如何進行MicroPython環境搭建

# 如何進行MicroPython環境搭建

## 一、什么是MicroPython

MicroPython是Python 3編程語言的一個精簡實現，專為微控制器和嵌入式系統設計。它包含了Python標準庫的一小部分，并針對資源受限的環境進行了優化，允許開發者在硬件設備上直接運行Python腳本。

### 核心特點：
- 交互式解釋器（REPL）
- 支持硬件級操作（GPIO、I2C、SPI等）
- 占用空間?。ㄍǔH需256KB Flash和16KB RAM）
- 跨平臺兼容性

## 二、準備工作

### 1. 硬件選擇
常見的支持MicroPython的開發板：
- ESP8266（如NodeMCU）
- ESP32系列
- PyBoard（官方開發板）
- Raspberry Pi Pico
- STM32系列開發板

### 2. 軟件工具準備
- **編程工具**：
  - Thonny IDE（推薦初學者）
  - VS Code + Pymakr插件
  - uPyCraft
- **驅動程序**：
  - CP210x（USB轉串口驅動）
  - CH340驅動
- **燒錄工具**：
  - esptool（ESP系列）
  - STM32CubeProgrammer（STM32）

## 三、固件燒錄步驟

### 1. 獲取固件文件
從官網下載對應設備的固件：

https://micropython.org/download/

示例（ESP32）：
```bash
wget https://micropython.org/resources/firmware/esp32-20220618-v1.19.1.bin

2. 使用esptool燒錄（以ESP32為例）

安裝esptool：

pip install esptool

擦除原有固件：

esptool.py --port /dev/ttyUSB0 erase_flash

寫入新固件：

esptool.py --port /dev/ttyUSB0 --baud 460800 write_flash -z 0x1000 esp32-20220618-v1.19.1.bin

3. 驗證安裝

通過串口工具連接（如PuTTY）：

波特率：115200
數據位：8
停止位：1
無流控

成功連接后應看到MicroPython REPL提示符：

>>>

四、開發環境配置

1. 使用Thonny IDE

1. 下載安裝：https://thonny.org/
2. 配置解釋器：
   • 工具 > 選項 > 解釋器
   • 選擇”MicroPython (ESP32)”
   • 指定正確的串口

2. VS Code配置

1. 安裝Pymakr插件
2. 創建配置文件pymakr.json：

{
  "address": "COM3",
  "username": "micro",
  "password": "python",
  "sync_folder": "/src",
  "open_on_start": true,
  "safe_boot_on_upload": false
}

五、第一個MicroPython程序

1. 點亮LED（ESP32示例）

from machine import Pin
import time

led = Pin(2, Pin.OUT)  # 大部分ESP32開發板板載LED接在GPIO2

while True:
    led.value(1)  # 點亮
    time.sleep(1)
    led.value(0)  # 熄滅
    time.sleep(1)

2. 文件系統操作

上傳文件到設備：

with open('main.py', 'w') as f:
    f.write('print("Hello MicroPython!")')

重啟后會自動執行main.py文件。

六、高級配置技巧

1. WiFi連接配置

import network

sta_if = network.WLAN(network.STA_IF)
sta_if.active(True)
sta_if.connect('SSID', 'password')

2. 啟用WebREPL

允許通過網頁訪問REPL：

import webrepl_setup

按照提示設置密碼后訪問：

http://micropython.org/webrepl/

3. 低功耗模式

import machine

# 深度睡眠（ESP32）
rtc = machine.RTC()
rtc.irq(trigger=rtc.ALARM0, wake=machine.DEEPSLEEP)
machine.deepsleep(10000)  # 10秒后喚醒

七、常見問題解決

1. 無法連接串口

• 檢查驅動安裝
• 確認端口未被占用
• 嘗試不同的波特率

2. 內存不足錯誤

優化代碼： - 使用gc.collect()手動回收內存 - 避免創建大型對象

3. 固件版本兼容性問題

建議使用最新穩定版：

https://github.com/micropython/micropython/releases

八、學習資源推薦

1. 官方文檔：https://docs.micropython.org/
2. 示例代碼庫：https://github.com/micropython/micropython-lib
3. 社區論壇：https://forum.micropython.org/

提示：不同開發板的GPIO編號可能不同，請參考具體開發板的引腳圖。建議在boot.py中添加錯誤處理邏輯，防止程序崩潰導致設備無法使用。

通過以上步驟，您已經完成了MicroPython環境的完整搭建。接下來可以探索更多物聯網和嵌入式開發的可能性！ “`

這篇文章包含了約1300字，采用Markdown格式編寫，包含： 1. 多級標題結構 2. 代碼塊示例 3. 命令行操作指南 4. 配置示例 5. 常見問題解答 6. 資源推薦 可根據具體設備型號調整相關內容。