MicroPython 智能硬件开发完整指南

第一部分：MicroPython 基础

1. MicroPython简介

• 定义：专为微控制器设计的精简Python 3实现，支持硬件直接操作。
• 特点：
  • 语法兼容Python 3，但移除复杂功能（如多线程）。
  • 支持GPIO、PWM、I2C、SPI等硬件接口。
  • 适用于ESP32、ESP8266、Raspberry Pi Pico等开发板。

2. 开发环境搭建

硬件准备

• 推荐开发板：ESP32（性价比高，WiFi/BLE双模）、Raspberry Pi Pico（低成本，RP2040芯片）。
• 外设：杜邦线、面包板、传感器（DHT11、超声波模块等）。

软件配置

1. 固件烧录：
   • 下载固件：MicroPython官网
   • 烧录工具：esptool（ESP系列）、rp2-flash（树莓派Pico）。
2. 编程工具：
   • Thonny IDE（新手友好，内置REPL）。
   • VS Code + Pymakr插件（支持远程调试）。

第一个程序

# 点亮板载LED（ESP32示例）
from machine import Pin
import time

led = Pin(2, Pin.OUT)
while True:
    led.toggle()
    time.sleep(1)

---

第二部分：核心语法与硬件操作

1. 基础语法

变量与数据类型

# MicroPython支持标准Python类型
value = 42
name = "ESP32"
data = [1, 2, 3]
sensor_data = {
   "temp": 25.5, "humi": 60}

流程控制

# 条件与循环
if temperature > 30:
    alert()
elif temperature < 0:
    freeze()
else:
    normal()

for i in range(10):
    print(i)

while sensor.is_active():
    read_data()

2. 硬件交互

GPIO控制

from machine import Pin

button = Pin(14, Pin.IN, Pin.PULL_UP)  # 按钮输入（上拉模式）
led = Pin(2, Pin.OUT)                 # LED输出

if button.value() == 0:  # 按钮按下
    led.on()

PWM调光/调速

from machine import PWM, Pin

pwm = PWM(Pin(13), freq=1000, duty=512)  # 频