[TPYBoard-Micropython之會python就能做硬件開篇]會python就能做硬件！

2019-11-09 14:22:13

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供稿：網(wǎng)友

會python就能做硬件！

在寫這套教程之前，首先感覺山東蘿卜電子科技有限公司(turnipsmart.tec.co,http://www.turnipsmart.com/)提供的技術(shù)支持與開發(fā)板支持。本教程使用的micropython開發(fā)板為TPYBoardV102。

一、micropython是什么？

MicroPython是在單片機上可以跑的Python，也就是說，你可以通過Python腳本語言開發(fā)單片機程序。MicroPython遵守MIT協(xié)議開源，被授權(quán)人擁有復(fù)制、修改、發(fā)行和再授權(quán)的權(quán)利。由劍橋大學(xué)的理論物理學(xué)家喬治?達明設(shè)計。和Arduino類似，但MicroPython更強大。MicroPython基于ANSIC，語法跟Python3基本一致，擁有自家的解析器、編譯器、虛擬機和類庫等。目前它支持基于32-bit的ARM處理器，比如STM32F405。也就是說ARM處理器STM32F405上直接可運行Python語言，用Python語言來控制單片機。

二、TPYBoard-Micropython是什么？

TPYBoard-Micropython是以遵照MIT許可的MicroPython為基礎(chǔ)，由TurnipSmart公司制作的一款MicroPython開發(fā)板，它基于STM32F405單片機，通過USB接口進行數(shù)據(jù)傳輸。該開發(fā)板內(nèi)置4個LED燈、一個加速傳感器，可在3V-10V之間的電壓正常工作。TPYBoard-Micropython開發(fā)板讓用戶可以通過Python代碼輕松控制微控制器的各種外設(shè)，比如LED等，讀取管腳電壓，播放歌曲，和其他設(shè)備聯(lián)網(wǎng)等等。TPYBoard-Micropython開發(fā)板支持Python3.0及以上版本的直接運行，支持重力加速度傳感器，支持上百周邊外設(shè)配件，支持SWD燒寫固件。零基礎(chǔ)也能靈活掌握單片機技術(shù)！

三、TPYBoard-Micropython能干什么？

TPYBoard通過Python腳本語言實現(xiàn)單片機的控制，單片機能做什么就等于TPYBoard能做什么。既然Python語言能來控制單片機，那么可否進行實現(xiàn)對機器人的操控呢？還是讓我們一起看一下單片機能干什么？

目前單片機滲透到我們生活的各個領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個領(lǐng)域沒有單片機的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛機上各種儀表的控制，計算機的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動化過程的實時控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄像機、攝像機、全自動洗衣機的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機。更不用說自動控制領(lǐng)域的機器人、智能儀表、醫(yī)療器械以及各種智能機械了。因此，單片機的學(xué)習(xí)、開發(fā)與應(yīng)用將造就一批計算機應(yīng)用與智能化控制的科學(xué)家、工程師。　　單片機廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域，大致可分如下幾個范疇：

1、智能儀器

? 單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實現(xiàn)諸如電壓、電流、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強大。　　例如精密的測量設(shè)備（電壓表、功率計，示波器，各種分析儀）。

2、工業(yè)控制

　　單片機具有體積小、控制功能強、功耗低、環(huán)境適應(yīng)能力強、擴展靈活和使用方便等優(yōu)點，用單片機可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、信號檢測系統(tǒng)、無線感知系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、機器人等應(yīng)用控制系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng)，與計算機聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。

3、家用電器

　　現(xiàn)在的家用電器廣泛采用了單片機控制，從電飯煲、洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備和白色家電等。

4、網(wǎng)絡(luò)和通信

　　現(xiàn)代的單片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機進行數(shù)據(jù)通信，為在計算機網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實現(xiàn)了單片機智能控制，從手機，電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機等。

5、醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域

　　單片機在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機，各種分析儀，監(jiān)護儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。

6、模塊化系統(tǒng)

　　某些專用單片機設(shè)計用于實現(xiàn)特定功能，從而在各種電路中進行模塊化應(yīng)用，而不要求使用人員了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如音樂集成單片機，看似簡單的功能，微縮在純電子芯片中（有別于磁帶機的原理），就需要復(fù)雜的類似于計算機的原理。如：音樂信號以數(shù)字的形式存于存儲器中（類似于ROM），由微控制器讀出，轉(zhuǎn)化為模擬音樂電信號（類似于聲卡）。　　在大型電路中，這種模塊化應(yīng)用極大地縮小了體積，簡化了電路，降低了損壞、錯誤率，也方便于更換。

7、汽車電子

　　單片機在汽車電子中的應(yīng)用非常廣泛，例如汽車中的發(fā)動機控制器，基于CAN總線的汽車發(fā)動機智能電子控制器、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、abs防抱死系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、胎壓檢測等。

8、此外，單片機在工商、金融、科研、教育、電力、通信、物流和國防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。