ESP32-MicroPython 开发环境

Linux/Mac 下使用MicroPython开发ESP32

刷入固件

使用 esptool.py 将 MicroPython 刷入 ESP32 开发板涉及几个步骤。

1. 安装 esptool

如果你还没有安装 esptool.py，你可以使用 pip 来安装它：

pip install esptool

2. 下载 MicroPython 固件

MicroPython - Python for microcontrollers

前往 MicroPython 的官方网站，找到 ESP32 的固件，然后下载合适的 .bin 文件。确保选择与你的 ESP32 开发板兼容的版本。

3. 连接你的 ESP32

使用适当的 USB 数据线将 ESP32 开发板连接到你的计算机。

4. 查找 ESP32 的串口

在终端或命令提示符中，使用以下命令查找 ESP32 的串口：

ls /dev/tty.*

记下 ESP32 的串口名，例如 /dev/ttyUSB0

5. 擦除现有固件

为了确保 MicroPython 正确地安装在 ESP32 上，首先擦除开发板上的现有固件：

esptool.py --port <YOUR_PORT> erase_flash

将 <YOUR_PORT> 替换为你在第4步中找到的串口名。

6. 刷入 MicroPython 固件

使用以下命令将 MicroPython 固件刷入 ESP32：

esptool.py --chip esp32 --port <YOUR_PORT> write_flash -z 0x1000 <PATH_TO_YOUR_MICROPYTHON_BIN_FILE>

替换 <YOUR_PORT> 为你的串口名，并将 <PATH_TO_YOUR_MICROPYTHON_BIN_FILE> 替换为你下载的 .bin 文件的路径。

7. 重启 ESP32

完成刷入操作后，断开并重新连接 ESP32 的电源，或使用开发板上的复位按钮进行复位。

现在，ESP32 上应该已经运行了 MicroPython，你可以使用串口工具screen连接到 ESP32，并开始运行 MicroPython 命令。

上传MicroPython脚本

将写好的 Python 程序刷入 ESP32 来运行并不是直接将 Python 代码烧写到 ESP32 的 flash 中的常规做法。相反，你首先将 MicroPython 烧写到 ESP32，然后将你的 Python 脚本上传到 ESP32 上的文件系统，并在那里运行它。以下是如何做到这一点的步骤：

1. 安装 ampy

ampy 是 Adafruit 提供的一个工具，用于在与 MicroPython 兼容的设备上管理文件。你可以使用 pip 安装它：

pip install adafruit-ampy

2. 上传你的 Python 脚本

使用 ampy 将你的 Python 脚本放入 ESP32 的文件系统中。例如，假设你的脚本名为 main.py：

ampy --port <YOUR_PORT> put main.py

将 <YOUR_PORT> 替换为 ESP32 的串口名（如 /dev/ttyUSB0 ）。

3. 运行你的脚本

连接到 ESP32 的 REPL（Read-Evaluate-Print Loop）：

• 在 Linux 或 macOS 上，你可以使用 screen:

screen <YOUR_PORT> 115200

• screen基本使用

  当你使用 screen 连接到一个串口或其他设备后，你可以按照以下步骤断开连接：

  1. 按 Ctrl + A 键。这是 screen 的命令键。

  2. 紧接着按 k 键。这将会提示你是否确定要杀死这个 screen 会话。

  3. 最后，按 y 键确认。

  这样就会结束 screen 会话并断开连接。

  另外，你也可以按 Ctrl + A 然后按 d 键来"分离"一个 screen 会话，这样你可以在后台保留会话并返回到终端。要重新连接到这个会话，可以使用 screen -r 命令。

一旦连接，你应该能够看到 MicroPython 的提示符 >>>。要运行你刚刚上传的脚本，只需输入：

import main

注意：如果你的脚本名为 main.py，ESP32 会在启动时自动运行它。如果你想要在设备启动时自动执行其他名称的脚本，你需要重命名该脚本为 main.py。

示例 main.py 使板子自带的灯呼吸闪烁

from machine import Pin, PWM
import time

# 使用 ESP32 的板载 LED。大多数 ESP32 开发板的板载 LED 连接到 GPIO2。
LED_PIN = 2

# 创建一个 PWM 对象
led = PWM(Pin(LED_PIN), freq=1000)

def breathe():
    while True:
        # 逐渐增加亮度
        for duty in range(0, 1024, 10):
            led.duty(duty)
            time.sleep(0.05)
        
        # 逐渐减少亮度
        for duty in range(1023, -1, -10):
            led.duty(duty)
            time.sleep(0.05)

breathe()

使用ampy管理文件

使用ampy管理文件系统中的文件

ampy 是由 Adafruit 开发的一个工具，用于在与 MicroPython 兼容的板上管理文件。下面是如何使用 ampy 进行文件管理的常见命令：

1. 列出板上的所有文件

要列出板上的所有文件，你可以使用 ls 命令：

ampy --port <YOUR_PORT> ls

2. 上传文件到板上

要将文件上传到板上，使用 put 命令：

ampy --port <YOUR_PORT> put <LOCAL_FILE>

例如，要上传名为 main.py 的文件，使用：

ampy --port <YOUR_PORT> put main.py

3. 从板上读取文件

要从板上读取文件并将其内容打印到终端，使用 get 命令：

ampy --port <YOUR_PORT> get <REMOTE_FILE>

如果你还想将其保存到本地文件，可以：

ampy --port <YOUR_PORT> get <REMOTE_FILE> <LOCAL_FILE>

4. 删除板上的文件

要删除板上的文件，使用 rm 命令：

ampy --port <YOUR_PORT> rm <REMOTE_FILE>

5. 创建目录

要在板上创建目录，使用 mkdir 命令：

ampy --port <YOUR_PORT> mkdir <DIRECTORY_NAME>

6. 执行脚本并查看输出

你可以使用 run 命令来执行板上的 MicroPython 脚本并看到其输出：

ampy --port <YOUR_PORT> run <SCRIPT_NAME>

注意事项

• 在使用 ampy 之前，确保已经断开了其他对板子的连接（例如 screen,），否则 ampy 可能无法与板子通讯。

• <YOUR_PORT> 是你的设备连接的串口。例如 /dev/ttyUSB0 。

ampy 为管理 MicroPython 板上的文件提供了简单而直接的方法。如果你经常使用相同的串口，你也可以考虑在 .bashrc 或 .bash_profile 中设置 AMPY_PORT 环境变量，这样你就不必每次都指定 --port 参数了。

特殊文件 boot.py main.py

在 ESP32 上运行 MicroPython 时，boot.py 和 main.py 是两个特殊的文件，它们在启动过程中自动执行。它们之间的主要关系和区别如下：

1. 执行顺序：

• boot.py: 当 ESP32 上的 MicroPython 被启动时，首先执行的是 boot.py。它的主要目的是进行初始化操作，例如设置无线网络连接、配置一些硬件参数或其他任何需要在程序运行之前进行的设置。

• main.py: 在 boot.py 执行完毕后，main.py 将被执行。这是你的主应用程序或脚本，通常用于运行你的项目的主要功能或代码。

2. 用途：

• boot.py: 由于它是首先执行的，boot.py 主要用于设置那些只需要配置一次的东西，如 Wi-Fi 设置或其他系统级初始化。在某些情况下，为了安全起见，你可能想在这里设置异常处理，以确保无论 main.py 中发生什么，都不会影响到系统的正常启动。

• main.py: 这是你的主程序代码，可能包括处理循环、事件响应或任何你的项目需要的功能。