Tutorial do Arduino com Python para iniciantes

Quando você começa a jogar com placas Arduino, a linguagem de programação padrão é fornecida pelo Arduino. Esta linguagem é extremamente útil para começar e pode até ser usada para uso real. Pessoas que o usam há algum tempo, porém, notam algumas limitações. Você também pode já estar acostumado a programar em Python. Por esta razão, os desenvolvedores inventaram o Micropython.

Com Micropython, você tem todos os fundamentos do Python, com limitações devido ao hardware em que finalmente o está executando. Este artigo não discutirá essas limitações. Felizmente, você tem uma imagem clara do que um microcontrolador pode fazer. Provavelmente, você descobrirá que ele pode fazer muito mais do que você imaginava antes de começar.

Algumas soluções

Existem várias maneiras de começar a programar um Arduino usando Python. Antes de começar, você deve pensar se está preparando um novo programa Arduino ou se quer falar com um. Existem várias bibliotecas que criam novos programas Arduino, contornando o sistema de programação padrão que fornecem.

Você tem placas que já executam Micropython; você pode encontrá-los em suas respectivas páginas iniciais.

Você pode querer criar um programa Python que se comunique com um microcontrolador padrão. Se você fizer isso, você terá algumas bibliotecas de interface para Python. Os mais conhecidos são Micropython e CircuitPython; estas são distribuições prontas para rodar em placas especiais. Você pode compilar para outras placas se tiver as habilidades.

O mu-editor para micropython

Um editor simples de usar é um editor mu. Este editor está preparado para detectar sua placa na porta serial se você tiver uma. Se você não tiver um, pode começar a trabalhar com o Python normal. Para escolher, mude o modo no canto superior esquerdo. O Python padrão funciona, e você pode se acostumar com o editor.

Este editor tem alguns recursos de IDE, como autocompletar código, realce e você pode iniciar um REPL. Todos esses recursos funcionam mesmo quando conectados diretamente à placa. Para instalar o editor, você pode encontrá-lo no repositório de sua distribuição.

$ sudo apt install micropython mu-editor mu-editor-doc

Estas são todas as ferramentas de que você precisa com uma placa que já tem Micropython nela. Um código simples que você pode tentar é o piscar comum do LED na placa. Para chegar ao hardware, como um LED, você precisa importar a biblioteca.

do LED de importação pyb
tempo de importação
estado = Falso;
enquanto verdadeiro:
Tempo.dormir (0.5)
if state == False:
LED (ligado);
estado = Verdadeiro;
senão:
LED (desligado);
estado = Falso;

Use o código acima para experimentar sua nova placa. Observe que o 'pyb' varia de placa para placa, Adafruit usa a máquina. Aproveite o tempo para aprender quais são os valores de suas placas a partir da documentação.

REPL - Leia, avalie, imprima, faça um loop

Ao usar MicroPython, ou qualquer Python, você tem um REPL disponível. Esta é uma ótima maneira de testar pequenos trechos de código. Neste caso, você pode usá-lo para descobrir quais módulos estão disponíveis. A função help () faz um ótimo trabalho em guiá-lo pelos fundamentos do que você tem disponível.

Quando você executa help () sem parâmetros, ele fornece uma lista de opções. Depois disso, é interativo; digite o que você precisa perguntar e orientação sobre como usá-lo.

Use o REPL para descobrir quais bibliotecas a placa suporta. É um método de aprendizagem um pouco mais difícil, mas você adquire o hábito de usar a documentação embutida. Para aprender de verdade, você precisa seguir alguns tutoriais e construir algo mais sobre eles.

Pranchas rodando Micropython

A maneira mais fácil de começar a programar para Arduino usando Python é comprar uma placa pronta para isso. As pranchas que existem no mercado impressionam e vêm de diversos fornecedores. As principais bibliotecas são CircuitPython e Micropython.

Uma linha impressionante de placas vem da Adafruit, chamada Circuit Playground. Essas placas são redondas, o que é estranho. Mais importante, eles têm 10 Neopixels a bordo, e isso é apenas a parte visual. Vários sensores estão na placa, também estão incluídos dois botões e um interruptor deslizante. Os pinos de entrada / saída são feitos para usar garras jacaré, embora ainda estejam disponíveis como botões de toque capacitivos.

Seedstudio também tem uma variedade de placas que suportam CircuitPython. Eles vêm em uma gama de muito pequeno a muito capaz. O WiPy 2.0 é uma pequena placa que está pronta para funcionar, embora seja útil obter o kit de antena. A placa possui um módulo WiFi para o ESP32, um LED RGB e um botão de reset. Você obtém muito menos hardware, mas o tamanho é 42 mm x 20 mm x 3.5 mm, e você ainda tem muitos pinos na placa.

Projetos simples para você começar

Depois de fazer seu programa de piscar, você com certeza vai querer tentar algo mais difícil. Certifique-se de ter algo atraente que seja desafiador, mas solucionável. Aqui estão algumas sugestões.

Faça um programa que pisque uma luz em um ritmo constante. Ao mesmo tempo, faça um botão acender e apagar outra lâmpada. Você verá rapidamente as limitações de atraso ()!

Faça um controlador MIDI.

Faça um sistema de alarme simples usando um sensor infravermelho e alguns NeoPixels.

Conclusão

A melhor maneira de começar a usar o MicroPython é obter uma placa decente que já suporte MicroPython ou CircuitPython e começar a testar suas ideias. Já que a ideia é controlar outras coisas, procure um pacote, ou kit, que contenha alguns sensores e um display ou dois.

Feliz Hacking.