Python玩转Arduino——简单介绍

关于Python语言的介绍安装请参考廖雪峰的Python教程
Python是一门解释型语言，虽然不能够像c语言一样编译上传到Arduino——什么你说MicroPython，我们再说Arduino呢——仍然是可以跟Arduino的玩耍的，就像scratch一样。

前言

Python玩转arduino的方式跟mblock的在线编程模式差不多的,都是先给arduino写入一个固件,然后操作,不同的是mblock是通过积木来向arduino下指令,这里我们用Python.

mblock对arduino在线编程的步骤

1. 连接arduino到电脑
2. 打开mblock软件
3. 选择对应端口
4. 选择合适的控制板

然后我们就可以愉快的编程了.

用Python玩转Arduino

首先你要安装Python,并且确保安装了pip

然后我们要用到一个代码块Python Arduino 原型API第二版.

This is a project based on the original Python Arduino Prototyping API. I started a fork and after a while the whole thing was getting too different to make a pull request so I just put it here. The old project had wierd things going on to handle the communication, where I rely on parseInt() to do the work for me. There were also problems with analogWrite(), which is working in this version.

这个代码库呢是基于 Python Arduino Prototyping API,作者复制了一份,做了很多改动,跟原始版本相差很大,于是就成了一个独立的版本.这个版本的通讯方式跟老版本不同,主要是用到了parseInt()函数.当然这个版本不是很完善,analogWrite()用起来可能会有问题——不过凡是代码的问题，都可以修复的不是吗.

python玩转arduino的方法有很多,后面我在完善介绍别的.

上传固件

这样准备工作就已经完成了,那么让我们开始愉快的玩耍把.这个过程跟在mblock里连接硬件,最后上传固件本质是一样的,形式不同而已.

开始玩耍把

学习编程总是从Hello world!开始,而学习硬件总是从点亮LED灯开始,那么今天我们就用这个库来试着点亮一盏LED灯.

然后修改代码如下图就可以了.

from arduino import Arduino 
import time

b = Arduino('COM15')
# 实例化一个板子
# 突然很好奇如果我实例多个是否可以?
pin = 13

#declare output pins as a list/tuple
b.output([pin]) 
# 用列表的形式指定哪些针脚
# 用来当做输出针脚

for x in range(10):
    b.setHigh(pin)
    # 设定pin引脚为高电平
    # b在这里就是指板子
    time.sleep(1)
    # 利用time库中的sleep函数
    print b.getState(pin)
    # 这个只是用来打印输出状态
    b.setLow(pin)
    # 这顶引脚pin为低电平
    print b.getState(pin)
    time.sleep(1)

b.close()

快看看Arduino板子上自带的13号led灯是不是开始闪烁了呢?

这种方法不是很好玩,这个代码封装的比较麻烦,相比于树莓派最新版的GIPO库,差的太多,最新的gpiozero真的超好用的.后面介绍.
通过上面的代码就可以跟arduino愉快的玩耍了

注意:
b = Arduino('COM15')
引号里面代表的是具体通过那个端口跟arduino进行通讯,这里我的是'COM15'端口,大家要注意.

close()函数

函数的作用是关闭串口链接,释放资源,重新运行代码的时候不需要重新插拔串口,不然就得重新插拔,作为一个好的习惯保留把.

点评

这个类库做一点小东西足够了,驱动1602液晶屏啊,电机啊什么还不行,舵机和步进电机可以,但是在中小学教学做一些简单的东西足够了.

或者是在用树莓派控制arduino的情况下,足够了,当然还有其他方式,未完待续
在GitHub上,搜一下以arduino为关键字进行搜索,选择Python语言的结果,就有很多库可以用.慢慢找一下总有符合自己风格的.

可以看到JavaScript的项目也很多啊,前端的福音啊,感觉JavaScript现在都快逆天了.

可以看到很多甚至是HTML项目，应该是网页控制arduino，webarduino这种。
发现了一个很腻害的Arduino物联网平台项目PlatformIO

其他库

发现了Python版本的arduino命令API,似乎这个要完善的多,支持舵机,不过这个库已经三年没有更新了,o(╯□╰)o

没事搜一搜GitHub,总有意想不到的收货.

扩展

其实这种实现模式的关键是在arduino写入固件然后通讯,你可以直接用serial的方式——下次介绍——也可以用firmata这种复杂的通信协议来通信，视乎个人的开发能力而定。

对底层了解越多玩儿越多，未来我也会在深入学习的过程中不断的分享我的经验，欢迎大家留言讨论。