MicroPython

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前言

MicroPython比较简单但是没有系统的更新过文章，准备写一下ESP8266——MicroPython的文章做一个系列。

一、安装软件

安装开发软件 Thonny，安装这个软件就可以了，网上资料有很多就不重复造轮子了。

二、点亮第一颗LED灯

ESP8266 上有 1 个 LED(GPIO2)，控制 LED 使用 machine 中的 Pin 对
象，其构造函数和使用方法如下：

led=machine.Pin(id,mode,pull)

构建 led 对象。id:引脚编号；mode:输入输出方式；pull:上下拉电阻配置。

led.value([x])
引脚电平值。输出状态：x=0 表示低电平，x=1 表示高电平；输入状态：无须参数，返回当前引脚值。
led.on()
使引脚输出高电平“1”。
led.off()
使引脚输出低电平“0”。

machine 是大模块，Pin 是 machine 下面的其中一个小模块，在 python 编程里有两种方式引用相关模块:
方式 1 是：import machine，然后通过 machine.Pin 来操作；
方式 2 是：from machine import Pin,意思是直接从 machine 中引入 Pin 模块，然后直接通过构建 led 对象来操作。显然方式 2 会显得更直观和方便。


这是ESP8266led灯的原理图 很明显低电平点亮 ESP32是高电平点亮

from machine import Pin #导入 Pin 模块
led=Pin(2,Pin.OUT) #构建 led 对象，GPIO2,输出
led.value(0) #点亮 LED

三、KEY按键

构造函数的使用方式是一样的，只是输入/输出状态的一个改变。

按键被按下时候可能会发生抖动，抖动如下图，有可能造成误判，因此需要使用延时函数来进行消抖

是当检测按键值为 0 时，延时一段时间，大约 10ms，再判断按键引脚值仍然是 0，是的话说明按键被按下。延时使用 time 模块

from machine import Pin
import time
LED=Pin(2,Pin.OUT,value=1) #构建LED对象,开始熄灭
KEY=Pin(0,Pin.IN,Pin.PULL_UP) #构建KEY对象
state=1 #LED引脚状态
while True:
    if KEY.value()==0:   #按键被按下
        time.sleep_ms(10) #消除抖动
        if KEY.value()==0: #确认按键被按下
            state=not state  #使用not语句而非~语句
            LED.value(state) #LED状态翻转
            while not KEY.value(): #检测按键是否松开
                pass

这里注意使用了not语句，每次按键按下后通过使用 not 来改变。这里注意的是在 python 里使用‘not’而不是‘~’的方式。not 返回的是 True 和 False,即 0,1。而~ 是数值取反操作，会导致出错。

四、外部中断

我们在做普通的 GPIO 时候，虽然能实现 IO 口输入输出功能，但代码是一直在检测 IO 输入口的变化，因此效率不高，特别是在一些特定的场合，比如某个按键，可能 1 天才按下一次去执行相关功能，这样我们就浪费大量时间来实时检测按键的情况。为了解决这样的问题，我们引入外部中断概念，顾名思义，就是当按键被按下(产生中断)时，我们才去执行相关功能。这大大节省了 CPU 的资源。利用中断方式来检查按键 KEY 状态，被按键被按下（产生外部中断）后使 LED的亮灭状态翻转。
外部中断也是通过 machine 模块的 Pin 子模块来配置

KEY=machine.Pin(id,mode,pull)
构建按键对象。id:引脚编号；mode:输入输出方式；pull:上下拉电阻配置。

KEY.irq(handler,trigger)
配置中断模式。
handler:中断执行的回调函数；
trigger: 触发中断的方式，共 4 种，分别是 Pin.IRQ_FALLING（下降沿触发）、
Pin.IRQ_RISING（上升沿触发）、Pin.IRQ_LOW_LEVEL（低电平触发）、
Pin.IRQ_HIGH_LEVEL（高电平触发）。

上升沿和下降沿触发统称边沿触发。按键被按下时一个引脚值从 1 到 0 变化的过程，边沿触发就是指这个过程

高低电平就更好理解了

from machine import Pin
import time

LED=Pin(2,Pin.OUT,value=1) #构建LED对象,开始熄灭
KEY=Pin(0,Pin.IN,Pin.PULL_UP) #构建KEY对象
state=1  #LED引脚状态

#LED状态翻转函数
def fun(KEY):
    global state
    time.sleep_ms(10) #消除抖动
    if KEY.value()==0: #确认按键被按下
        state = not state
        LED.value(state)

KEY.irq(fun,Pin.IRQ_FALLING) #定义中断，下降沿触发

global关键字用于在函数内部声明一个变量是全局的，即它引用的是函数外部的变量，而不是创建一个新的局部变量。这允许你在函数中修改全局变量的值。
state 是全局变量，因此在 fun 函数里面用该变量必须添加 global state 代码，否则会在函数里面新建一样的变量造成冲突。这里要和普通C语言单片机区分一下

在定义回调函数 fun 的时候，需要将引脚对象 KEY 传递进去。

KEY.irq(fun,Pin.IRQ_FALLING) #定义中断，下降沿触发

总结

可以看出MicroPython还是比较简单的，当你想使用GPIO时导入machine 包就可以了，可以配置输入、输出、外部中断等等