MicroPython技術(shù)及應(yīng)用前景是什么

這篇文章給大家介紹MicroPython技術(shù)及應(yīng)用前景是什么，內(nèi)容非常詳細(xì)，感興趣的小伙伴們可以參考借鑒，希望對大家能有所幫助。

    1 Micropython技術(shù)是什么？

    MicroPython極精簡高效的實現(xiàn)了Python3語言。它包含Python標(biāo)準(zhǔn)庫的一小部分，能在單片機和受限環(huán)境中運行。

    1.1 MicroPython發(fā)展

    由劍橋大學(xué)的理論物理學(xué)家喬治.達(dá)明設(shè)計，遵循MIT許可協(xié)議，與Arduino類似，擁有自己的解析器、編譯器、虛擬機和類庫等，MicroPython更強大。目前它支持基于32-bit的ARM處理器，比如STM32F405、STM32f407等，也就是說ARM處理器STM32F405上直接可運行Python語言，用Python語言來控制單片機。在單片機上能運行Python，實際上Python已經(jīng)完全脫離系統(tǒng)，也就是說，你可以通過Python腳本語言開發(fā)單片機程序。

    1.2 MicroPython支持的芯片

    支持的mcu系列有：stm32f405、stm32f407，也支持esp8266，接下來會增強stm32f103和esp32的穩(wěn)定性，芯片將會擴展到FPGA和A7。

    1.3 MicroPython固件

    固件就是寫入EROM（可擦寫只讀存儲器）或EEPROM(電可擦可編程只讀存儲器)中的程序。是指設(shè)備內(nèi)部保存的設(shè)備“驅(qū)動程序”，通過固件，操作系統(tǒng)才能按照標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備驅(qū)動實現(xiàn)特定機器的運行動作，比如光驅(qū)、刻錄機或手機等都有內(nèi)部固件。

    主要由以下構(gòu)成：
    py/--核心python實現(xiàn)，包括編譯器、運行時和核心庫。
    mpy cross/--用于將腳本轉(zhuǎn)換為預(yù)編譯字節(jié)碼的Micropyhon交叉編譯器。
    ports/unix/--在unix上運行的微星版本。
    ports/stm32/--運行在Pyboard和類似的stm32板上的Micropyhon版本（使用st的cube-hal驅(qū)動程序）。
    ports/minimal/--最小的Micropython端口。
    tests/--測試框架和測試腳本。
    docs/——sphinx格式的用戶文檔。呈現(xiàn)的HTML文檔可在http://docs.tpyboard.com上找到。

    其他組件
    ports/bare-arm/--用于ARM MCU的最小MicroPython版本。主要用于控制代碼大小。
    ports/teensy/--運行在teensy 3.1上的MicroPython版本（初步但功能正常）。
    ports/pic16bit/--16位pic微控制器的MicroPython版本。
    ports/cc3200/--在TI的cc3200上運行的Micropython版本。
    ports/esp8266/--運行在espressf的esp8266 soc上的MicroPython版本。
    ports/esp32/--運行在espressf的esp32 soc上的MicroPython版本。
    ports/nrf/--在nrf51和nrf52 mcu上運行的MicroPython版本。
    extmod/--在C中實現(xiàn)的附加（非核心）模塊。
    tools/--各種工具
    example/--幾個Python腳本示例。
    Micropython當(dāng)前最新版本是1.94，TPYBoard增加了顯示屏，紅外等常用接口驅(qū)動程序，可以直接使用這些設(shè)備。

    1.4 TPYBoard是什么？

    TPYBoard是一塊能裸機運行MicroPython的緊湊型電路板，提供了用于控制各種單片機接口的底層Python操作系統(tǒng)。它是蘿卜設(shè)計一塊支持MicroPython的開發(fā)板。
    MicroPython包含了諸如交互式提示，任意精度整數(shù)，關(guān)閉，列表解析，生成器，異常處理等高級功能。適合運行在只有256k的代碼空間和16k的RAM的芯片上。MicroPython旨在盡可能與普通Python兼容，讓您輕松將代碼從桌面?zhèn)鬏數(shù)轿⒖刂破骰蚯度胧较到y(tǒng)。

    當(dāng)前TPYBoard有

    V10x—主要是基礎(chǔ)的TPYBoard開發(fā)板。
    V201—局域網(wǎng)通信，有LAN網(wǎng)口的TPYBoard開發(fā)板。
    V202—wifi通信，支持wifi模塊的TPYBoard開發(fā)板。
    V702—遠(yuǎn)距離通信的，支持SIM卡的TPYBoard開發(fā)板。

    2、MicroPython能干什么

    既然MicroPython是用Python語言能來控制單片機，那么單片機能做什么基本能反映出它能做什么。還是讓我們一起看一下單片機能干什么？

    2.1 智能儀器

    單片機具有體積小、功耗低、控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實現(xiàn)諸如電壓、電流、功率、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長度、硬度、元素、壓力等物理量的測量。采用單片機控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強大。   例如精密的測量設(shè)備（電壓表、功率計，示波器，各種分析儀）。
    2.2 工業(yè)控制
    單片機具有體積小、控制功能強、功耗低、環(huán)境適應(yīng)能力強、擴展靈活和使用方便等優(yōu)點，用單片機可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、信號檢測系統(tǒng)、無線感知系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、機器人等應(yīng)用控制系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報警系統(tǒng)，與計算機聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。在工業(yè)疏水閥檢測已經(jīng)的到了實質(zhì)性推廣應(yīng)用。
    2.3 家用電器
    現(xiàn)在的家用電器廣泛采用了單片機控制，從電飯煲、洗衣機、電冰箱、空調(diào)機、彩電、其他音響視頻器材、再到電子秤量設(shè)備和白色家電等。
    2.4 網(wǎng)絡(luò)和通信
    現(xiàn)代的單片機普遍具備通信接口，可以很方便地與計算機進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計算機網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實現(xiàn)了單片機智能控制，從手機，電話機、小型程控交換機、樓宇自動通信呼叫系統(tǒng)、列車無線通信、再到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信，無線電對講機等。
    2.5 醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域
    單片機在醫(yī)用設(shè)備中的用途亦相當(dāng)廣泛，例如醫(yī)用呼吸機，各種分析儀，監(jiān)護(hù)儀，超聲診斷設(shè)備及病床呼叫系統(tǒng)等等。
    2.6 模塊化系統(tǒng)
    某些專用單片機設(shè)計用于實現(xiàn)特定功能，從而在各種電路中進(jìn)行模塊化應(yīng)用，而不要求使用人員了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如音樂集成單片機，看似簡單的功能，微縮在純電子芯片中（有別于磁帶機的原理），就需要復(fù)雜的類似于計算機的原理。如：音樂信號以數(shù)字的形式存于存儲器中（類似于ROM），由微控制器讀出，轉(zhuǎn)化為模擬音樂電信號（類似于聲卡）。   在大型電路中，這種模塊化應(yīng)用極大地縮小了體積，簡化了電路，降低了損壞、錯誤率，也方便于更換。
    2.7 汽車電子
    單片機在汽車電子中的應(yīng)用非常廣泛，例如汽車中的發(fā)動機控制器，基于CAN總線的汽車發(fā)動機智能電子控制器、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、abs防抱死系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、胎壓檢測等。
    2.8 其他
    單片機在工商、金融、科研、教育、電力、通信、物流和國防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。

    3 MicroPython的應(yīng)用

    蘿卜電子致力于MicroPython在國內(nèi)的普及和推廣，是專業(yè)的MicroPython培訓(xùn)和應(yīng)用專家。蘿卜電子除了TPYBoard開發(fā)板系列，在MicroPython的青少年編程領(lǐng)域以及工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域都獲得了實質(zhì)性進(jìn)展并取得了不俗成績。

    3.1 TMS無線疏水閥檢控系統(tǒng)

    TMS疏水閥檢測系統(tǒng)將MicroPython成功應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域，是真正意義上的智能化疏水閥在線監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)利用壓電振動檢測，實現(xiàn)實時閥門泄漏的定量監(jiān)測，準(zhǔn)確判斷系統(tǒng)中泄漏點和泄漏狀態(tài)。TMS疏水閥無線監(jiān)測系統(tǒng)能高效地監(jiān)測和診斷蒸汽疏水閥的工作狀況，以防止因泄漏造成能源損失去。
    TMS無線疏水閥檢控系統(tǒng)現(xiàn)已在蒙牛乳業(yè), 青島雙星, 萬達(dá)寶通, 飛鶴乳業(yè), 遵義煙廠, 貴定煙廠等企業(yè)成功安裝上線。

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