upycraftideを使用してesp32でmicropythonを使い始める

私たちのほとんどはPythonプログラミング言語に精通しています。Pythonは非常に強力なプログラミング言語であり、モノのインターネットから人工知能（AI）まで多くのアプリケーションを構築するために使用されます。このコミュニティは、Pythonの人気を見て、MicroPythonと呼ばれるPythonの再実装を開発しました。

したがって、このチュートリアルでは、MicroPythonについて、Pythonとの違い、およびESP32 / ESP8266でMicroPythonを使い始める方法について説明します。また、MicroPythonの使用法を示すためにLEDが点滅するプロジェクトの例を示します。

必要なコンポーネント

1. ESP32開発ボード
2. 導いた
3. ジャンパー線

MicroPythonとは何ですか？その用途は何ですか？

MicroPythonはPythonと非常によく似ており、組み込みシステムとマイクロコントローラー用に特別に設計されています。これはPython3の再実装であるため、Pythonの知識がある人はMicroPythonを簡単に操作できます。

PythonとMicroPythonの主な違いは、MicroPythonにはPythonとしての完全なライブラリサポートが付属していないため、MicroPythonは制約条件でのみ機能することです。GPIO、Wi-Fiなどの低レベルハードウェアにアクセスして対話するための標準ライブラリがあります。

MicroPythonは非常にシンプルで理解しやすいため、ESPボードをプログラムする場合の出発点として適しています。MicroPythonには、インタラクティブなREPL（Read-Evaluate-Print Loop）機能も付属しており、ユーザーはコードをコンパイルまたはアップロードすることなく、ボードに接続してコードをすばやく実行できます。以前は、ThonnyIDEを使用してMicroPythonを使用していました。

ESP32 MicroPythonの使用を開始するための手順：

1. Python3.7.xのインストール
2. eSP32をプログラムするためのuPyCraftIDEのインストール
3. ESP32でのMicroPythonファームウェアのフラッシュ
4. uPyCraftを使用したESP32でのコードのプログラミングとアップロード

1.WindowsへのPython3.7.xのインストール

MicroPythonはPythonの実装であるため、最初にPython3.7以降をインストールする必要があります。

ステップ1. このリンクに移動し、OSに応じたPythonインストーラーの最新セットアップをダウンロードします。ここでは、Windowsバージョンをインストールしています。

ステップ2. インストーラーをダウンロードした後、インストーラーをダブルクリックして実行します。ダイアログボックスが表示されたら、次に示すように、 [PythonをPATHに追加]オプションにチェックマークを付けます。次に、 [今すぐインストール ]をクリックして、インストールプロセスが完了するまで待ちます。

ステップ3. インストールが正常に完了したら、[ 閉じる ]をクリックすると、システムへのPythonのインストールが完了します。

2.WindowsにuPyCraftIDEをインストールしてESP32をプログラムする

MicroPythonをサポートするIDEはごくわずかです。人気のあるIDEには、 ThonnyIDE とuPyCraftIDEがあります。Thonny IDEにはESP32でMicroPythonファームウェアをフラッシュするオプションがないため、ThonnyIDEを使用したESP32の前のチュートリアルで説明されているファームウェアをフラッシュするためにesptoolが必要です。ただし、uPyCraft IDEは、ESP32 / ESP8266でサポートされるボード用に特別に設計されています。ファームウェアをフラッシュし、ESPボードにコードをプログラミングおよびアップロードする機能が組み込まれています。

uPyCraftIDEはDFRobotによって開発されました。使い方は簡単で、初心者にもお勧めです。以下の手順は、uPyCraftを使用してESP32をフラッシュする方法を示しています。

手順1. このリンクに移動し、uPyCraft forWindowsの.exeファイルをダウンロードします。

ステップ2. ダウンロードしたファイルをダブルクリックすると、uPyCraftIDEが次のように開きます。

ステップ3.uPyCraft IDEを 詳しく見て、IDEの各セクションについて理解しましょう。

uPyCraftIDEには4つのセクションがあります。

1.フォルダとファイル：このセクションには、ファイルとフォルダが含まれています。

• デバイス フォルダには、ESPボードに保存されているファイルが含まれています。このフォルダにはデフォルトで boot.py も含まれており、プログラムを作成するには main.py を使用して別のファイルを作成する必要があります。
• SD フォルダには、 SDカードに保存されているファイルが含まれています。pyBoardのようなSDカードをサポートするさまざまなボードがあります。
• uPy_libに は、組み込みのMicroPythonIDEライブラリが含まれています。
• ワークスペースに は、PCに保存するファイルが含まれています。

2.エディター：このセクションは、Pythonコードを記述および編集するためのものです。複数のPythonファイルをエディターで開くことができます。

3.シェル/ターミナル：このセクションは、ESPボードでシェルコマンドを記述および実行するためのものです。このセクションには、プログラムのステータス、エラー、メッセージの印刷なども表示されます。

4.ツール：このセクションには、新しいファイルの作成、ファイルの保存、ファイルのアップロード、ボードの接続/切断などのオプションが含まれています。

3.ESP32ボードでのMicroPythonファームウェアのフラッシュ

ESP32ボードのファームウェアは、このリンクからダウンロードできる.binファイルです。それぞれのボードの最新の.binファイルをダウンロードします。

手順 1.uPyCraft IDEを開き、ESPボードを接続します。 [ツール]-> [シリアル]に 移動し、ボードのCOMポートを選択します。

ボードのCOMポートが見つからない場合は、USBケーブルに障害があるか、ESP32 / ESP8266のドライバーをインストールする必要があります。

ステップ2. 次に、 [ツール]-> [ボード] からボードを選択します 。私たちの場合、ボードはESP32です。

BurnFirmware をクリックすると、次のようなウィンドウが表示されます。

burn_addr を0x1000として、 erase_flash をyesとして選択します。次に、[ユーザー]をクリックして、以前にダウンロードした .bin ファイルを選択します。

3.ステップ ホールドダウン BOOT / FLASHの ESP32のボタンとOKをクリックしてください。フラッシュの消去プロセスが開始されたら、ボタンを離すことができます。

数秒後、ESP32でファームウェアがフラッシュされます。

これでファームウェアのアップロード部分が完了し、uPyCraftIDEを使用してESP32MicroPythonを使用してLEDを点滅させるプログラムの作成を開始します。

4. uPyCraftIDEを使用してコードをプログラミングしてESP32にアップロードする

ファームウェアをフラッシュしてボードをPCに接続した後、以下の手順に従ってESP32をプログラムします。

手順 1.uPyCraft IDEを開き、[ツール]-> [ボード]に移動します。ボードを選択してください。

ステップ2. [ツール]-> [シリアル]に 移動し、COMポートを選択します。

ステップ3. 次に、[ツール] セクションの接続アイコンをクリックして、IDEとESPボードを接続します。

ステップ4. 接続が成功すると、以下に示すように端末に>>>サインが表示されます。ここでは、テストする任意のpythonコマンドを指定できます。私たちは、与えられている プリント（「こんにちは」） コマンドを、結果として、 ハローは、 次の行に印刷されます。これは、MicroPythonファームウェアが正しくインストールされ、期待どおりに機能していることを意味します。

ステップ5. 次に、ツールセクションの[新しいファイル]アイコンをクリックします。 無題のファイルは、 ファイル]タブに表示されます。ツールセクションの[保存]アイコンをクリックして、このファイルを保存します。このファイルに main.pyという 名前を付けます

この後、以下に示すようなIDEが表示されます。

ステップ6. オンボードLEDを点滅させるためのPythonコードを作成する必要があるため。したがって、 main.py タブをクリックし、以下のコードをコピーして貼り付けて、オンボードLEDを点滅させます。

時間からインポートスリープ からマシンインポートピン led = Pin（2、Pin.OUT） while True： led.value（not led.value（）） Sleep（1）

上記のPythonコードはシンプルで理解しやすいものです。構文の詳細については、MicroPythonのドキュメントを参照してください。

ステップ7. 次に、ツールセクションの[ ダウンロードして実行 ]ボタンをクリックします。

これは、表示され 、ダウンロードOKを 下に示すように、ターミナルウィンドウで。

これで、 main.py が Device フォルダーに表示され、コードがESP32メモリに正常にアップロードされたことを示します。

ステップ8. スクリプトをテストするには、ツールセクションのSTOPアイコンをクリックし、ESP32の En / Reset ボタンを押します。以下に示すように、ターミナルにいくつかのメッセージが表示されます。

それでおしまい。これで、ESP32オンボードLEDが1秒ごとに点滅するはずです。

同様に、ESP32で動作する任意のアプリケーション用のPythonプログラムを作成できます。さまざまなESP32ベースのプロジェクトを実行して、ESP32とその動作の詳細をご覧ください