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邵子揚 著

圖書標籤:

• MicroPython
• 嵌入式開發
• Python
• ESP32
• ESP8266
• 物聯網
• 硬件編程
• 初學者
• 指南
• 單片機

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121328466

版次：1

商品編碼：12281258

包裝：平裝

叢書名： 智能硬件設計叢書

開本：16開

齣版時間：2018-01-01

用紙：膠版紙

頁數：288

字數：294000

正文語種：中文

編輯推薦

適讀人群 ：嵌入式領域的教育者、學生，希望在設備上快速實現編程的開發人員，以及非計算機專業的愛好者。

本書介紹國內外開源硬件領域熱門的編程技術，用MicroPython做齣很酷的東西，就是用Python語言在嵌入式中編程。MicroPython已經可以真正用於開發産品，這是其迅速吸引智能硬件開發者的原因。本書涉及MicroPython基礎知識、硬件平颱、開發技巧，案例豐富；讓小白快速學編程、玩硬件，讓工程師真正進行産品開發；適用於創客、發燒友和技術開發者。

內容簡介

MicroPython是近年國外開源硬件（也是智能硬件）中*熱門的主題之一，它使用Python語言在嵌入式中編程，不需要瞭解底層寄存器、數據手冊、廠傢的庫函數，大部分外設和常用功能都有自己的庫，使開發和移植變得容易和快速。MicroPython已經可以真正用於開發産品，這是其迅速吸引智能硬件開發者的原因。本書帶領初學者逐步瞭解MicroPython的基礎知識、硬件平颱、開發技巧，采用大量淺顯易懂的實例，使讀者在實踐中快速入門。

作者簡介

邵子揚，資深嵌入式和無綫應用工程師，開源硬件愛好者，MicroPython/micro:bit中文社區創始人。

目錄

第1章 MicroPython簡介 001

1．1 MicroPython是什麼 001
1．2 MicroPython的曆史 001
1．3 MicroPython的特點 004
1．4 授權 005

第2章 基礎知識 006

2．1 Python3和MicroPython 006
2．2 MicroPython的係統結構 007
2．3 安裝驅動 008
2．4 常用終端軟件 010
2．5 MicroPython的REPL 014
2．5．1 REPL的快捷鍵 014
2．5．2 使用help()函數 015
2．5．3 查看模塊包含的變量和函數 019
2．6 MicroPython官方固件 020

第3章 硬件平颱介紹 023

3．1 pyboard 023
3．2 ESP8266 028
3．3 其他可以運行MicroPython的硬件 032

第4章 pyboard的使用 041

4．1 快速指南 041
4．2 從閃燈開始 047
4．3 按鍵的使用 049
4．4 GPIO的使用 050
4．4．1 GPIO的其他函數 052
4．4．2 GPIO的彆名 055
4．4．3 直接用端口名稱 057
4．5 ADC模數轉換 057
4．6 DAC數模轉換 058
4．7 定時器（Timer） 063
4．8 UART 068
4．9 I2C 071
4．10 SPI 074
4．11 外中斷 076
4．12 USB_VCP 078
4．13 CAN 080
4．14 文件操作 084
4．15 小結 085

第5章 pyboard的Python標準庫和微庫 086

5．1 內置函數 087
5．2 數組（array） 088
5．3 復數運算（cmath） 089
5．4 垃圾迴收（gc） 091
5．5 數學計算（math） 092
5．6 數據流事件（select） 095
5．7 係統功能（sys） 096
5．8 binary/ASCII轉換（ubinascii） 098
5．9 集閤和容器類型（ucollections） 099
5．10 哈希算法庫（uhashlib） 100
5．11 堆隊列算法（uheapq） 101
5．12 輸入/輸齣流（uio） 102
5．13 JSON編碼解碼（ujson） 103
5．14 “操作係統”基本服務（uos） 103
5．15 正則錶達式（ure） 108
5．16 socket模塊（usocket） 110
5．17 壓縮和不壓縮原始數據類型（ustruct） 114
5．18 時間函數（utime） 115
5．19 zlib解壓縮（uzlib） 120

第6章 MicroPython特彆庫 121

6．1 簡化的BTree數據庫（btree） 121
6．1．1 函數 121
6．1．2 方法 122
6．1．3 常量 123
6．1．4 例程 123
6．2 幀緩衝區操作（frambuf） 124
6．2．1 類 124
6．2．2 構造函數 125
6．2．3 繪製基本形狀 126
6．2．4 繪製文字 126
6．2．5 其他方法 126
6．2．6 常量 127
6．3 硬件相關函數（machine） 127
6．3．1 復位函數 127
6．3．2 中斷相關函數 128
6．3．3 功率管理 128
6．3．4 常量 129
6．3．5 Class 129
6．4 訪問和控製MicroPython內部（micropython） 138
6．5 使用網絡（network） 140
6．5．1 class CC3K 141
6．5．2 class WIZNET5K 143
6．6 結構化訪問二進製數據（uctypes） 144
6．6．1 定義數據結構層 145
6．6．2 模塊內容 146
6．6．3 結構說明和實例化結構對象 147
6．6．4 結構對象 147
6．6．5 限製 148
6．7 綫程 148
6．7．1 基本函數 149
6．7．2 使用方法 149

第7章 pyboard專用模塊（pyb） 151

7．1 時間相關功能 151
7．2 復位功能 152
7．3 中斷相關函數 153
7．4 功耗管理 153
7．5 其他函數 154
7．6 類 158
7．6．1 加速度傳感器（Accel） 158
7．6．2 方法 158
7．6．3 例程 159
7．7 ADC 159
7．7．1 構造函數 159
7．7．2 方法 160
7．7．3 ADCAll 161
7．8 數模轉換（DAC） 163
7．8．1 構造函數 163
7．8．2 方法 163
7．9 三綫舵機驅動（servo） 164
7．9．1 構造函數 165
7．9．2 方法 165
7．10 pyb和machine的區彆 166

第8章 ESP8266 167

8．1 快速指南 168
8．2 ESP8266專用模塊esp 176
8．3 MicroPython標準模塊和machine模塊 179
8．4 網絡配置（network） 179
8．4．1 函數 180
8．4．2 class WLAN 180
8．4．3 構造函數 180
8．4．4 方法 181
8．4．5 連接網絡 184
8．4．6 作為http服務器 186
8．5 文件管理軟件 189
8．5．1 WebREPL 189
8．5．2 uPyLoader 193
8．5．3 MicroPython File Uploader 200
8．5．4 uPyCraft 201


第9章 使用技巧和常見問題 206

9．1 不能正確識彆齣PYBFlash磁盤 206
9．2 安裝虛擬串口失敗 206
9．3 PYBFLASH磁盤中文件損壞或亂碼 207
9．4 恢復齣廠設置 207
9．5 怎樣升級pyboard的固件 208
9．5．1 Linux下升級固件 210
9．5．2 Nucleo開發闆升級固件 211
9．6 升級ESP8266的固件 212
9．6．1 需要的軟件 212
9．6．2 固件文件 212
9．6．3 進入升級模式 213
9．6．4 esptool．py 213
9．6．5 Flash Download Tools 215
9．6．6 uPyLoader 216
9．7 訪問寄存器 217
9．7．1 方法 217
9．7．2 使用STM32的寄存器控製LED 218

第10章 MicroPython應用 219

10．1 計算圓周率 219
10．2 驅動OLED模塊 222
10．3 溫度傳感器DS1820 225
10．4 溫濕度傳感器DHT11 228
10．5 氣壓傳感器 BMP180 229
10．6 用熱敏電阻測溫度 237
10．7 在SensorTile上使用MicroPython 242
10．7．1 移植MicroPython固件 244
10．7．2 傳感器驅動 246
10．7．3 使用SensorTile製作開源智能懷錶項目 261
10．8 其他MicroPython項目鏈接 270

附錄 272

前言/序言

MicroPython是近年開源社區中最熱門的項目之一，它功能強大，使用簡單，是創客、DIY愛好者、工程師最好的工具，也可以用在專業開發中。

相比另一個創客神器Arduino，MicroPython使用更加簡單、方便，入門更快，性能也更好，更加適閤初學者。它無須復雜的設置，不需要安裝特彆的軟件和額外的硬件，也不用編譯和下載，隻要一個USB綫，使用任何文本編輯器就可以進行編程。大部分硬件的功能，使用一個命令就能驅動，不用瞭解硬件底層就能快速開發，對於産品原型設計、軟件移植非常有好處，讓開發過程變得輕鬆，充滿樂趣。和傳統開發方法相比，MicroPython開發産品原型的速度更快，程序也更容易實現模塊化，更方便進行維護。和其他類似軟件相比，MicroPython是可以真正用在産品開發中的軟件。

MicroPython以其開放的架構和MIT授權方式，在很短時間內就風靡世界，全世界有很多愛好者用它做齣各種産品和有趣的應用。現在MicroPython已經被移植到瞭多種硬件平颱上，如STM32、ESP8266、ESP32、dsPIC33、RTL8195、CC3200等，讓我們有很多選擇。

本書可以作為學習MicroPython的入門讀物，也可以作為工具書，查看各種API的用法。本書先介紹MicroPython的起源，然後介紹MicroPython的基礎知識和硬件平颱，再重點介紹STM32和ESP8266上MicroPython的應用方法以及API，最後介紹瞭幾個有趣的應用。通過本書讀者可以快速瞭解並掌握MicroPython。

本書作者作為MicroPython中文社區站長，長期緻力於MicroPython的研究和推廣。本書的內容是由中文社區活動資料、社區的中文教程、官網英文社區、作者翻譯的官網文檔等整理而來，希望通過這本書，讓廣大愛好者和工程師可以瞭解到國外最新的技術，也希望和更多的愛好者一起交流，共同進步。書中難免存在不足和錯誤，請廣大讀者指正。

編著者

2017年10月

《MicroPython入門指南》 開啓你的嵌入式開發之旅 在當今科技飛速發展的時代，嵌入式係統正以前所未有的速度滲透到我們生活的方方麵麵。從智能傢居到可穿戴設備，從工業自動化到物聯網應用，嵌入式設備無處不在，它們默默地驅動著現代生活的運轉。如果你對操控硬件、創造智能設備充滿興趣，渴望將你的創意變成觸手可及的現實，那麼，這本《MicroPython入門指南》將是你踏入嵌入式開發世界最可靠的領路人。 本書旨在為初學者提供一個全麵、係統且易於上手的MicroPython開發環境。我們深知，對於許多人來說，嵌入式開發可能顯得深奧且充滿挑戰，而傳統的C/C++語言在初次接觸時也可能令人望而卻步。正是基於這樣的考量，我們選擇瞭MicroPython——一個強大、簡潔且功能豐富的Python 3實現，專為微控製器而設計。它繼承瞭Python語言的易讀性和易寫性，讓你能夠用更少的代碼實現更強大的功能，極大地降低瞭嵌入式開發的門檻。 本書的價值與特色 1. 零基礎入門，循序漸進： 本書假定讀者對編程語言有初步的瞭解，但並不要求讀者具備深厚的嵌入式開發經驗。我們將從最基礎的概念講起，逐步深入，讓你在掌握理論知識的同時，能夠通過大量的實踐操作鞏固理解。每一個章節都圍繞著核心知識點展開，並提供清晰的代碼示例和詳細的操作步驟，確保你能夠輕鬆跟隨。 2. 深入淺齣，化繁為簡： MicroPython雖然強大，但其背後的硬件原理依然是理解其工作方式的關鍵。本書不會僅僅停留在代碼層麵，而是會適時地講解相關的硬件知識，例如微控製器的架構、GPIO接口的工作原理、通信協議的基礎等。然而，我們始終堅持“深入淺齣”的原則，將復雜的概念以最直觀、最易懂的方式呈現，避免過多的理論堆砌，讓你在理解的同時，也能感受到學習的樂趣。 3. 海量實踐，學以緻用： 理論知識的學習離不開實踐的檢驗。本書包含瞭大量精心設計的實驗項目，從簡單的LED閃爍到復雜的傳感器數據采集與處理，再到物聯網設備的連接與通信。這些項目不僅能夠幫助你理解MicroPython的各項功能，更能讓你在實際操作中鍛煉解決問題的能力，從而真正掌握嵌入式開發的技巧。每個項目都提供瞭完整的代碼、硬件連接圖以及詳細的步驟說明，讓你能夠一步步搭建並運行你的第一個智能設備。 4. 覆蓋核心，麵嚮未來： MicroPython的生態係統日益壯大，其應用範圍也越來越廣。本書聚焦於MicroPython的核心功能，包括但不限於： MicroPython語言基礎： 變量、數據類型、控製流、函數、類、模塊等Python核心概念在MicroPython中的應用。 硬件交互： GPIO（通用輸入輸齣）端口的配置與控製，實現對LED、按鈕等基本元器件的操作。 傳感器與執行器： 如何讀取各種常見傳感器（如溫濕度傳感器、光敏傳感器、加速度傳感器等）的數據，以及如何控製執行器（如電機、舵機、蜂鳴器等）。 通信協議： I2C、SPI、UART等常用硬件通信協議的應用，讓你能夠連接更多種類的外部設備。 網絡通信： Wi-Fi連接、TCP/IP通信、HTTP請求等，為構建物聯網設備奠定基礎。 嵌入式係統開發流程： 從代碼編寫、燒錄到調試，讓你熟悉完整的開發流程。 常用模塊介紹： 深入講解MicroPython提供的標準庫模塊，如`machine`（用於硬件交互）、`network`（用於網絡通信）、`time`（用於時間管理）等。 5. 社區支持與資源拓展： MicroPython擁有一個活躍的全球社區，大量的開發者分享經驗、貢獻代碼。本書在講解過程中，也會引導讀者關注並利用社區資源，鼓勵大傢積極參與到開源社區中來，不斷提升自己的技能。 目標讀者 對編程有興趣的初學者： 無論你是否有編程基礎，隻要你對通過代碼控製硬件、創造智能設備充滿熱情，本書都是你的理想起點。 希望快速入門嵌入式開發的愛好者： 如果你曾經被傳統嵌入式開發語言的復雜性所睏擾，MicroPython將為你打開一扇新的大門。 學生與教師： 本書內容係統且實踐性強，非常適閤作為嵌入式係統、物聯網技術等課程的輔助教材。 想要探索物聯網（IoT）領域的開發者： MicroPython在物聯網開發中扮演著越來越重要的角色，本書將幫助你快速掌握其核心技術。 創客與DIY愛好者： 如果你喜歡動手製作，希望將你的創意項目實現為一個運行的智能設備，那麼MicroPython將是你的得力助手。 本書的學習路徑 本書的章節安排經過精心設計，旨在形成一個邏輯清晰的學習路徑。你將從最基礎的MicroPython語法和硬件控製開始，逐步學習更高級的傳感器應用、通信協議，最終能夠獨立設計和實現具有一定復雜度的嵌入式係統。我們建議你按照章節順序進行學習，遇到不理解的地方，可以迴顧前麵的內容，或者參考書末提供的參考資料。 《MicroPython入門指南》不僅僅是一本書，它更是你通往嵌入式開發世界的鑰匙。 翻開它，你將踏上一段激動人心的探索之旅，用代碼賦予你的創意生命，用智能改變你的生活。在這裏，你將學會如何與微小的芯片對話，如何讓它們感知世界、響應指令、連接網絡，最終構建齣屬於你自己的、獨一無二的智能作品。 我們相信，通過本書的學習，你將能夠： 自信地編寫MicroPython程序，並將其燒錄到目標微控製器上。 熟練地運用GPIO接口控製各類電子元器件。 高效地讀取和處理各種傳感器采集的數據。 掌握常用的硬件通信協議，擴展硬件係統的功能。 構建簡單的物聯網應用，實現設備之間的互聯互通。 培養獨立解決嵌入式開發問題的能力。 準備好迎接挑戰瞭嗎？讓我們一起，用MicroPython點亮你的嵌入式開發之路！

評分☆☆☆☆☆

哇，我剛剛入手瞭《MicroPython入門指南》這本書，簡直是我的MicroPython之旅開啓的絕佳夥伴！一直以來，我都對嵌入式開發和物聯網充滿好奇，但總覺得門檻有點高，尤其是在接觸到各種傳感器、通信協議的時候，腦子裏一團漿糊。這本書的設計真的太貼心瞭，從最基礎的MicroPython環境搭建講起，一步一步引導你熟悉語法、變量、數據類型，然後是控製流、函數，就像一個循序漸進的教學過程，讓你在不知不覺中就掌握瞭核心知識。而且，它不僅僅是理論的堆砌，書中大量的代碼示例都非常實用，每一個例子都清晰地展示瞭如何將學到的概念應用到實際場景中，比如控製LED閃爍、讀取按鍵輸入，這些看似簡單的操作，卻為後續更復雜的項目打下瞭堅實的基礎。我最喜歡的是，作者在講解過程中，總會穿插一些“為什麼”的解釋，而不是簡單地告訴你“怎麼做”，這讓我對MicroPython的工作原理有瞭更深的理解，而不是死記硬背。對於像我這樣完全沒有接觸過MicroPython的初學者來說，這本書無疑是一盞指路明燈，讓我不再感到迷茫和畏懼，而是充滿瞭學習的動力和探索的樂趣。我迫不及待地想繼續往後閱讀，去解鎖更多有趣的MicroPython應用！

評分☆☆☆☆☆

我是一個電子愛好者，平常喜歡搗鼓一些小項目，但一直苦於找不到一個閤適的入門MicroPython的資料。之前也看過一些網上零散的教程，總是感覺不成體係，碎片化嚴重，學起來很費勁。《MicroPython入門指南》這本書簡直就是為我量身定做的！它係統地梳理瞭MicroPython的知識體係，從基礎的語法到更高級的應用，都講解得非常清晰。書中的內容組織邏輯性很強，每個章節之間都有很自然的過渡，讓我能夠循序漸進地學習。我特彆喜歡書中關於“硬件交互”的章節，詳細介紹瞭如何使用MicroPython來控製各種常見的傳感器和執行器，這對於我這種喜歡動手實踐的人來說，太有價值瞭！我之前對GPIO、I2C、SPI這些概念有些模糊，但通過這本書的講解和示例，我感覺自己終於豁然開朗瞭。而且，書中提供的代碼示例都是可以直接運行的，這大大節省瞭我自己編寫和調試的時間，讓我能更專注於理解代碼背後的邏輯。總而言之，這本書的專業性和實用性都非常高，絕對是我近期最滿意的一次購書體驗！

評分☆☆☆☆☆

《MicroPython入門指南》這本書，簡直是給我打開瞭新世界的大門！我一直對物聯網和智能傢居領域很感興趣，但又不知道如何下手。這本書的齣現，讓我看到瞭將想法變成現實的可能性。它的講解風格非常現代化，緊跟技術發展的步伐，讓我感覺學到的知識是 актуальный 的。書裏涉及的很多案例都非常具有前瞻性，比如關於網絡通信、傳感器數據上傳的內容，這讓我對接下來的學習和項目開發充滿瞭期待。我尤其欣賞書中關於“如何優化代碼性能”以及“如何處理異常”的講解，這讓我在學習基礎知識的同時，也能瞭解到一些更深層次的開發技巧，避免瞭以後走彎路。這本書不是那種隻講理論的書，它更側重於實踐，通過大量的實例，讓讀者能夠快速上手，並且瞭解到MicroPython在實際應用中的潛力。我已經迫不及待地想用它來搭建一些更復雜的項目瞭，比如一個簡單的智能溫濕度監測係統，或者一個遠程控製的小設備。這本書為我指明瞭方嚮，讓我不再是無頭蒼蠅，而是有瞭清晰的學習路徑和實踐目標。

評分☆☆☆☆☆

老實說，我買《MicroPython入門指南》這本書，更多的是抱著一種“姑且試試”的心態。平時工作比較忙，接觸電子DIY的時間不多，但又想在業餘時間學點新東西。一開始，我擔心書會過於理論化，枯燥乏味，但這本書完全顛覆瞭我的想法。它在理論講解上做得非常到位，但又不會讓人覺得晦澀難懂。作者的語言風格很親切，就像是一位經驗豐富的老師在和你麵對麵交流。讓我印象深刻的是，書裏關於“如何調試代碼”的部分，講得非常細緻，還提供瞭一些實用的調試技巧，這對於新手來說簡直是福音。我之前嘗試過一些其他平颱的學習資料，經常會遇到各種各樣奇怪的bug，但又不知道從何入手解決。這本書在這方麵給我的幫助太大瞭！而且，書中的案例選擇也很有代錶性，涵蓋瞭數據采集、簡單控製等多個方麵，讓我能夠快速地將學到的知識應用到實際項目中，感受到學習的成就感。我已經迫不及待地想跟著書中的指導，去嘗試製作一些小玩意兒瞭，感覺自己離搭建一個屬於自己的智能小係統又近瞭一步！

評分☆☆☆☆☆

拿到《MicroPython入門指南》這本書，我真的是愛不釋手！作為一名對編程和硬件都抱有濃厚興趣的學生，我一直在尋找一本能夠幫助我係統學習MicroPython的書籍。這本書的語言風格非常平易近人，即使是對於完全沒有接觸過嵌入式編程的同學來說，也能輕鬆理解。它不僅僅是知識的傳授，更是一種學習方法的引導。書中對一些核心概念的解釋非常到位，並且會用生動形象的比喻來幫助讀者理解，這讓我感覺學習過程不再枯燥，而是充滿瞭趣味性。我最喜歡的是書中關於“項目實戰”的部分，它提供瞭一些非常具有啓發性的項目案例，讓我在學習過程中就能夠動手實踐，並且看到學習成果。這些項目不僅能夠鞏固我學到的知識，更能激發我的創造力，讓我開始思考如何將MicroPython應用到更多有趣的場景中。這本書的排版設計也很棒，代碼塊清晰明瞭，插圖也很有幫助，這都大大提升瞭我的閱讀體驗。我感覺這本書不僅是一本入門教程，更是一本激發我學習熱情和探索欲的“魔法書”。

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MICROPYTHON入門書籍，國內能選擇的也不多。

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