να κατεβάσουμε το πρόγραμμα οδήγησης του SSD1306. Μπορείτε να μεταβείτε στον ιστότοπο του GitHub για να αναζητήσετε και να κατεβάσετε τη βιβλιοθήκη του SSD1306 ή να κάνετε κλικ για να κατεβάσετε το αρχείο προγράμματος οδήγησης ssd1306.py.

Μετά τη λήψη, αποθηκεύστε το ssd1306.py στον κατάλογο αρχείων workSpace. Στη συνέχεια, κάντε κλικ στο άνοιγμα του αρχείου ssd1306.py και κάντε κλικ στην επιλογή Εκτέλεση και το αρχείο βιβλιοθήκης μπορεί να φορτωθεί στον κατάλογο της συσκευής. Προς το παρόν, το αρχείο βιβλιοθήκης του ssd1306.py φορτώθηκε με επιτυχία στο MakePython ESP8266, το οποίο μπορεί να κληθεί με τη δήλωση εισαγωγής ssd1306.

*σημείωση: Την πρώτη φορά που ανοίγετε το uPyCraft IDE, η διαδρομή workSpace δεν υπάρχει. Όταν κάνετε κλικ, θα εμφανιστεί το παράθυρο διαλόγου workSpace. Μπορείτε να δημιουργήσετε έναν κατάλογο workSpace για να αποθηκεύσετε τα αρχεία του χρήστη επιλέγοντας τον κατάλογο που θέλετε να αποθηκεύσετε.

Βήμα 8: Η κύρια λειτουργία

Γραμματική εξήγηση:

• i2c: διαμόρφωση των ακίδων SCL και SDA
• oled: δημιουργία αντικειμένου OLED
• adc.read (): Διαβάστε δεδομένα δειγματοληψίας ADC
• κύκλος (): Προσαρμοσμένη συνάρτηση κύκλου σχεδίασης που χρησιμοποιεί τη συνάρτηση sqrt () για τον υπολογισμό της ακτίνας του κύκλου
• math.sqrt (r): Επιστρέφει την τετραγωνική ρίζα του αριθμού
• pixel (x, y, c): Σχεδιάστε το σημείο στο (x, y)
• hline (x, y, w, c): Σχεδιάστε μια οριζόντια γραμμή, ξεκινώντας από (x, y), μήκος w
• vline (x, y, w, c): Σχεδιάστε μια κάθετη γραμμή, ξεκινώντας από (x, y), με ύψος w
• oled.fill (n): Αδειάστε την οθόνη όταν n = 0 και γεμίστε την οθόνη όταν n> είναι 0
• oled.show (): Ενεργοποιήστε τη λειτουργία εμφάνισης

Μπορείτε είτε να προσθέσετε απευθείας αυτό το αρχείο είτε να αντιγράψετε τα περιεχόμενά του στο πρόσφατα δημιουργημένο κύριο αρχείο.

Βήμα 9: Τα πειραματικά αποτελέσματα

Γυρίστε το ποτενσιόμετρο αργά, δεξιόστροφα και ο κύκλος στην οθόνη θα γίνει μεγαλύτερος, αριστερόστροφος μικρότερος.