如何用python控制乐高ev3

如何用Python控制乐高EV3

使用Python控制乐高EV3的方法包括：安装EV3 MicroPython、编写和上传Python代码、使用EV3 Python库控制电机和传感器。安装EV3 MicroPython很重要，因为它提供了与EV3硬件交互的必要工具和库。接下来，我将详细描述如何安装EV3 MicroPython。

首先，确保你有一个MicroSD卡（至少8GB）和一个读卡器。下载EV3 MicroPython操作系统镜像文件，并将其写入MicroSD卡。将MicroSD卡插入EV3砖块中，启动设备，你将看到MicroPython启动界面。接下来，安装一个支持EV3的Python IDE，如Microsoft Visual Studio Code，并配置它以连接到EV3。这样，你就可以编写、上传和调试Python代码了。

一、安装EV3 MicroPython

安装EV3 MicroPython是控制EV3的第一步。以下是详细步骤：

准备MicroSD卡：确保你有一个至少8GB的MicroSD卡，以及一个MicroSD卡读卡器。
下载MicroPython镜像文件：从官方LEGO网站或其他可靠来源下载MicroPython镜像文件。
写入镜像文件：使用镜像写入工具（如Etcher或Win32 Disk Imager）将镜像文件写入MicroSD卡。
插入MicroSD卡：将MicroSD卡插入EV3砖块的MicroSD卡插槽。
启动EV3：打开EV3砖块的电源开关，EV3将启动到MicroPython操作系统。

二、配置Python编程环境

在你的计算机上配置一个Python编程环境，以便你可以编写和上传代码到EV3。

安装Microsoft Visual Studio Code：这是一个强大的代码编辑器，支持多种编程语言，包括Python。
安装Python扩展：在Visual Studio Code中安装Python扩展，以便你可以编写和调试Python代码。
配置EV3插件：从Visual Studio Code扩展市场安装EV3 MicroPython插件，这将允许你直接连接和上传代码到EV3。

三、编写和上传Python代码

编写控制EV3的Python代码，并将其上传到EV3。

创建新项目：在Visual Studio Code中创建一个新的Python项目。
编写代码：使用EV3 MicroPython库编写控制代码。例如，控制电机、读取传感器数据等。
上传代码：通过EV3 MicroPython插件，将代码上传到EV3砖块。
运行代码：在EV3上运行上传的Python代码，观察执行结果。

四、控制电机

控制电机是LEGO EV3机器人的一个重要功能。你可以使用EV3 MicroPython库中的Motor类来控制电机。

from ev3dev2.motor import LargeMotor, OUTPUT_A, OUTPUT_B, SpeedPercent, MoveTank
初始化电机
left_motor = LargeMotor(OUTPUT_A)
right_motor = LargeMotor(OUTPUT_B)
设置电机速度并运行
left_motor.run_forever(speed_sp=SpeedPercent(50))
right_motor.run_forever(speed_sp=SpeedPercent(50))

在上述代码中，LargeMotor类用于控制EV3的电机，OUTPUT_A和OUTPUT_B是电机连接到EV3的端口。SpeedPercent用于设置电机的速度百分比。

五、读取传感器数据

你可以使用EV3 MicroPython库中的传感器类来读取传感器数据。例如，读取触摸传感器的数据。

from ev3dev2.sensor import INPUT_1
from ev3dev2.sensor.lego import TouchSensor
初始化传感器
touch_sensor = TouchSensor(INPUT_1)
读取传感器数据
if touch_sensor.is_pressed:
    print("触摸传感器被按下")
else:
    print("触摸传感器未被按下")

在上述代码中，TouchSensor类用于读取触摸传感器的数据，INPUT_1是传感器连接到EV3的端口。

六、综合实例

一个综合实例，结合电机和传感器的控制，实现一个简单的避障机器人。

from ev3dev2.motor import LargeMotor, OUTPUT_A, OUTPUT_B, SpeedPercent, MoveTank
from ev3dev2.sensor import INPUT_1, INPUT_2
from ev3dev2.sensor.lego import TouchSensor, UltrasonicSensor
from ev3dev2.sound import Sound
from time import sleep
初始化电机和传感器
left_motor = LargeMotor(OUTPUT_A)
right_motor = LargeMotor(OUTPUT_B)
touch_sensor = TouchSensor(INPUT_1)
ultrasonic_sensor = UltrasonicSensor(INPUT_2)
sound = Sound()
机器人避障逻辑
while True:
    if ultrasonic_sensor.distance_centimeters < 20:
        # 障碍物太近，停止并倒退
        left_motor.stop()
        right_motor.stop()
        sound.speak('Obstacle detected')
        left_motor.run_timed(speed_sp=-SpeedPercent(50), time_sp=1000)
        right_motor.run_timed(speed_sp=-SpeedPercent(50), time_sp=1000)
        sleep(1)
    else:
        # 没有障碍物，继续前进
        left_motor.run_forever(speed_sp=SpeedPercent(50))
        right_motor.run_forever(speed_sp=SpeedPercent(50))