ESP8266/ESP32 + MicroPython （一）初识

Arduino 大概来说是基于 c、c++、java 的，程序需要编译再上传，单一用途还算顺溜，但是如果有一些比较灵活的场合，就没有解释型环境来的方便。

Python 也是基于 c、c++，但是默认是交互式的命令行输入输出，勉强有解释型环境的体验。

ESP8266 ESP32 这样的单片机开发板，便宜还集成了较大的eeprom，算是一个麻雀虽小五脏俱全的小计算机，虽然跑不了 PC 版的 Python，但是有人开发出 MicroPython，而且它比 PC版 Python还容易控制单片机的接口（传感器，通讯，小显示器等）

更高性能的树莓此处不讨论。

不废话，点击下面网址立即体验一下什么是 MicroPython 。

https://wokwi.com/projects/new/micropython-esp32

Wokwi 是一个 Arduino 的在线模拟网站，什么硬件都不需要就可以开始 Arduino 的编程和硬件的测试，尤其是 ESP8266/ESP32 上传一次程序比较慢，微调一下显示格式什么的在模拟器上完成看起来很节约功夫，也容易分享。

Wokwi 提供了一个基于 ESP32 的 MicroPython 模拟，点击绿色运行按钮，就立即开始了 Hello 程序，真是 So Easy！（真的只需要几秒钟！）

MicroPython.org 官网也有在线模拟，哪个快用哪个吧。

第一个自己的实验: 闪灯。Arduino的各种开发板默认都有一个灯，方便上传程序时看到闪烁，例程里有Blink程序，即使没有其他模块都能开始第一个程序。把如下代码贴在左面的程序区，点击绿色运行按钮，右面模拟区蓝色的灯会闪哦。

from machine import Pin
import utime
led = Pin(2, Pin.OUT)
while(True):led.on()utime.sleep_ms(500)led.off()utime.sleep_ms(500)

当然，实体 ESP32 想把 MicroPython 跑起来还是需要搭建环境的，也需要会一些单片机的基本操作，串口操作基础，C语言 Python PIP的基础，不会也没关系，就是脚踏实地（一步一坑），排除万难（搜索结果中找到适合的文章）慢慢探索罢了。

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文章真的太多了，简单列个步骤，慢慢搜吧

1 下载固件（我刚刚在ESP8266测试，下载的是 esp8266-20220117-v1.18.bin 很小的，别下错了）

2 安装esptool 命令行执行（前提是 Windows11 已经安装好 Python3.10 ）

pip install esptool  -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

3 擦除闪存命令行执行（刚才执行的 pip 安装好了 esptool，可以在 python 目录下找到esptool.py，执行失败就加上文件的全路径，如这个理解不了真的不适合独自玩，去报个班吧）

python esptool.py --port COM4 erase_flash

执行结果这样的：

4 写入固件命令行执行

python esptool.py --port COM4 --baud 115200 write_flash --flash_size=detect 0 esp8266-20220117-v1.18.bin

执行结果这样的：

上面这两步骤很快的，一分钟内。

另外有一个基于浏览器的ESP固件上传 Adafruit ESPTool 工具同样可以实现上面步骤 3、4 的功能，不过初试没成功，看了看安信可的烧录说明，估计使用的固件不是同一个，有机会再研究吧。

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5 串口调试

固件写好之后，基本上就可以开始表演了，这时需要一个串口调试工具，Putty 什么的都可以，注意，需要次输入后面需要加上回车符号 <CR> \r 或 16进制 0x0D，大多数串口软件都支持自动添加的。有人推荐 MicroPython File Uploader ，因为不仅可以串口调试，还可以上传 .py 文件。

串口调试界面里可以手敲如下命令（python 语句），看到当前板子里有那些程序文件

import os
os.listdir()

大概是下图这样子的：后5行看得懂的就是实际的操作结果，前面问号这些是ESP初始化的乱码，多年来一直这样的，习惯就好。

6. 上传文件

虽然手敲 python 语句也是蛮好玩的，但是能以文件方式保存，上传到ESP里也是极好的：

把之前闪灯的代码保存 Blink.py ，用 uploader 上传，用 os.listdir() 命令查看

看起来上传成功了，掉电再看也在，可是灯不闪呢？

搜一下。。。原来micropython上电加载 boot.py ,然后自动运行 main.py （注意大小写）。

这下简单了，把 Blink.py 改个名字为 main.py 。。。几秒钟后，蓝灯开始闪了✌

至于不需要的文件，删除就好了

os.remove("Blink.py")

7. 驱动 I2C SSD1306 OLED

这应该是比较常见显示模组，把下面的代码保存为 main.py ,用 uploader 上传，就有画面了。乱搜的各有各的说法，各种库，现在都不需要了，估计固件里自带了。

from machine import I2C,Pin
from ssd1306 import SSD1306_I2C
i2c = I2C(scl = Pin(4),sda = Pin(5),freq = 10000) #软件I2C
oled = SSD1306_I2C(128, 64, i2c) #创建oled对象
oled.rect(0,0,127,63,1)
oled.show()
oled.text("Hello World!",5,5)
oled.show()

8. WebREPL

uploader 是串口连接，需要插数据线的。有人提到，万一做成了壳子里的成品，再想更新下程序咋办呢？于是还有洋气的玩法，通过 wifi 上传下载文件和命令行交互。

1. Windows下载 webrepl 客户端

2. MicroPython/ESP8266 上面启用 Wifi 和 WebREPL （下面代码保存为 main.py 并上传）

import utime
import network
import webrepl
sta_if = network.WLAN(network.STA_IF);
SSID = "xxx"
PASSWORD = "xxxxxxxxx"
def do_connect():import networkwlan = network.WLAN(network.STA_IF)wlan.active(True)if not wlan.isconnected():print('connecting to network...')wlan.connect(SSID, PASSWORD)        start = utime.time()while not wlan.isconnected():utime.sleep(1)if utime.time()-start > 5:print("connect timeout!")break            if wlan.isconnected():print('network config:', wlan.ifconfig())
do_connect()
sta_if.ifconfig()

3. 浏览器登陆 WebREPL 页面, 按如下格式登陆，IP 在串口上可以看到的

然后页面下方是可以上传下载文件的

9. OLED 显示当前 IP ，方便 WebREPL 连接

之前实现了驱动oled，也实现了wifi连接，也实现了WebREPL, 胶水一下就同时实现了。不过有个小问题，怎么获得本机的IP？

sta_if.ifconfig() 是可以获得IP，但是信息有些多，OLED太小。。。

其实 sta_if.ifconfig() 输出是个“一维数组” ，取第一个元素即可：
这个oled 库有横纵坐标和 arduino 反的，多用几次也就熟悉了

s = sta_if.ifconfig()
oled.text(s[0],5,35)  # 横 纵

10. 最后，来点和单片机沾边的 ADC，不然还以为就是纯键盘操作呢

和 arduino 略有不同，还是那句话，习惯就好。

from machine import I2C,Pin,ADC
adc = ADC(0)
oled.text(str(adc.read()),5,45)   # int to str
oled.show()

11. 几个终端工具的比较

WebREPL 支持网络，支持文件上传下载。不支持复制粘贴，这个就不能接受了（也不知道是不是我的打开方式不对）

Uploader 挺简洁方便，支持文件上传。窗口大小不可调。不支持多行复制粘贴，有些麻烦。

PuTTY 支持多行复制粘贴，窗口大小可调，但是没找到文件上传下载。支持保存配置文件，方便不同串口号的板子连接。

刚才试了下 PuTTY 里多行粘贴文首的闪灯程序，回车4次开始执行，Ctrl-C停止，看起来简单实验也不用上传文件了。

更新：用了几天后发现， uPyCraft 比较顺手。也支持回车4次开始执行。

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至于后面怎么玩。。。So（搜）easy！（提示一下，点上图软件右下角就有一些搭建实例）

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