Esercizi di base con MicroPython

Il codice sorgente di ogni esercizio è disponibile in area download

Recupera lo stato di un pulsante (GPIO) (Leggere lo stato di un pulsante)

Ci sono 3 pulsanti SW1, SW2, SW3 disponibili per lo sviluppatore :

image

Vedremo in questa sottosezione come inizializzare un Pin in modalità “Input” e visualizzare un messaggio quando si preme uno dei 3 pulsanti utilizzando pyb.Pin.

Useremo il cosiddetto metodo “pull” per chiedere al sistema MicroPython lo stato del Pin (1 o 0).

Per ragioni elettroniche, lo stato del Pin a riposo ovvero a pulsante rilasciato, è equivalente a 1 mentre lo stato alla pressione di un pulsante è 0.

  • Apri l’editor di script e modifica il file main.py:
import pyb # Libreria MicroPython che consente l'accesso alle periferiche (GPIO, LED, etc)
import time # Libreria che consente di interrompere il sistema
print("I GPIO con MicroPython sono facili")
# Inizializzazione dei pin di ingresso (SW1, SW2, SW3)
sw1 = pyb.Pin('SW1', pyb.Pin.IN)
sw1.init(pyb.Pin.IN, pyb.Pin.PULL_UP, af=-1)
sw2 = pyb.Pin('SW2', pyb.Pin.IN)
sw2.init(pyb.Pin.IN, pyb.Pin.PULL_UP, af=-1)
sw3 = pyb.Pin('SW3', pyb.Pin.IN)
sw3.init(pyb.Pin.IN, pyb.Pin.PULL_UP, af=-1)
# Inizializzazione delle variabili
Vecchio_Valore_sw1 = 0
Vecchio_Valore_sw2 = 0
Vecchio_Valore_sw3 = 0
while 1: # Creazione di un ciclo infinito
	# il sistema si ferma per 300 ms
	time.sleep_ms(300)
	#Recupero dello stato dei pulsanti 1,2,3
	Valore_sw1 = sw1.Valore()
	Valore_sw2 = sw2.Valore()
	Valore_sw3 = sw3.Valore()
	#Lo stato attuale è diverso dallo stato precedente?
	if Valore_sw1 != Vecchio_Valore_sw1:
    	    if Valore_sw1 == 0:
        	        print("Il pulsante 1 (SW1) viene premuto")
    	    else:
        	        print("Il pulsante 1 (SW1) viene rilasciato")
    	    Vecchio_Valore_sw1 = Valore_sw1
	if Valore_sw2 != Vecchio_Valore_sw2:
    	    if Valore_sw2 == 0:
        	        print("Il pulsante 2 (SW2) viene premuto")
    	    else:
        	        print("Il pulsante 2 (SW2) viene rilasciato")
    	    Vecchio_Valore_sw2 = Valore_sw2
	if Valore_sw3 != Vecchio_Valore_sw3:
            if Valore_sw3 == 0:
        	       print("Il pulsante 3 (SW3) viene premuto")
    	    else:
        	       print("Il pulsante 3 (SW3) viene rilasciato")
    	    Vecchio_Valore_sw3 = Valore_sw3
  • Salva lo script * main.py * (CTRL + S), quindi riavvia la scheda (CTRL + D). Quando si preme uno dei 3 pulsanti (SW1, SW2, SW3), i messaggi nella console indicano lo stato dei pulsanti.

Modifica lo stato di un output (GPIO) (Luce a LED)

L’obiettivo ora è accendere i LED sul kit di sviluppo:

image

Ecco l’organizzazione dei LED per colore e numero:

  1. LED 1 : blu
  2. LED 2 : verde
  3. LED 3 : rosso

In MicroPython, il modulo ** pyb.LED ** ti consente di gestire i LED in modo molto semplice.

In questa parte si vuole eseguire un “chaser”, questo esercizio consiste nell’accendere e spegnere i LED uno dopo l’altro, ciclicamente.

  • Utilizzando il metodo precedente e il seguente script, eseguire il chaser con MicroPython:
import pyb
import time
print("I LED con MicroPython sono facili")
# Inizializzazione dei LEDs (LED_1, LED_2, LED_3)
led_blu = pyb.LED(1)
led_verde = pyb.LED(2)
led_rosso = pyb.LED(3)
# Inizializzazione del contatore LED
contatore_led = 0
while 1: # Creazione di un ciclo infinito
    if contatore_led == 0:
        led_blu.on()
        led_rosso.off()
        led_verde.off()
    elif contatore_led == 1:
        led_blu.off()
        led_verde.on()
        led_rosso.off()
    else:
        led_blu.off()
        led_verde.off()
        led_rosso.on()
    # Vogliamo accendere il LED successivo alla successiva iterazione del ciclo
    contatore_led = contatore_led + 1
    if contatore_led > 2:
        contatore_led = 0
    time.sleep_ms(500) # il sistema si ferma per 500 ms

Lettura di un valore analogico (ADC)

Vorremmo ora convertire il valore analogico (0-3,3 V) di un segnale in un valore digitale (0-4095).

È possibile collegare ad A0-5 un ingresso che restituisca una tensione compresa tra 0 e + 3.3V (eventualmente variabile nel tempo).Questo connettore è collegato direttamente all’ADC del microcontrollore. Il segnale può quindi essere convertito in un segnale digitale: image

Per questa dimostrazione utilizzeremo un potenziometro commerciale (10 KOhm) che colleghiamo ad A0, in questo modo:

image

Qualsiasi riferimento del potenziometro da 10 KOhm funzionerà per la dimostrazione. Ecco un riferimento:

PTV09A-4020F-B103 : image

Con l’aiuto del seguente script, utilizza la funzione * pyb.ADC * per interagire con l’ADC STM32:

import pyb
import time
print("ADC con MicroPython è facile")
# Inizializzazione dell'ADC sul Pin A0
adc_A0 = pyb.ADC(pyb.Pin('A0'))
while 1:
    valore_numerico = adc_A0.read()
    # È ora necessario convertire il valore numerico rispetto alla tensione di riferimento (3,3V) e
    # il numero di bit del convertitore (12 bits - 4096 valori)
    valore_analogico = (valore_numerico * 3.3) / 4095
    print("Il valore della tensione è :", valore_analogico, "V")
    # il sistema si ferma per 500 ms
    time.sleep_ms(500)

Puoi avviare il terminale Putty e osservare il valore in Volt che evolve, ogni 500ms, quando giri il potenziometro.

Visualizzazione su uno schermo LCD OLED (I2C)

È molto facile usare un display OLED con MicroPython per visualizzare i messaggi. Vedremo in questo esempio come collegare lo schermo LCD in I2C, quindi come controllare lo schermo per inviare messaggi con MicroPython.

Per l’esempio, utilizzeremo lo schermo OLED monocromatico, 192 x 32 pixel, di Adafruit, tuttavia tutti gli schermi che integrano il driver SSD1306 sono compatibili.

Ecco come collegare il display OLED:

  • D15=SCL
  • D14=SDA

image

Avremo bisogno del file ssd1306.py disponibile direttamente in TP LCD

Al termine del download, sarà necessario trasferire il file nella directory del dispositivo PYBLASH.

  • Ora modifica il file script main.py:
from machine import Pin, I2C
import ssd1306
from time import sleep

#Inizializzazione del dispositivo I2C
i2c = I2C(scl=Pin('SCL'), sda=Pin('SDA'), freq=100000)

#Impostazione delle caratteristiche dello schermo
larghezza_schermo_oled = 128
lunghezza_schermo_oled = 32
oled = ssd1306.SSD1306_I2C(larghezza_schermo_oled, lunghezza_schermo_oled, i2c)

#Invio di testo da visualizzare sullo schermo OLED
oled.text('MicroPython OLED!', 0, 0)
oled.text('    I2C   ', 0, 10)
oled.text('Troppo facile !!!', 0, 20)
oled.show()

Uso di BLE (Bluetooth Low Energy)

In questa parte vedremo come comunicare tramite Bluetooth Low Power con l’applicazione STBLESensor e la scheda di sviluppo WB55.

Installazione del sensore ST BLE sul tuo smartphone

Installa l’applicazione ST BLE Sensor sul tuo smartphone su Google Play o IOS Store

image Android iOS

Consultare la descrizione completa dei vari servizi offerti dall’applicazione STBLESensor

Comunicazione BLE in MicroPython

Per comunicare in Bluetooth Low Energy con micropython, sarà necessario includere 2 nuovi file nella directory del disco usb * PYBFLASH *:

  1. ble_advertising.py (File della guida per la creazione del messaggio di avviso)
  2. ble_sensor.py (Classe che consente la gestione della connessione BLE)
    Dovrai scaricare gli script necessari per questo esempio TP BLE

Grazie al file * ble_sensor.py *, potremo creare un oggetto BLE con 1 servizio e 2 caratteristiche.

Questo file dovrà essere modificato per cambiare il profilo BLE, se necessario.

Dopo l’avvio dello script, il kit di sviluppo WB55 inizia a emettere frame BLE, chiamati * advertising *. Questi messaggi vengono utilizzati per identificare l’oggetto Bluetooth e per indicare che il dispositivo è pronto per essere connesso.

Il nome del dispositivo è: ** WB55-MPY **. Verificheremo con l’applicazione per smartphone se la scheda WB55 è in trasmissione bluetooth.

uso

Avvia l’applicazione ** STBLESensor ** sul tuo smartphone:

image

  • Quindi tocca l’icona della lente di ingrandimento per visualizzare i dispositivi BLE circostanti:

image

In questo esempio, il profilo BLE che abbiamo scelto ci permette di simulare un termometro e di accendere o spegnere un LED. Il valore del termometro viene generato casualmente ogni secondo.

  • Connettiti alla scheda di sviluppo premendo “WB55-MPY”:

image

Il LED blu sulla scheda WB55 dovrebbe accendersi quando è collegata all’applicazione. Possiamo osservare, in questa schermata, la variazione casuale di temperatura tra 0 e 100,0 ° C. È possibile visualizzare la temperatura in modalità grafica.

  • A tale scopo, premere il pulsante menu image:

image

  • Ora premi image:

image

  • Per visualizzare il grafico, premere image:

image

Puoi usare il pulsanteimage per modificare le opzioni del grafico, come la dimensione dell’asse X o abilitare il cambio automatico della scala Y.

Ora studieremo l’invio di informazioni dallo SmartPhone alla piattaforma WB55. Per questo usiamo l’applicazione per accendere o spegnere il LED rosso del kit di sviluppo.

  • A tale scopo, premere il pulsante menu image:

image

  • Ora scegli l’opzione image:

image

In questa schermata puoi controllare il LED rosso del kit di sviluppo.