PYB Nano 开发板快速指南

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PYB Nano 开发板快速指南
这篇快速指南是为 MicroPython 和 PYB Nano 的初学者写的，通过这个文档，可以快速掌握 MicroPython 和 PYB Nano 的基本使用方法。

PYB Nano开发板简介
PYB Nano开发板是目前体积最小、成本最低的MicroPython开发板

PYB Nano的主要特点

• STM32F401CEU6微控制器
• 16M主时钟
• 支持 macroUSB
• 2路UART
• 3路I2C
• 3路SPI
• 10路12位ADC
• 支持RTC
• 支持后备电池输入
• 支持USB供电和VIN输入（最高12V）
• 一个用户按键和一个复位键
• 带有 4个支持亮度调节功能的 LED
• 带有加速度传感器（MMA7660）
• 支持USB升级功能
• 低成本、高性能
• 开源
  

应用范围

• 教育、学习
• 电子竞赛
• 机器人
• 智能硬件
• 物联网开发
• 快速原型设计
• 创客、DIYer
  

PYB Nano非常适合作为MicroPython的入门开发板，它支持绝大部分MicroPython的功能和函数，成本却只有官方 PyBoard 的几分之一，是学习MicroPython的首选开发板之一，也是从Arduino进阶到其它应用的最好选择。


系统需求

在开始使用 PYB Nano 前，需要做一点准备工作：

• 一台计算机，安装了不低于Win7，或者Linux、MacOS操作系统，32位/64位都可以
• 串口终端软件，如超级终端、putty、MobaXterm、SecureCRT等
• macroUSB数据线（可以使用安卓手机的数据线）
  

因为Windows的用户最多，所以下面的介绍也以Windwos为主，但其它操作系统下的用法也是类似的，甚至更简单。

另外，为了顺利使用 MicroPython，大家还需要对 Python 语言有基本了解，因为MicroPython 是基于 python3 的。

安装驱动

在Windows系统中，第一次连接开发板时，会出现一个PYBFLASH磁盘，同时提示需要安装新的设备。这个新的设备就是虚拟串口，它的驱动程序就在新出现的PYBFLASH磁盘上，浏览到这个磁盘安装驱动，安装后就可以使用。
在大部分的Linux、MacOS下无需安装任何驱动程序。

终端软件设置

在调试时，通常都使用串口终端软件。在使用前，需要对终端软件的串口参数进行设置。

先用数据线连接开发板，然后运行任一串口终端软件，并设置串口为 PYB Nano 对应的虚拟串口，在将串口参数设置如下：

波特率	115200
数据位	8
奇偶校验	无
停止位	1
流量控制	无

个别软件还需要设置字符集才能正常显示。

REPL 的用法

通常调试程序时，都是在 MicroPython 的 REPL （read–eval–print loop，循环交互解释器）环境下运行。在REPL下可以直接输入命令，有内置的解释器执行。如果命令输入正常
MicroPython支持几个常用的快捷键，如果你熟悉串口终端，会发现它们的习惯是一样的。

• Ctrl-C，停止正在的程序或终止当前的命令行
• Ctrl-D，软复位（soft reset）
• Ctrl-B，显示系统提示
• Ctrl-E，进入粘贴模式。可以按下Ctrl-C退出粘贴模式，Ctrl-D完成粘贴
• Tab，键盘上的Tab键，可以补全命令
  

除了Ctrl-C，其它快捷键需要在空命令行下（没有输入任何字符）才能生效。此外，还可以使用上下左右光标键

• 上下键，调出以前输入的命令。MicroPython可以保存最后输入的6条命令
• 左右键，在当前命令行中移动，编辑命令
  

基本用法

LED
无论在哪个开发板中，LED都是最常用的的例程，我们也从这里开始。

PYB Nano上有4个LED，分别是红、绿、黄、蓝色。我们可以通过 pyb.LED(n) [n = 1-4]去使用它们。如：

1. pyb.LED(1).on()  # LED1亮
   
2. pyb.LED(2).off() # LED2灭
   
3. pyb.LED(3).toggle() #翻转LED3
   
4. pyb.LED(4).intensity(20) # 设置LED4亮度20 [范围是0-255]

复制代码

呼吸灯，下面程序将LED3设置为呼吸灯

1. from pyb import Timer
   
2. 
   
3. ia = 1
   
4. da = 1
   
5. def fa(t):
   
6.     global ia, da
   
7.     if (ia==0)or(ia==255):
   
8.         da=256-da
   
9.     ia=(ia+da)%256
   
10.     pyb.LED(3).intensity(ia)
    
11. 
    
12. tm=Timer(1, freq=200, callback=fa)

复制代码

在其它MicroPython开发板上，LED的数量可能是1-4个，但用法是一样的。此外不是每种 MicroPyhon 开发板的 LED 都支持亮度调整功能（intensity()）。
按键
在MicroPython的Pyboard中，预定义了按键开关对象，它的使用方法如下：

1. sw = pyb.Switch()
   
2. sw()

复制代码

如果按键按下，返回True，否则返回False。

GPIO
使用GPIO，需要导入pyb库的Pin对象。

1. from pyb import Pin
   
2. 
   
3. p_out = Pin('X1', Pin.OUT_PP) # 定义 X1 引脚为输出
   
4. p_out.high()     # 输出高电平
   
5. p_out.low()      # 输出低电平
   
6. p_out.value(1)   # 等同于 p_out.high()
   
7. 
   
8. p_in = Pin('X2', Pin.IN, Pin.PULL_UP) # 定义 X2 为输入  
   
9. p_in.value() # get value, 0 or 1

复制代码

外中断
下面代码将按键（PC13）定义为外中断输入，上升沿触发模式。每当按下一次按键，LED1就会翻转一次。

1. from pyb import Pin, ExtInt
   
2. 
   
3. callback = lambda e: pyb.LED(1).toggle()
   
4. ext = ExtInt(Pin('C13'), ExtInt.IRQ_RISING, Pin.PULL_UP, callback)

复制代码

定时器
定时器需要使用到pyb库的Timer对象。下面程序中，先设置定时器1的频率为1000Hz，然后读取计数器的值，再设置定时器的频率为0.5Hz，并在定时器回调函数（中断）里翻转LED2。

1. from pyb import Timer
   
2. 
   
3. tim = Timer(1, freq=1000)
   
4. tim.counter() # get counter value
   
5. tim.freq(0.5) # 0.5 Hz
   
6. tim.callback(lambda t: pyb.LED(2).toggle())

复制代码

PWM
PWM是定时器模块的一个子功能，可以将定时器的某一通道设置为PWM输出。下面代码将 PA3 设置为定时器2的CH4输出，最后设置占空比是10%。注意占空比参数可以是浮点数。

1. from pyb import Pin, Timer
   
2. 
   
3. p = Pin('A3') # X1 has TIM2, CH4
   
4. tim = Timer(2, freq=1000)
   
5. ch = tim.channel(4, Timer.PWM, pin=p)
   
6. ch.pulse_width_percent(10)

复制代码

ADC
PYB Nano带有10路12位ADC输入，可以非常容易读取ADC的参数。下面的代码读取引脚 X8 （PB0）的输入

1. from pyb import Pin, ADC
   
2. 
   
3. adc = ADC(Pin('X8'))
   
4. adc.read() # read value, 0-4095

复制代码

另外一种读取ADC的方法是

1. from pyb import Pin, ADC
   
2. 
   
3. a=pyb.ADCAll(12)    # 设置ADC为12位模式
   
4. a.read_channel(8)   # 读取ADC8
   
5. a.read_core_temp()  # 读取内部温度传感器

复制代码

UART

1. from pyb import UART
   
2. 
   
3. uart = UART(1, 9600)
   
4. uart.write('hello')
   
5. uart.read(5) # read up to 5 bytes

复制代码

I2C

1. from pyb import I2C
   
2. 
   
3. i2c = I2C(1, I2C.MASTER, baudrate=100000)
   
4. i2c.scan() # returns list of slave addresses
   
5. i2c.send('hello', 0x42) # send 5 bytes to slave with address 0x42
   
6. i2c.recv(5, 0x42) # receive 5 bytes from slave
   
7. i2c.mem_read(2, 0x42, 0x10) # read 2 bytes from slave 0x42, slave memory 0x10
   
8. i2c.mem_write('xy', 0x42, 0x10) # write 2 bytes to slave 0x42, slave memory 0x10

复制代码

SPI

1. from pyb import SPI
   
2. 
   
3. spi = SPI(1, SPI.MASTER, baudrate=200000, polarity=1, phase=0)
   
4. spi.send('hello')
   
5. spi.recv(5) # receive 5 bytes on the bus
   
6. spi.send_recv('hello') # send a receive 5 bytes

复制代码

加速度传感器
PYB Nano内置了加速度传感器MMA7660，可以直接读取传感器的参数(数值范围是[-32..32])。

1. acc = pyb.Accel()
   
2. while True:
   
3.     print(acc.x(), acc.y(), acc.z())
   
4.     pyb.delay(500)

复制代码

其它常用功能

1. pyb.delay(500)    # 延时500ms
   
2. pyb.udelay(20)    # 延时20us
   
3. pyb.unique_id()   # 读取芯片的唯一序列号
   
4. pyb.millis()      # 复位后的运行时间（ms）
   
5. pyb.hard_reset()  # 复位，和按下复位键的效果相同
   
6. pyb.bootloader()  # 直接进入 bootloader 模式升级
   
7. pyb.disable_irq() # 禁止中断
   
8. pyb.enable_irq()  # 恢复中断
   
9. pyb.freq()        # 读取系统时钟
   
10. pyb.wfi()         # 等待内部或外部中断
    
11. pyb.stop()        # 休眠模式，需要外部中断或者实时时钟唤醒

复制代码

MocroPython的启动模式

在启动后，MicroPython会先运行 boot.py 文件，加载用户驱动，然后在运行main.py，执行用户程序。可以将用户程序放在main.py中，也可以在main.py中再加载其它的文件。

常见故障

在使用过程中，我们需要注意下面问题，避免造成文件系统破坏、数据丢失。

• 取下数据线前，需要先U盘那样安全删除硬件，弹出PYBFLASH磁盘，否则可能会造成文件系统破坏，特别在修改了文件或复制新文件到PYBFLASH磁盘后。
• 不要轻易按复位键，这样会造成当前的USB通讯中断。一般的问题，可以通过按下Ctrl-D软复位接近。
  

出厂模式

使用时间长了，因为各种原因可能会出现故障，造成无法正常启动，不能进入REPL，文件系统破坏等现象，这时就需要通过出厂模式进行恢复。

进入出厂模式的方法是：

• 按下复位键（RESET）的同时，按住用户按键SW。
• 然后保持用户按键不放，释放复位键。
• 这时LED将循环显示：绿－》黄－》绿+黄－》灭
• 等黄绿灯同时亮时，松开用户键，这时黄绿灯会同时快速闪4次
• 然后红灯亮起（这时红绿黄三个灯同时亮）
• 红灯灭，开始进行恢复到出厂状态
• 所有灯都灭，恢复出厂设置完成。
  

恢复出厂设置后，PYBFLASH中的内容会丢失，变为默认文件。

升级固件

MicroPython的更新速度很快，每次更新都会带来一些新的功能，修正错误。所以掌握 MicroPython 的固件升级方法是有必要的。

PYB Nano支持下面几种升级方法：

• 通过DFU模式升级
• 通过SWD方式升级
  

使用DFU模式，需要安装ST的DfuSe_demo软件（Windows）或者dfu-util（Linux）。使用SWD需要将开发板的SWD接口（PA13/PA14）连接到编程器，通过编程软件下载。

参考资料

以上是 MicroPython 和 PYB Nano 的最基础知识，掌握后大家就可以逐步深入了。下面是一些参考网站和论坛，供大家参考。

• MicroPython的官方网站
• 官方英文论坛
• MicroPython源码
• 官方在线英文帮助
• 官方维基
  

• MicroPython中文论坛
• PYB Nano 版块
• PYB Nano 原理图、BOM
• PYB Nano 开发板最新固件
• MicroPython中文教程
  

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PYB Nano 开发板快速指南.pdf (174.75 KB, 下载次数: 1)

2016-10-31 12:19 上传

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