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ESP8266 MicroPython入门指南

一、ESP8266 MicroPython概述

ESP8266是一款低成本、高性能、低功耗的Wi-Fi芯片,通常用于物联网应用。而MicroPython是一种支持Python 3标准语法的精简Python版本,可以运行在微控制器上。ESP8266 MicroPython是微控制器ESP8266的MicroPython版本,将Python解释器移植到ESP8266微控制器中,方便开发人员快速进行原型设计和快速开发原型应用。ESP8266 MicroPython支持网络和socket编程、HTTP客户端、JSON解析器、Websocket客户端等,使得基于ESP8266的物联网实现更加简单、高效。

二、ESP8266 MicroPython安装步骤

将MicroPython固件烧写到ESP8266芯片中,以便运行MicroPython脚本。以下是ESP8266 MicroPython的安装步骤:

1、下载MicroPython固件:从MicroPython固件下载页面(https://micropython.org/download#esp8266)下载专用于ESP8266芯片的固件(通常是.bin格式文件),例如:esp8266-20200803-unstable-v1.12-503-g001fc431c.bin。

2、安装esptool.py:使用esptool.py工具将下载的固件烧写到ESP8266芯片中。esptool.py是一个Python脚本,可通过PIP简单地安装。例如,在命令行终端中输入以下命令:pip install esptool

3、擦除ESP8266芯片:在烧写MicroPython固件之前,需要擦除ESP8266芯片中的原有固件。可以使用终端命令擦除芯片,例如:esptool.py -p /dev/ttyUSB0 erase_flash (其中/dev/ttyUSB0是ESP8266芯片连接到计算机的端口)。

4、烧写MicroPython固件:使用esptool.py工具将MicroPython固件烧入ESP8266芯片。例如:esptool.py -p /dev/ttyUSB0 write_flash 0x0 esp8266-20200803-unstable-v1.12-503-g001fc431c.bin。完成烧写后,就可以使用MicroPython在ESP8266上运行Python脚本了。

三、ESP8266 MicroPython应用示例

以下是ESP8266 MicroPython的示例代码,演示如何通过ESP8266芯片连接到Wi-Fi网络,并使用Web客户端访问远程服务器:

import network
import urequests

# 配置Wi-Fi连接
station = network.WLAN(network.STA_IF)
station.active(True)
station.connect("WIFI_SSID", "WIFI_PASSWORD")

# 等待连接成功
while not station.isconnected():
    pass

# 访问远程服务器
response = urequests.get("http://www.example.com")
print(response.text)

以上代码首先连接到Wi-Fi网络,然后使用urequests模块访问远程服务器,并打印响应文本。

四、ESP8266 MicroPython常用API

1. network模块

network模块用于配置和管理ESP8266的网络连接,包含以下常用API:

  • network.WLAN:创建Wi-Fi连接
  • WLAN.active:启用或禁用Wi-Fi连接
  • WLAN.connect:连接Wi-Fi网络
  • WLAN.disconnect:断开Wi-Fi连接
  • WLAN.ifconfig:获取IP地址、网关和子网掩码
  • WLAN.isconnected:检查Wi-Fi是否连接成功

2. urequests模块

urequests模块是MicroPython的轻量级HTTP客户端,用于访问Web服务器,包含以下常用API:

  • urequests.get:发送GET请求
  • urequests.post:发送POST请求
  • urequests.put:发送PUT请求
  • urequests.delete:发送DELETE请求

3. machine模块

machine模块用于控制ESP8266的硬件功能,包含以下常用API:

  • machine.Pin:创建针脚对象
  • Pin.value:设置或读取针脚状态(高电平或低电平)

4. json模块

json模块用于解析JSON格式的数据,将JSON数据转换为Python对象,包含以下常用API:

  • json.loads:将JSON字符串转换为Python对象
  • json.dumps:将Python对象转换为JSON字符串

五、ESP8266 MicroPython开发工具

在MicroPython开发ESP8266应用时,需要一个适合MicroPython语言的集成开发环境(IDE),以便更高效、更便捷地开发程序。以下是一些流行的ESP8266 MicroPython开发工具:

  • uPyCraft:uPyCraft是专为MicroPython开发而设计的IDE,包含调试器、REPL(交互式解释器)和代码编辑器。
  • Thonny:Thonny是一款简单易用的Python IDE,支持MicroPython,并可以与Pyboard硬件进行无缝集成。
  • Visual Studio Code:Visual Studio Code是一款优秀的跨平台代码编辑器,支持MicroPython和ESP8266,可以扩展插件、调试器等功能。

六、结语

ESP8266 MicroPython是一种快速开发物联网应用的必备技术,使得开发人员可以更加自由地应用Python语言进行开发。本文介绍了ESP8266 MicroPython的概述、安装步骤、应用示例和常用API,并介绍了一些流行的ESP8266 MicroPython开发工具。