Beetle ESP32-C3的CircuitPython入门课
本帖最后由 忙碌的死龙 于 2023-6-2 12:17 编辑前言
很高兴有机会参加本次试用活动。这是一个宝贵的机会，我将尽心尽力，准备充分，并以专业和客观的态度完成评测任务，期待在本次评测中做出有益的贡献。
开发板简介
本次试用的Beetle ESP32-C3 是一款基于 ESP32-C3 芯片的微型开发板，支持 Wi-Fi 和蓝牙连接，适用于物联网应用和原型设计。它具有小尺寸、丰富的引脚和多种电源选项，可通过 Arduino IDE、MicroPython 或 CircuitPython 进行编程和开发。它是一个功能强大、易于使用的开发板，适合构建各种连接的物联网设备和项目。开发板实物照片如下图：
开发语言选择
由于个人时间安排问题，本次项目开发时间有限，我选择使用CircuitPython开发本次项目。选择CircuitPython有几个原因。首先，它提供了易于使用和学习的编程语言，对于我来说是一个有利的因素。其次，CircuitPython提供了丰富的库和模块，涵盖了各种硬件和外设的驱动，使得与硬件的交互变得更加简单和高效。这对于项目的快速原型设计和开发非常重要。CircuitPython的高效开发和调试环境可以帮助我更快地实现项目的核心功能。同时，CircuitPython社区也提供了丰富的文档和示例代码，可以作为参考和学习的资源。尽管使用CircuitPython可能在某些方面有一些限制，但考虑到我的时间限制和个人技能，它是我能够快速交付项目的最佳选择。
通过CircuitPython官网快速烧录固件
CircuitPython提供了非常方便的web安装和配置方式，可以让用户轻松完成固件烧录和web开发环境的使用。以下为步骤描述。 1. 将你的Beetle ESP32-C3连接到电脑（保持短接IO9和GND后再插入USB），IO9接地上电，设备会进入ISP下载模式，否则无法烧录设备。一定要短接IO9和GND后，再插入USB，否则无法进入ISP下载模式。
2. 打开你的浏览器并访问 Adafruit CircuitPython 的官方网站提供的beetle-esp32-c3固件地址（https://circuitpython.org/board/beetle-esp32-c3/）。
3. 在该下载页面上，点击带魔法棒图标的 OPEN INSTALLER 的按钮。
4. 在弹出界面选择第一个蓝色的链接Full CircuitPython 8.1.0 Install，然后在新窗口选择Next按钮（只是提醒该web烧录工具可能不稳定，不需要管）
5. 在新窗口选择Connect按钮，选择正确的串口，点Next，然后会弹出一个警告，提示你烧录固件会遗失所有数据，不用管，选择Continue按钮继续。
6. 然后就会自动下载固件，下载完成后就自动烧录到flash了。烧录完毕后会弹出新窗口提示烧录完成，烧录完成点击close按钮即可。
配置wifi信息和登录密码（web编辑器用）
[*]接下来把开发板的USB线拔出，断开电源，然后重新插入USB（不需要短接IO9和GND）。让设备重新上电启动（板子上没带rst按钮，重新插拔简单一些）。重新上电后，开发板上的蓝色LED会短暂亮起两次，这是cpy开机和运行用户代码的led提示灯。
[*]再次点击OPEN INSTALLER 的按钮，这次我们选择第三个蓝色的链接Update WiFi credentials，更新wifi信息和web登陆配置。在信息页面同样选Next，然后在下一个页面选择串口设备后点击Next。
3. 然后在新的窗口填写2.4G wifi的名称和密码（2.4G，2.4G，2.4G 重要的事情说三遍），最后填写web编辑器的登陆密码，上传代码和库需要用到（重要，必须记住，忘记了可以用同样步骤重新设置一遍wifi信息）。端口保持80端口即可，不需要修改，填完选Next继续。
4. 然后页面会弹出一个窗口提示等待获取IP，成功获取到IP后，就可以通过CircuitPython.local，或者IP地址/code链接来打开web编辑页面了（建议使用后者，更稳定）。
CircuitPython的web编辑器介绍
[*]通过IP地址/code链接来打开web编辑页面，稍等一会儿（有时快有时慢），在首次登录时需要输入密码（不需要输入用户名！！！），输入密码后就可以开始使用了。如果没有关闭浏览器，重新通过链接打开编辑页面，是可以免登录直接操作的。
2. 成功连上开发板后，会弹出开发板信息面板，关闭即可。
3. 然后就可以开始使用web编辑器了，串口输出建议直接用web这边的，重启设备会自动重连。常见功能见下图。
4. save-as按钮点开后，常见功能见下图
接下来，我们学习一下最简单的点灯程序
使用CircuitPython实现点灯
[*]在web编辑器打开code.py文件，详见下图
[*]然后复制以下代码，替换code.py里的所有内容，并点击save按钮
import time
import board
import digitalio
led = digitalio.DigitalInOut(board.IO10)
led.direction = digitalio.Direction.OUTPUT
while True:
led.value = True
print("LED on!")
time.sleep(0.5)
led.value = False
time.sleep(0.3)
print("LED off!")
[*]然后点击Serial按钮，查看输出内容，正常情况下，开发板上的LED就开始闪烁，串口也有内容输出。
[*]代码解析 点灯代码非常简单，使用的都是cpy的内置库，所以不需要上传任何库文件。
import time
import board
import digitalio首先导入time（延时），board（IO定义），digitalio（配置数字输出模式）led = digitalio.DigitalInOut(board.IO10)
led.direction = digitalio.Direction.OUTPUT创建一个led实例，指定引脚，并配置引脚输入输出模式（目前配置为输出）while True:
led.value = True
print("LED on!")
time.sleep(0.5)
led.value = False
time.sleep(0.3)
print("LED off!")然后创建一个死循环，在这个循环里，不断重复给led的值赋值1和0，中间有延时和输出。 这样一个简单的点灯和输出信息的程序就写好了。
如何找到程序错误可以通过web编辑器的串口输出功能找到错误位置，如下图，具体是什么错误需要自行分析，也有比较规范的提示，例如参数数量、参数类型错误，库找不到（需要上传到板子上），内存分配错误等等
接下来，我们学习一下如何使用CircuitPython的官方库，以及上传文件。
使用CircuitPython点屏
首先需要先到CircuitPython官网下载所有的库和案例代码。地址:(https://circuitpython.org/libraries)
打开页面后，下拉到几个长条形紫色按钮处，下载Bundle for Version 8.x（版本要和烧录的CircuitPython版本一致，例如烧录8.1版本，则下载8.x库），建议也把源码下载一下（可以使用源码库，也可以使用压缩后的Bundle库）。区别如下图。
解压缩后的Bundle库，重要的是lib和example两个目录，分别是官方库和案例。
然后我们打开web编辑器，按下图步骤操作
完成后的lib目录如图（imageload目录文件多，要等几秒）
然后复制以下代码到code.py，覆盖原有所有代码，并按下图将开发板和屏幕插入面包板即可点亮屏幕（效果如图）。由于C3没有PSRAM，不能加载更大的图片，只放了个小图。
import board
import busio
import digitalio
import displayio
from adafruit_st7789 import ST7789
import adafruit_imageload
import time
import pwmio
displayio.release_displays()
spi = busio.SPI(board.IO0, MOSI=board.IO1, MISO=board.IO10)
tft_cs = board.IO5
tft_dc = board.IO6
pwm = pwmio.PWMOut(board.IO7)
pwm.duty_cycle = 28000
display_bus = displayio.FourWire(spi, command=tft_dc, chip_select=tft_cs, reset=board.IO4)
display = ST7789(display_bus, width=240, height=280, colstart=0, rowstart=20)
# Load the sprite sheet (bitmap)
image, palette = adafruit_imageload.load("/2.png")
palette.make_transparent(0)
# Create a sprite (tilegrid)
grid = displayio.TileGrid(image, pixel_shader=palette)
# Create a Group to hold the sprite
group = displayio.Group()
# Add the grid to the Group
group.append(grid)
# Add the Group to the Display
display.show(group)
while True:
pass
点亮屏幕后，也可以不显示任何内容，只使用以下代码初始化屏幕，这样CircuitPython可以在屏幕上显示错误信息和print输出内容（不建议输出太快，屏幕跟不上）
import board
import busio
import digitalio
import displayio
from adafruit_st7789 import ST7789
import pwmio
displayio.release_displays()
spi = busio.SPI(board.IO0, MOSI=board.IO1, MISO=board.IO10)
tft_cs = board.IO5
tft_dc = board.IO6
pwm = pwmio.PWMOut(board.IO7)
pwm.duty_cycle = 28000
display_bus = displayio.FourWire(spi, command=tft_dc, chip_select=tft_cs, reset=board.IO4)
display = ST7789(display_bus, width=240, height=280, colstart=0, rowstart=21)
CircuitPython得封你个中国推广大使啊 点赞 龙哥，我来了 坏 发表于 2023-8-15 16:42
龙哥，我来了
{:5_125:}哈哈哈 厉害厉害 赞赞赞赞赞！{:6_215:}{:6_209:}
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