microbit如何用Python编程

Microbit如何用Python编程

在microbit上使用Python编程有以下几个关键步骤：安装MicroPython、设置开发环境、编写代码、上传代码、调试和优化。下面详细介绍其中的“设置开发环境”。

一、安装MicroPython

MicroPython是一个专为微控制器设计的Python解释器，适用于Microbit。要在Microbit上使用Python，首先需要安装MicroPython固件。具体步骤如下：

下载MicroPython固件：

访问MicroPython的官方网站（https://micropython.org/download/），找到适用于Microbit的固件并下载。
安装固件到Microbit：

将Microbit连接到电脑，通过USB线缆将Microbit连接到计算机，Microbit会被识别为一个可移动的存储设备。将下载的MicroPython固件文件拖拽到Microbit的存储设备中，这将自动刷新Microbit，安装固件。

二、设置开发环境

要在Microbit上编写Python代码，可以使用几种不同的开发环境。推荐的开发环境包括Mu编辑器和在线编辑器。

1. 使用Mu编辑器

Mu编辑器是一个简单易用的Python编辑器，特别适合初学者。它专为Microbit开发设计，内置了与Microbit的通信功能。

下载和安装Mu编辑器：

访问Mu编辑器的官方网站（https://codewith.mu/），根据操作系统选择合适的版本进行下载和安装。
配置Mu编辑器：

打开Mu编辑器，选择“Microbit模式”。这样编辑器就会配置为适用于Microbit的开发环境。
编写和上传代码：

在Mu编辑器中编写Python代码，然后点击“Flash”按钮将代码上传到Microbit。这时Microbit会自动运行上传的代码。

2. 使用在线编辑器

Microbit还提供了一个在线编程平台（https://python.microbit.org/），适合无需安装软件的用户。

访问在线编辑器：

打开浏览器，访问Microbit的在线编程平台。
编写和下载代码：

在在线编辑器中编写Python代码，完成后点击“Download”按钮，将代码下载为.hex文件。
上传代码到Microbit：

将下载的.hex文件拖拽到Microbit的存储设备中，Microbit将自动运行这段代码。

三、编写代码

编写Python代码是Microbit编程的核心步骤。下面是一个简单的示例代码，展示如何在Microbit的LED显示屏上显示一颗心形图案。

from microbit import *
显示心形图案
display.show(Image.HEART)
持续显示
while True:
    sleep(1000)

在这段代码中，首先导入了Microbit库，然后使用display.show()函数在Microbit的LED显示屏上显示一个心形图案。while True:循环使得心形图案持续显示。

四、上传代码

在开发环境中编写完代码后，需要将其上传到Microbit。以Mu编辑器为例，点击编辑器中的“Flash”按钮，代码将自动上传到Microbit。Microbit上会显示上传成功的指示灯，上传完成后代码会自动运行。

五、调试和优化

调试和优化是编程过程中不可或缺的一部分。Microbit提供了多种调试工具和方法：

使用print()函数：

可以在代码中插入print()函数，将变量的值输出到Mu编辑器的REPL（Read-Eval-Print Loop）窗口，以便调试。
使用按钮和LED：

利用Microbit上的按钮和LED，可以设置断点和状态指示灯，帮助调试代码。
优化代码：

根据调试结果，优化代码的结构和性能。例如，减少不必要的循环，优化算法，提高代码执行效率。

六、项目实例

为了更好地理解如何用Python在Microbit上编程，下面介绍一个简单的项目：温度监测器。

1. 项目需求

设计一个温度监测器，实时显示当前温度，并在温度超过设定阈值时发出警告。

2. 项目实现

from microbit import *
设定温度阈值
threshold = 25
while True:
    # 读取当前温度
    temperature = temperature()
    # 显示当前温度
    display.scroll(str(temperature))
    # 检查温度是否超过阈值
    if temperature > threshold:
        display.show(Image.SKULL)
    else:
        display.show(Image.HAPPY)
    # 延迟一段时间
    sleep(1000)

在这个项目中，首先设定了一个温度阈值threshold。在无限循环中，读取当前温度，并使用display.scroll()函数显示温度。如果温度超过阈值，显示一个骷髅图案，否则显示一个笑脸图案。通过这种方式，可以实时监测环境温度，并在温度过高时发出警告。

七、扩展功能

Microbit不仅仅可以用于简单的LED显示和传感器读取，还支持更多的扩展功能，如无线通信、蓝牙连接等。

1. 无线通信

Microbit内置了无线通信模块，可以实现多个Microbit之间的数据传输。下面是一个简单的无线通信示例代码。

发送端代码：

from microbit import *
import radio
开启无线通信
radio.on()
while True:
    # 发送消息
    radio.send('Hello')
    sleep(1000)

接收端代码：

from microbit import *
import radio
开启无线通信
radio.on()
while True:
    # 接收消息
    message = radio.receive()
    if message:
        display.scroll(message)

2. 蓝牙连接

Microbit支持蓝牙连接，可以通过蓝牙与手机或其他设备通信。使用蓝牙连接需要安装相关的库，并进行配置。以下是一个简单的蓝牙通信示例代码。

from microbit import *
import bluetooth
初始化蓝牙
bluetooth.init()
while True:
    # 接收蓝牙消息
    message = bluetooth.receive()
    if message:
        display.scroll(message)

八、总结

通过以上步骤，可以在Microbit上使用Python编程，充分发挥Microbit的硬件功能。MicroPython提供了简洁易用的编程接口，使得Microbit编程变得更加简单和有趣。通过设置开发环境、编写代码、上传代码、调试和优化，可以完成从简单的LED显示到复杂的无线通信等各种功能。对于项目管理，推荐使用研发项目管理系统PingCode和通用项目管理软件Worktile，这将有助于更好地组织和管理开发过程。