使用 MicroPython 開發 ESP32 簡介 | 極客俠GeeksMan

本套開發教程主要參考 Quick reference for the ESP32open in new window，這是 MicroPython 官方手冊，里面包含了使用 MicroPython 操控 ESP32 單片機內部資源介紹與范例，非常詳細。

# ESP32 開發板介紹

ESP32 是一款國產芯片，這個芯片專為移動設備、可穿戴設備與物聯網應用而設計，集成了低功耗藍牙和 Wi-Fi。這也是為什么 ESP32 在 DIY 愛好者中備受推崇的原因。

其中模塊的含義：

ESP32 芯片有 48 個引腳，具有多種功能，并不是所有的 ESP32 開發板的管腳都暴露在外，有些管腳不能使用。

ESP32 芯片有 34 個可編程的 GPIO 引腳，每個引腳執行多個功能，也就是 IO 口復用，設置 IO 口功能的時候只有一個功能會被激活。可以在程序中將引腳配置為 GPIO、ADC、UART 等等。此外，有些引腳具有特定的功能，使得它們適合或不適合特定的項目。

ESP32 開發板引腳圖如下：

# ESP32 開發方式

ESP32 的開發方式主要有三種：

• MicroPython，常用的開發軟件為 Thonny，支持 Python 語法，容易上手
• Arduino，便捷靈活、方便上手的開源電子原型平臺，支持 ESP32、ESP8266等。
• ESP-IDF，是樂鑫官方的物聯網開發框架，基于 C/C++ 語言提供了一個自給自足的 SDK，方便用戶在這些平臺上開發通用應用程序。

還有幾個比較小眾的開放方式比如 Lua、Javascript 等等，大家可以去了解。

# 為什么要學習 MicroPython？

Python，是一種面向對象的解釋型計算機程序設計語言，它是純粹的自由軟件，源代碼和解釋器 CPython 遵循GPL（GNU General Public License）協議。Python 的設計目標之一是讓代碼具備高度的可閱讀性。它設計時盡量使用其它語言經常使用的標點符號和英文單字，讓代碼看起來整潔美觀。它不像其他的靜態語言如 C、Pascal 那樣需要重復書寫聲明語句，也不像它們的語法那樣經常有特殊情況和意外?？傊?，Python 是一種簡單易用的、能夠運行在多個平臺下的計算機編程語言。

MicroPython 是基于 Python 實現的簡易版本，用于在嵌入式系統中運行，例如樹莓派、ARM 單片機和 ESP32。它兼容大部分 Python3 語法，因此只要熟悉 Python3 就能無障礙上手 MicroPython。

而 MicroPython，是跑在 MCU（微控制器）上的 Python，通過內置的解釋器執行 py 文件或者 py 命令，就可以讓微控制器運行您想要的功能了。MicroPython 和 Python 編程語言一樣，在任何板子上都可以使用通用的 API 控制硬件底層，比如點亮 LED 燈，讀取傳感器信息， LCD 顯示字符串、控制電機、連接網絡、連接藍牙等等。

如果說 Arduino 讓創客擺脫了各種編程環境配置，那么 Micropython 直接讓創客擺脫了底層。命令行和解釋執行，都是 C 語言所不具備的優勢，運行 Micropython 的 SOC，就類似一臺完整的電腦，我們用 python 文件和命令行，輕松控制這臺電腦中的一切。

MicroPython 是人們連接各種任務的粘合劑，即便你不懂編程，不懂硬件，也可以通過它來控制 MCU。

MicroPython 它基于 ANSIC，語法跟 Python3 基本一致，擁有獨立的解析器、編譯器、虛擬機和類庫等，所以可以在所支持的硬件平臺上使用 Python 語言對硬件控制。 目前他支持基于 32-bit 的 ARM 處理器，比如說 STM32F401、STM32F405、STM32F407、ESP32 等，現如今支持的處理器更加豐富，比如 ESP8266 等，有興趣的可以去官網了解下。

# MicroPython 的啟動流程

當我們啟動 ESP32 后，MicroPython 系統將會依次執行一系列存放在單片機根目錄下的的程序文件。

首先執行的是 boot.py 文件。該文件是由 MicroPython 系統創建的。因此你無需自己創建該文件就可以在剛剛刷好固件的單片機根目錄下找到它。我不建議 MicroPython 的初學者對該文件進行修改，因為 boot.py 文件出現問題能會導致 MicroPython 無法正常啟動，嚴重的會導致系統崩潰。要修復可能只有重新刷固件才行。所以除非你非常了解 MicroPython，否則請不要自行修改該文件。

執行完 boot.py 以后，啟動后的單片機接下來將會執行 main.py 文件。如果你希望 ESP32 在每次啟動后都執行一系列操作的話，可以將你的指令代碼寫入該文件。由于 main.py 文件是用戶自己建立的而不是 MicroPython 系統建立的，因此在剛剛刷好固件的開發板根目錄下是不存在該文件的。