CircuitPython Dengan Itsybitsy M4 Express 1: Pengaturan: 9 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Baru mengenal pengkodean? Hanya menggunakan Scratch dan ingin beralih ke bahasa tekstual yang memberikan akses mudah ke komputasi Fisik dengan LED, sakelar, layar, dan sensor? Maka ini mungkin untuk Anda.

Saya perhatikan bahwa situs ini berisi banyak Instruksi tentang pengkodean dengan Arduino menggunakan Arduino IDE tetapi sangat sedikit tentang Python. Saya telah mengajar coding sejak tahun 1968. (Saat itu kami menyebutnya pemrograman dan menggunakan FORTRAN IV dengan kartu Hollerith untuk input!) Sejak hari-hari awal saya telah menggunakan banyak bahasa yang berbeda dengan siswa (11 tahun hingga dewasa) termasuk LISP, Pascal dan banyak lagi versi yang berbeda pada BASIC.

Baru-baru ini banyak sekolah di Inggris mulai menggunakan Python dalam pelajaran mereka karena siswa beralih dari 'blok' coding dengan Scratch atau mirip dengan pernyataan teks. Python mungkin merupakan langkah yang lebih mudah daripada menggunakan Arduino IDE. Kode CircuitPython dapat dieksekusi hanya dengan menyimpan kode ke papan pengembangan seolah-olah itu adalah drive USB. Saya telah berhasil menggunakan Python untuk Komputasi Fisik dengan anak berusia 8 hingga 11 tahun di Klub Coding sekolah dasar cucu saya.

Saya telah memutuskan untuk menggunakan Itsybitsy M4 Express Adafruit untuk Instruksi ini karena alasan berikut:

• Murah – di bawah $15 (£15)
• Mudah diatur dan diprogram dengan CircuitPython (versi Python ideal untuk mereka yang baru mengenal coding)
• Pin Input/Output Digital - sangat menyenangkan bermain dengan Blinkies
• Pin analog – ADC dan DAC 12 bit - akurasi tinggi
• LED Merah dan LED RGB DotStar terpasang
• Mendorong Neopiksel secara langsung
• Didukung I2C dan SPI – untuk sensor dan tampilan
• Berbagai macam driver di perpustakaan yang luas
• Cepat dan bertenaga - prosesor ATSAMD51 Cortex M4 ultra cepat berjalan pada 120 MHz
• Banyak memori - 2MB memori Flash SPI untuk kode CircuitPython atau file data
• Dukungan hebat dari Adafruit dengan dokumentasi lengkap, panduan, dan Forum bantuan internet
• Hanya membutuhkan laptop atau komputer lama – tidak ada monitor, keyboard, catu daya, atau mouse khusus.
• Pengguna dapat mengonversi ke Arduino IDE, di papan yang sama, setelah mereka berpengalaman dengan Python.

Instruksi pertama ini menjelaskan cara mengatur papan Anda dan menjalankan skrip pertama Anda.

Langkah 1: Apa yang Anda Butuhkan untuk Memulai

Perangkat keras:

• Itsybitsy M4 Express (adafruit.com, Pimoroni.com)
• kabel microUSB
• Komputer - laptop lama bisa digunakan
• Besi solder
• Pateri
• Papan tempat memotong roti
• Strip header wanita (Opsional)

Perangkat lunak:

Mu Editor

Unduh editor Mu dari

Instal di komputer Anda. Sangat mudah dengan instruksi lengkap di situs.

Langkah 2: Periksa bahwa CircuitPython Terinstal

Buka File Explorer di komputer Anda.

Colokkan ujung kecil kabel USB ke konektor di Itsybitsy.

Colokkan ujung kabel yang lain ke port USB di komputer Anda.

Anda akan melihat drive baru muncul bernama CIRCUITPY. (Jika tidak; lanjutkan ke halaman UPDATE.)

Klik dua kali boot_out dan Anda akan melihat pesan seperti ini:

Sirkuit AdafruitPython 3.1.1pada 02-11-2018; Adafruit ItsyBitsy M4 Express dengan samd51g19

Ini menunjukkan bahwa Anda memiliki versi CircuitPython yang lebih lama karena kami saat ini menggunakan versi 4. Ini akan baik-baik saja untuk saat ini, kami akan memperbarui versi nanti. Adafruit sering meningkatkan CircuitPython dan menerbitkan pembaruan. Pembaruan ini sangat mudah dipasang.

Arahkan ke folder dokumen Anda dan buat folder baru bernama Code-with-Mu di dalamnya.

Mulai Editor Mu

Langkah 3: Menggunakan Mu Editor untuk Program Pertama Anda

Klik ikon Serial di bagian atas editor. Ini akan membuka jendela REPL di bagian bawah layar. Di sudut kiri bawah seharusnya tertulis Adafruit. Mu telah mengenali bahwa papan CircuitPython telah terhubung ke komputer.

Sekarang kita dapat menulis program atau skrip pertama kita. Klik mouse di jendela atas dan ketik:

print("Halo, Dunia!")

Klik pada ikon Simpan. Pilih drive CIRCUITPY. Ketik main.py di kotak judul dan klik tombol Simpan.

Ini sangat membantu. Skrip Anda disimpan ke Itsybitsy Anda dengan nama "main.py". File apa pun dengan nama ini segera dieksekusi oleh papan. Keluaran dari pernyataan cetak muncul di jendela REPL yang lebih rendah.

Edit baris program menjadi:

print("\nHalo, pembuat kode!") dan klik ikon Simpan.

Coba tambahkan beberapa pernyataan cetak serupa dan jalankan kode baru Anda.

Perhatikan Itsybitsey Anda saat mengunggah skrip. DotStar hijau yang berkedip menjadi MERAH saat skrip disimpan dan kembali ke HIJAU.

Mari kita membuat kesalahan untuk melihat apa yang terjadi. Hapus saja karakter kutipan terakhir dan jalankan skrip lagi. Editor menunjukkan kesalahan dan output menunjukkan jenis kesalahan - sintaks - dan nomor baris - untuk membantu Anda memperbaiki kesalahan. DotStar menunjukkan kesalahan dengan mengubah warna. Lebih lanjut tentang ini di bagian selanjutnya.

Perbaiki kesalahan dan jalankan skrip lagi.

Kita sekarang perlu menyimpan skrip kita di tempat yang aman sehingga kita dapat menggunakannya nanti.

Klik dua kali tab di atas skrip Anda. Arahkan ke folder Code-with-Mu dokumen Anda dan simpan skrip Anda di sana dengan nama file yang berguna seperti FirstProg.py. Perhatikan nama file dan path di-flash di bagian bawah editor.

Langkah 4: Skrip Kedua Anda - Berkedip

Ketik skrip, simpan ke CIRCUITPY sebagai main.py dan klik Ya untuk mengganti main.py sebelumnya.

(Selalu gunakan nama file main.py untuk skrip Anda saat menyimpan ke ItsyBitsy Anda. CircuitPython kemudian segera menjalankan skrip baru.)

Apa yang dilakukan skrip:

• Impor perpustakaan untuk nama pin di papan, waktu untuk mengontrol penundaan dan kontrol pin digital,
• Mengatur pin 13 ke tegangan output ke LED merah terpasang
• Menjalankan loop tanpa akhir untuk menghidupkan dan mematikan LED
• Menunggu penundaan singkat sehingga LED berkedip.

Script memiliki banyak komentar untuk menjelaskan apa yang sedang terjadi. Komentar dimulai dengan karakter '#'. Mereka untuk digunakan manusia untuk membantu mengingatkan Anda tentang pemikiran Anda saat itu. Skrip yang bagus memiliki banyak komentar.

1. Coba ubah nilai dalam pernyataan sleep().
2. Biarkan LED menyala dua kali selama mati.
3. Apa yang terjadi jika penundaannya sangat singkat? (0,001 detik)

Klik dua kali tab di atas skrip Anda dan simpan dengan nama Blink.py ke folder Code-with-Mu Anda.

Langkah 5: Memperbarui Versi CircuitPython Anda

Arahkan ke https://circuitpython.org/downloads di internet. Klik gambar Itsybitsy M4 Express (Bukan versi M0).

Klik tombol ungu untuk mengunduh file. UF2.

Mulai File Explorer dan cari file. UF2

Hubungkan Itsybitsy M4 Express Anda ke port USB dan temukan drive-nya - CIRCUITPY

Klik dua kali tombol reset kecil dan nama file akan berubah menjadi ITSYM4BOOT dari CIRCUITPY. Anda perlu mengklik dua kali dengan cukup cepat.

Seret file UF2 dan letakkan di drive ITSYM4BOOT. File UF2 akan disalin ke papan IBM4 dan nama drive akan kembali ke CIRCUITPY.

Pilih drive CIRCUITPY dan klik dua kali file boot_out.

Anda dapat membaca nomor versi baru untuk memeriksa apakah telah diperbarui.

Buat folder baru di drive CIRCUITPY bernama lib. Kami akan membutuhkan ini di Instructables nanti untuk menahan driver untuk sensor dan tampilan.

Mulai ulang editor Mu. Muat file main.py Anda dari IBM4 dan simpan kembali ke IBM4. LED merah akan mulai berkedip.

Jika Anda mengklik satu kali tombol reset, skrip main.py yang dimuat akan dimulai ulang.

Langkah 6: REPL

Jendela di bagian bawah editor, dinyalakan dan dimatikan dengan ikon Serial, lebih dari sekadar jendela cetak.

Read-eval-print loop (REPL), juga disebut sebagai shell tingkat atas atau bahasa interaktif, adalah lingkungan pemrograman komputer interaktif sederhana yang mengambil input pengguna tunggal (yaitu, ekspresi tunggal), mengevaluasinya, dan mengembalikan hasilnya kepada pengguna; sebuah program yang ditulis dalam lingkungan REPL dijalankan secara sepotong-sepotong. (Google)

Pada dasarnya, jika Anda menulis satu pernyataan python ke dalam REPL, ia akan mengeksekusinya sekaligus. Mari kita coba.

Klik mouse Anda di jendela REPL.

Saat menjalankan skrip Anda, tahan tombol dan ketuk (CTRL-C). Ini menghentikan skrip Anda.

Ketuk sembarang tombol untuk memasukkan REPL dan prompt '>>>' muncul.

ketik cetak (4 + 100)

Segera kembali datang jawabannya 104

Lihatlah gambar dan coba beberapa dari Anda sendiri. (Coba +, -, *, /, // dan %)

Coba ini:

>> papan impor

>> dir(papan)

['_class_', 'A0', 'A1', 'A2', 'A3', 'A4', 'A5', 'APA102_MOSI', 'APA102_SCK', 'D0', 'D1', 'D10', ' D11', 'D12', 'D13', 'D2', 'D3', 'D4', 'D5', 'D7', 'D9', 'I2C', 'MISO', 'MOSI', 'RX', 'SCK', 'SCL', 'SDA', 'SPI', 'TX', 'UART']

>>

Ini adalah daftar nama pin yang tersedia di papan IBM4

Untuk kembali normal dengan soft restart cukup ketik CTRL-D dan main.py restart.

Memutuskan sambungan papan Anda

Selalu keluarkan drive CIRCUITPY sebelum Anda memutuskan sambungan dari komputer. Jangan pernah mencabutnya saat sedang mentransfer data.

Langkah 7: Mengenakan Kaki

Header laki-laki terlalu panjang untuk papan, jadi jepret/potong 2 dengan panjang yang benar.

Dorong mereka ke papan tempat memotong roti, letakkan IBM4 di atasnya dan solder. Pastikan papan naik dengan benar! (Cip di atas)

Jangan menempatkan header laki-laki di bagian atas. Saya menggunakan strip 5 header perempuan di bagian atas sehingga saya dapat menggunakan semua pin. Gunakan wakil untuk menahan strip header dengan kuat, dekat dengan titik potong. Gunakan gergaji besi yang tajam untuk memotong bagian tengah lubang - konektor kuningan akan putus saat Anda memotong. Kikir tepi potongan untuk membuat hasil akhir yang rapi - tanpa alur..

Menyolder pada pin tidak sulit. Lihatlah kursus Arduino dan Elektronik jika Anda belum pernah menggunakan besi solder sebelumnya. Mampu menyolder berarti Anda dapat membuat versi proyek Anda yang tahan lama dengan rapi di papan strip dan kemudian menggunakan kembali papan tempat memotong roti.

Untuk membantu mencegah papan agar tidak terlalu panas, saya sarankan Anda tidak menyolder di satu sisi dan kemudian naik di sisi lainnya. Tinggalkan celah dan isi nanti. yaitu pin 10, RX, 2, A3, RS, BAT, 9, MI …… dll

Langkah 8: Lampu Status CircuitPython RGB - untuk Membantu Anda Menemukan Kesalahan

ItsyBitsy M4 Express, dan banyak papan M0 dan M4 lainnya semuanya memiliki satu LED NeoPixel atau DotStar RGB di papan yang menunjukkan status CircuitPython. Ini dia antara (C) dan pin A0.

Berikut arti warna dan kedipan:

• HIJAU mantap: code.py (atau code.txt, main.py, atau main.txt) sedang berjalan
• berdenyut HIJAU: code.py (dll.) telah selesai atau tidak ada
• stabil KUNING saat start up: (4.0.0-alpha.5 dan yang lebih baru) CircuitPython sedang menunggu reset untuk menunjukkan bahwa itu harus dimulai dalam mode aman
• berdenyut KUNING: Sirkuit Python dalam mode aman: macet dan dimulai ulang
• mantap PUTIH: REPL sedang berjalan
• stabil BIRU: boot.py sedang berjalan

Warna dengan beberapa kedipan berikut menunjukkan pengecualian Python dan kemudian menunjukkan nomor baris kesalahan. Warna flash pertama menunjukkan jenis kesalahan:

• HIJAU: Kesalahan Lekukan
• CYAN: Kesalahan Sintaks
• PUTIH: NamaError
• ORANGE: OSError
• UNGU: NilaiError
• KUNING: kesalahan lainnya

Ini diikuti oleh kedipan yang menunjukkan nomor baris, termasuk nilai tempat. kedipan PUTIH adalah tempat ribuan, BIRU adalah tempat ratusan, KUNING adalah tempat puluhan, dan CYAN adalah tempat satu. Jadi, misalnya, kesalahan pada baris 32 akan berkedip KUNING tiga kali dan kemudian CYAN dua kali. Nol ditunjukkan oleh celah gelap ekstra panjang.

Ini cukup sulit untuk dihitung. Selalu buka jendela REPL saat mengembangkan skrip dan pesan kesalahan, dalam bahasa Inggris, akan muncul di sana.

Langkah 9: Menantikan - Menuju Anda

Ketika saya memulai Instructable ini, saya berharap ini menjadi seri pertama yang menjelajahi CircuitPython dan Physical Computing. Rencana saya untuk selanjutnya adalah mencakup input dan output dasar dengan aritmatika, LED, sakelar, potensiometer, dan pernyataan input. Ini juga akan mencakup metode dan daftar perulangan (array).

Sebelum saya menulisnya saya meminta beberapa umpan balik, sehingga saya dapat menyesuaikannya dengan audiens.

Hal-hal yang ingin saya ketahui adalah:

• Apakah kecepatannya baik-baik saja?
• Apakah detailnya terlalu banyak, terlalu sedikit, atau benar?
• Apakah Anda ingin beberapa latihan latihan?

Ke Anda.