ArduPy 由兩個(gè)主要組件組成。首先是 ArduPy Core，它充當(dāng)支持兼容開發(fā)板上基本硬件操作的接口。因?yàn)?ArduPy 利用了 MicroPython，它利用了通用的 Arduino API，所以可以毫不費(fèi)力地完成對(duì)新板的支持。第二個(gè)組件是 Arduino 庫(kù) Python 包裝器。這需要一個(gè)用于外部傳感器或執(zhí)行器的 Arduino 庫(kù)，并將其轉(zhuǎn)換為與 MicroPython 兼容的代碼。無(wú)需從頭開始，這絕對(duì)可以幫助您使用新傳感器快速啟動(dòng)原型設(shè)計(jì)。鑒于可用的 Arduino 庫(kù)過多，此功能對(duì)于 MicroPython 社區(qū)來說是一個(gè)難得的機(jī)會(huì)，可以進(jìn)一步“滑行”到新的嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目中。

要開始使用 ArduPy，首先要做的是下載并安裝最新版本的 Python。Python 適用于 Windows、Mac 和 Linux。最新版本可以在這里下載。在您的環(huán)境中安裝 Python 后，就可以下載 ArduPy 集成平臺(tái) (AIP)。AIP 是一個(gè)命令行實(shí)用程序，允許開發(fā)人員快速輕松地與任何 ArduPy 兼容板進(jìn)行交互。要下載并安裝 AIP，請(qǐng)打開命令行界面并發(fā)出以下命令：

#pip3 install ardupy-aip

最后，是時(shí)候下載并安裝 Visual Studio Code 和 Seeed ArduPy IDE 擴(kuò)展了。可在此處下載適用于 Windows、Mac 和 Linux 的 Visual Studio Code。安裝后，在擴(kuò)展市場(chǎng)中搜索Seeed ArduPy IDE。在搜索結(jié)果中選擇后，單擊“安裝”，插件將添加到 Visual Studio。現(xiàn)在您已準(zhǔn)備好利用 ArduPy 工具集的所有功能。

那么，與 Arduino 或直接 MicroPython 相比，ArduPy 工具集到底有什么優(yōu)勢(shì)呢？根據(jù) ArduPy 的開發(fā)人員 Seeed 的說法，有幾個(gè)優(yōu)勢(shì)應(yīng)該會(huì)吸引制造商和專業(yè)人士，包括：

• 在資源有限的嵌入式設(shè)備上體驗(yàn)功能豐富的 Python3 編程環(huán)境。
• 由于使用了無(wú)處不在的 Visual Studio Code IDE，入門變得快速而簡(jiǎn)單。ArduPy 的安裝和配置既快速又簡(jiǎn)單。
• 支持簡(jiǎn)單文件系統(tǒng)，非常適合使用 HTML、CSS 和 JavaScript 文件提供簡(jiǎn)單 Web 服務(wù)的 IoT 設(shè)備。
• 支持單板復(fù)位時(shí)自動(dòng)運(yùn)行boot.py。
• 支持串行終端交互 (REPL)，使原型制作變得快速和簡(jiǎn)單。無(wú)需上傳新固件即可測(cè)試想法。
• 訪問豐富的第三方庫(kù)，由于 Arduino 庫(kù) Python 包裝器，這些庫(kù)可以與 MicroPython 兼容。
• 通過 AIP 自定義您自己的 ArduPy 固件，而無(wú)需了解底層 ArduPy 工具集的任何細(xì)節(jié)。

首先，使用 USB 數(shù)據(jù)線將兼容的開發(fā)板插入您的計(jì)算機(jī)。推薦之一是 Seeed Wio Terminal 開發(fā)板，可從 Mouser 購(gòu)買；點(diǎn)擊這里。Wio 終端是一個(gè)方便但價(jià)格低廉的微控制器開發(fā)平臺(tái)，具有豐富的實(shí)用功能，包括 LCD 顯示屏、2.4GHz/5GHz Wi-Fi (802.11 a/b/g/n)、藍(lán)牙 LE 5.0、IMU、麥克風(fēng)、蜂鳴器、microSD卡、可配置按鈕、光傳感器、五向開關(guān)、紅外發(fā)射器（IR 940 nm），并且已準(zhǔn)備好加密身份驗(yàn)證。它由 Microchip ATSAMD51P19 Arm ^? Cortex ^? -M4F 內(nèi)核提供動(dòng)力，運(yùn)行頻率為 120MHz（升壓至 200MHz）以及 4MB 外部閃存和 19 KB RAM。

將 Wio（或任何 ArduPy 兼容板）插入計(jì)算機(jī)后，打開命令行界面，并發(fā)出以下命令：

#aip board

這將列出當(dāng)前連接到您的計(jì)算機(jī)的所有 ArduPy 兼容板。如果您忘記了此命令或要了解如何使用 AIP，請(qǐng)發(fā)出幫助命令：

#aip help

help 命令是通過 ArduPy 命令行工具了解一切可能的首選命令。通過 AIP 可用的一些附加命令包括：

• build：構(gòu)建 ArduPy 固件包含使用已安裝的庫(kù)
• list：列出已安裝的 ArduPy 庫(kù)
• install : 安裝 Arduino 庫(kù)與 ArduPy 綁定
• uninstall : 卸載 ArduPy 庫(kù)
• flash：將固件閃存到 ArduPy 板
• shell：集成 mpfshell，用于與 ArduPy 板進(jìn)行實(shí)時(shí)交互

現(xiàn)在工具已在開發(fā)計(jì)算機(jī)上設(shè)置好，是時(shí)候?qū)?ArduPy 固件安裝到開發(fā)板上了。每塊板都有一個(gè)必須下載和安裝的唯一 UF2 ArduPy 固件文件。對(duì)于 Wio 終端，可以在此處下載該文件。接下來，必須將 Wio 終端插入開發(fā)計(jì)算機(jī)并進(jìn)入引導(dǎo)加載程序模式。這可以通過快速滑動(dòng)電源開關(guān)兩次來完成。如果成功，一個(gè)藍(lán)色的 LED 將開始閃爍，一個(gè)名為ARDUPY的 USB 閃存驅(qū)動(dòng)器將出現(xiàn)在桌面上。

雙擊ARDUPY文件夾將顯示一個(gè)名為main.py的文件，其中包含每次更新文件時(shí)自動(dòng)運(yùn)行的默認(rèn) Python 腳本文件。但是，如果您希望該腳本在每次電路板啟動(dòng)時(shí)運(yùn)行，請(qǐng)在您的桌面上創(chuàng)建一個(gè)名為boot.py的文件。讓我們添加示例代碼來使板載 LED 閃爍。使用Visual Studio Code編輯boot.py文件，添加如下代碼：

import time

import board

from digitalio import DigitalInOut, Direction

led = DigitalInOut(board.D13)

led.direction = Direction.OUTPUT

while True:

led.value = True

print("LED ON")

time.sleep(1)

led.value = False

print("LED OFF")

time.sleep(1)

保存boot.py文件。接下來，從命令行界面發(fā)出以下命令：

# aip shell -n -c "put //boot.py"

拔下 Wio 終端并重新插入，代碼應(yīng)該會(huì)自動(dòng)開始運(yùn)行。你的第一個(gè) ArduPy 項(xiàng)目已經(jīng)完成！

ArduPy 仍然相對(duì)較新，并且正在迅速擴(kuò)展以包括新的開發(fā)板和 Python 庫(kù)。為了保持 ArduPy 固件的輕量級(jí)，它只包含 MicroPython 庫(kù)的一個(gè)子集，包括時(shí)間、引腳、DAC、ADC、PWM 和 LCD。但它很容易擴(kuò)展以滿足任何特定應(yīng)用程序的特定需求。此外，如果您對(duì)預(yù)先構(gòu)建的庫(kù)不滿意，ArduPy 提供了編寫您自己的 ArduPy 庫(kù)并將它們實(shí)施到 ArduoPy 項(xiàng)目中的方法。

對(duì)于那些希望在學(xué)習(xí)嵌入式開發(fā)的同時(shí)利用他們的 Python 編程經(jīng)驗(yàn)的人來說，ArduPy 是一種巧妙的方式。對(duì)于那些一直在 Arduino 生態(tài)系統(tǒng)中嶄露頭角的人來說，ArduPy 是學(xué)習(xí) Python 編程語(yǔ)言的好方法，它可以在嵌入式環(huán)境之外發(fā)揮作用。

你試過 ArduPy 了嗎？在評(píng)論中讓我們知道您使用 ArduPy 工具構(gòu)建了哪些項(xiàng)目。