如何进行MicroPython环境搭建

# 如何进行MicroPython环境搭建

## 一、什么是MicroPython

MicroPython是Python 3编程语言的一个精简实现，专为微控制器和嵌入式系统设计。它包含了Python标准库的一小部分，并针对资源受限的环境进行了优化，允许开发者在硬件设备上直接运行Python脚本。

### 核心特点：
- 交互式解释器（REPL）
- 支持硬件级操作（GPIO、I2C、SPI等）
- 占用空间小（通常仅需256KB Flash和16KB RAM）
- 跨平台兼容性

## 二、准备工作

### 1. 硬件选择
常见的支持MicroPython的开发板：
- ESP8266（如NodeMCU）
- ESP32系列
- PyBoard（官方开发板）
- Raspberry Pi Pico
- STM32系列开发板

### 2. 软件工具准备
- **编程工具**：
  - Thonny IDE（推荐初学者）
  - VS Code + Pymakr插件
  - uPyCraft
- **驱动程序**：
  - CP210x（USB转串口驱动）
  - CH340驱动
- **烧录工具**：
  - esptool（ESP系列）
  - STM32CubeProgrammer（STM32）

## 三、固件烧录步骤

### 1. 获取固件文件
从官网下载对应设备的固件：

https://micropython.org/download/

示例（ESP32）：
```bash
wget https://micropython.org/resources/firmware/esp32-20220618-v1.19.1.bin

2. 使用esptool烧录（以ESP32为例）

安装esptool：

pip install esptool

擦除原有固件：

esptool.py --port /dev/ttyUSB0 erase_flash

写入新固件：

esptool.py --port /dev/ttyUSB0 --baud 460800 write_flash -z 0x1000 esp32-20220618-v1.19.1.bin

3. 验证安装

通过串口工具连接（如PuTTY）：

波特率：115200
数据位：8
停止位：1
无流控

成功连接后应看到MicroPython REPL提示符：

>>>

四、开发环境配置

1. 使用Thonny IDE

1. 下载安装：https://thonny.org/
2. 配置解释器：
   • 工具 > 选项 > 解释器
   • 选择”MicroPython (ESP32)”
   • 指定正确的串口

2. VS Code配置

1. 安装Pymakr插件
2. 创建配置文件pymakr.json：

{
  "address": "COM3",
  "username": "micro",
  "password": "python",
  "sync_folder": "/src",
  "open_on_start": true,
  "safe_boot_on_upload": false
}

五、第一个MicroPython程序

1. 点亮LED（ESP32示例）

from machine import Pin
import time

led = Pin(2, Pin.OUT)  # 大部分ESP32开发板板载LED接在GPIO2

while True:
    led.value(1)  # 点亮
    time.sleep(1)
    led.value(0)  # 熄灭
    time.sleep(1)

2. 文件系统操作

上传文件到设备：

with open('main.py', 'w') as f:
    f.write('print("Hello MicroPython!")')

重启后会自动执行main.py文件。

六、高级配置技巧

1. WiFi连接配置

import network

sta_if = network.WLAN(network.STA_IF)
sta_if.active(True)
sta_if.connect('SSID', 'password')

2. 启用WebREPL

允许通过网页访问REPL：

import webrepl_setup

按照提示设置密码后访问：

http://micropython.org/webrepl/

3. 低功耗模式

import machine

# 深度睡眠（ESP32）
rtc = machine.RTC()
rtc.irq(trigger=rtc.ALARM0, wake=machine.DEEPSLEEP)
machine.deepsleep(10000)  # 10秒后唤醒

七、常见问题解决

1. 无法连接串口

• 检查驱动安装
• 确认端口未被占用
• 尝试不同的波特率

2. 内存不足错误

优化代码： - 使用gc.collect()手动回收内存 - 避免创建大型对象

3. 固件版本兼容性问题

建议使用最新稳定版：

https://github.com/micropython/micropython/releases

八、学习资源推荐

1. 官方文档：https://docs.micropython.org/
2. 示例代码库：https://github.com/micropython/micropython-lib
3. 社区论坛：https://forum.micropython.org/

提示：不同开发板的GPIO编号可能不同，请参考具体开发板的引脚图。建议在boot.py中添加错误处理逻辑，防止程序崩溃导致设备无法使用。

通过以上步骤，您已经完成了MicroPython环境的完整搭建。接下来可以探索更多物联网和嵌入式开发的可能性！ “`

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