ESP8266模块引脚参数图 esp8266-01引脚图

MicroPython是为了在嵌入式系统中运行Python 3编程语言而设计的轻量级版本解释器。与常规Python相比，MicroPython解释器体积小(仅100KB左右)，通过编译成二进制Executable文件运行，执行效率较高。它使用了轻量级的垃圾回收机制并移除了大部分Python标准库，以适应资源限制的微控制器。

MicroPython主要特点包括:
1、语法和功能与标准Python兼容,易学易用。支持Python大多数核心语法。
2、对硬件直接访问和控制,像Arduino一样控制GPIO、I2C、SPI等。
3、强大的模块系统,提供文件系统、网络、图形界面等功能。
4、支持交叉编译生成高效的原生代码,速度比解释器快10-100倍。
5、代码量少,内存占用小,适合运行在MCU和内存小的开发板上。
6、开源许可,免费使用。Shell交互环境为开发测试提供便利。
7、内置I/O驱动支持大量微控制器平台，如ESP8266、ESP32、STM32、micro:bit、掌控板和PyBoard等。有活跃的社区。

MicroPython的应用场景包括:
1、为嵌入式产品快速构建原型和用户交互。
2、制作一些小型的可 programmable 硬件项目。
3、作为教育工具,帮助初学者学习Python和物联网编程。
4、构建智能设备固件,实现高级控制和云连接。
5、各种微控制器应用如物联网、嵌入式智能、机器人等。

使用MicroPython需要注意:
1、内存和Flash空间有限。
2、解释执行效率不如C语言。
3、部分库函数与标准版有差异。
4、针对平台优化语法,订正与标准Python的差异。
5、合理使用内存资源,避免频繁分配大内存块。
6、利用原生代码提升速度关键部位的性能。
7、适当使用抽象来封装底层硬件操作。

总体来说,MicroPython让Python进入了微控制器领域，是一项重要的创新，既降低了编程门槛，又提供了良好的硬件控制能力。非常适合各类物联网和智能硬件的开发。

ESP8266是一种低成本的Wi-Fi芯片，它可以用于开发物联网、智能家居、网络控制等应用。不同的ESP8266芯片或模块可能有不同的参数，因此在使用或购买时，需要注意选择合适的型号和版本。以下是一些常见的ESP8266参数：

1、尺寸：ESP8266芯片的尺寸为5x5 mm，ESP8266模块的尺寸根据外围电路和天线的不同而有所差异，一般在10x15 mm到25x50 mm之间。

2、工作温度：ESP8266芯片的工作温度范围为-40_{125℃，ESP8266模块的工作温度范围一般为-40}85℃。

3、处理器：ESP8266芯片内置了一个32位的Tensilica L106 RISC处理器，最高时钟频率为160 MHz，支持实时操作系统和Wi-Fi协议栈。

4、内存：ESP8266芯片内置了64 KB的指令RAM和96 KB的数据RAM，以及64 KB的boot ROM。ESP8266模块还需要外接一个Flash存储器，一般为512 KB到16 MB之间。

5、电源：ESP8266芯片的供电电压为3.0~3.6 V，最大功耗为170 mA，最小功耗为20 uA。ESP8266模块的供电电压一般为3.3 V或5 V，最大功耗一般为200~300 mA，最小功耗一般为10~20 uA。

6、通信协议：ESP8266芯片支持IEEE 802.11 b/g/n标准的Wi-Fi协议，支持Station、SoftAP和Station+SoftAP三种模式。ESP8266芯片还支持多种数字外设接口，如GPIO、PWM、ADC、UART、I2C、SPI等。ESP8266芯片还可以使用socket模块或其他协议库来实现TCP/IP、UDP、HTTP、MQTT等协议。

MicroPython的ESP8266引脚和GPIO，是一种可以使用MicroPython语言来访问和控制ESP8266芯片或模块的引脚和通用输入输出功能，它可以用于连接和驱动各种外部设备，如LED灯、按键、传感器、显示屏等。MicroPython的ESP8266引脚和GPIO的主要特点、应用场景，以及需要注意的事项如下：

主要特点：

MicroPython的ESP8266引脚和GPIO可以使用machine模块来创建和操作Pin对象，支持IN、OUT和OPEN_DRAIN三种模式，以及PULL_UP和None两种内部上拉模式。
MicroPython的ESP8266引脚和GPIO可以使用Pin对象的value方法来读取或设置引脚的状态，或者使用on和off方法来切换引脚的状态。
MicroPython的ESP8266引脚和GPIO可以使用Pin对象的irq方法来注册中断回调函数，支持IRQ_RISING和IRQ_FALLING两种触发条件。

应用场景：

MicroPython的ESP8266引脚和GPIO可以用于实现一些基于硬件的创意项目，例如点亮LED灯、控制舵机、读取温湿度传感器等。
MicroPython的ESP8266引脚和GPIO可以用于实现一些基于中断的事件触发，例如检测按键状态、测量信号频率、实现秒表功能等。
MicroPython的ESP8266引脚和GPIO可以用于实现一些基于I2C或SPI协议的外设驱动，例如连接OLED显示屏、RTC时钟模块、MPU6050陀螺仪等。

需要注意的事项：

MicroPython的ESP8266引脚和GPIO的运行环境和资源是有限的，并且与标准的Python语言有一些差异和兼容性问题。因此，在使用MicroPython时，需要注意选择合适的库和模块，并避免使用过多的内存和CPU。
MicroPython的ESP8266引脚和GPIO的可用性和稳定性是不保证的，并且可能会受到硬件或软件的限制或干扰。因此，在使用MicroPython时，需要注意检查和测试引脚功能，以及处理异常情况。
MicroPython的ESP8266引脚和GPIO的功能是阻塞式的，即在操作引脚或执行中断回调函数期间，CPU无法执行其他任务。因此，在使用MicroPython时，需要注意优化程序结构，以及使用异步或多线程方式。

实际运用程序参考代码案例：

案例1：使用machine模块控制LED灯，并根据按键状态切换LED灯的亮度。代码如下：

import machine

# 创建LED对象，连接到GPIO16引脚
led = machine.Pin(16, machine.Pin.OUT)
# 创建按键对象，连接到GPIO0引脚，并启用内部上拉电阻
button = machine.Pin(0, machine.Pin.IN, machine.Pin.PULL_UP)

# 定义两种LED亮度值
brightness_low = 0
brightness_high = 1023

# 定义当前LED亮度值
brightness = brightness_low

# 主循环
while True:
    # 读取按键状态
    state = button.value()
    # 如果按键被按下
    if state == 0:
        # 切换LED亮度值
        if brightness == brightness_low:
            brightness = brightness_high
        else:
            brightness = brightness_low
        # 设置LED亮度值
        led.value(brightness)

案例2：使用machine模块创建一个简单的秒表功能，每隔一秒打印一次经过的时间。代码如下：

import machine

# 创建定时器对象，使用虚拟ID -1
tim = machine.Timer(-1)
# 定义一个变量，记录经过的秒数
seconds = 0

# 定义一个回调函数，用于在定时器触发时执行
def tick(t):
    # 使用全局变量 seconds
    global seconds
    # 秒数加一
    seconds += 1
    # 打印秒数
    print(seconds)

# 初始化定时器，设置周期为1000毫秒，模式为周期性，回调函数为tick
tim.init(period=1000, mode=machine.Timer.PERIODIC, callback=tick)

案例3：使用machine模块控制OLED显示屏，并显示当前的温度和湿度值。代码如下：

import machine
import ssd1306

# 创建I2C对象，连接到总线2，设置频率为400KHz
i2c = machine.I2C(2, freq=400000)
# 创建OLED对象，连接到I2C总线上，设置分辨率为128x64
oled = ssd1306.SSD1306_I2C(128, 64, i2c)

# 创建ADC对象，连接到GPIO0引脚，用于测量温度值
adc_temp = machine.ADC(0)

# 创建DHT11对象，连接到GPIO2引脚，用于测量湿度值
dht11 = machine.DHT11(machine.Pin(2))

# 定义一个函数，用于将ADC的原始值转换为摄氏温度
def adc_to_celsius(value):
    # 根据ESP8266的数据手册，ADC的输入电压范围是0~1V，输出数字值范围是0~1024
    # 假设温度传感器的输出电压与温度成正比，且0°C对应0V，100°C对应1V
    # 则可以根据以下公式计算温度值
    return value * 100 / 1024

# 主循环
while True:
    # 从ADC对象读取原始值
    value = adc_temp.read()
    # 将原始值转换为摄氏温度
    temp = adc_to_celsius(value)
    # 从DHT11对象读取湿度值
    humi = dht11.humidity()
    # 清除OLED显示屏
    oled.fill(0)
    # 在OLED上显示温度和湿度的值，并设置字体大小和位置
    oled.text('Temperature:', 0, 0, 1)
    oled.text(str(temp) + ' C', 0, 10, 1)
    oled.text('Humidity:', 0, 20, 1)
    oled.text(str(humi) + ' %', 0, 30, 1)
    # 更新OLED显示屏
    oled.show()

案例4：控制LED灯：

import machine

led_pin = machine.Pin(2, machine.Pin.OUT)  # 初始化引脚对象，设置为输出模式

# 打开LED灯
led_pin.on()

# 关闭LED灯
led_pin.off()

# 切换LED灯状态
led_pin.toggle()

在上述示例中，我们使用machine.Pin()初始化一个引脚对象，将引脚设置为输出模式。通过调用引脚对象的on()方法，可以将引脚输出设置为高电平，从而打开LED灯。通过调用引脚对象的off()方法，可以将引脚输出设置为低电平，从而关闭LED灯。通过调用引脚对象的toggle()方法，可以切换引脚输出的状态，从而实现LED灯的状态切换。

案例5：读取按钮状态：:

import machine

button_pin = machine.Pin(5, machine.Pin.IN)  # 初始化引脚对象，设置为输入模式

# 读取按钮状态
button_state = button_pin.value()

# 判断按钮是否按下
if button_state == 0:
    print("Button is pressed")
else:
    print("Button is not pressed")

在上述示例中，我们使用machine.Pin()初始化一个引脚对象，将引脚设置为输入模式。通过调用引脚对象的value()方法，可以读取引脚的状态，返回值为0表示引脚被接地（按钮按下），返回值为1表示引脚为高电平（按钮未按下）。通过判断按钮状态，可以执行相应的操作。

案例6：PWM控制电机速度：:

import machine

motor_pin = machine.Pin(4, machine.Pin.OUT)  # 初始化引脚对象，设置为输出模式
pwm = machine.PWM(motor_pin)  # 创建PWM对象

# 设置PWM频率和占空比
pwm.freq(1000)  # 设置频率为1000Hz
pwm.duty(512)  # 设置占空比为50%

# 停止PWM输出
pwm.deinit()

在上述示例中，我们使用machine.Pin()初始化一个引脚对象，将引脚设置为输出模式。然后，创建一个PWM对象，将其与引脚对象关联。通过调用PWM对象的freq()方法，可以设置PWM的频率（单位为Hz）。通过调用PWM对象的duty()方法，可以设置PWM的占空比，取值范围为0-1023，对应占空比0%-100%。在示例中，我们设置PWM的频率为1000Hz，占空比为50%。最后，通过调用PWM对象的deinit()方法停止PWM输出。这些示例提供了使用MicroPython控制引脚和GPIO的实际运用程序参考代码案例。请注意，具体的引脚编号和功能可以根据实际硬件连接进行调整。

案例7：控制 LED 灯：

import machine
import time

# 初始化 LED 引脚
led_pin = machine.Pin(2, machine.Pin.OUT)

# 点亮 LED
led_pin.on()

# 延时1秒
time.sleep(1)

# 关闭 LED
led_pin.off()

这个程序使用 MicroPython 控制一个 LED 灯的亮灭。使用 machine.Pin() 初始化一个引脚对象 led_pin，参数 2 表示使用 GPIO2 引脚，machine.Pin.OUT 表示设置引脚为输出模式。

使用 led_pin.on() 方法将引脚输出高电平，点亮 LED。然后使用 time.sleep() 函数进行延时1秒。

最后使用 led_pin.off() 方法将引脚输出低电平，关闭 LED。

案例8：读取按钮状态：:

import machine

# 初始化按钮引脚
button_pin = machine.Pin(0, machine.Pin.IN)

# 读取按钮状态
button_state = button_pin.value()

# 判断按钮状态
if button_state == 1:
    print('Button pressed')
else:
    print('Button not pressed')

这个程序使用 MicroPython 读取一个按钮的状态。使用 machine.Pin() 初始化一个引脚对象 button_pin，参数 0 表示使用 GPIO0 引脚，machine.Pin.IN 表示设置引脚为输入模式。

使用 button_pin.value() 方法读取引脚的状态，返回值为按钮的状态，1 表示按钮按下，0 表示按钮未按下。

根据按钮状态进行判断，如果按钮被按下，则打印按钮按下的消息，否则打印按钮未按下的消息。

案例9：PWM 控制电机速度：:

import machine

# 初始化 PWM 引脚
pwm_pin = machine.Pin(5)
pwm = machine.PWM(pwm_pin)

# 设置 PWM 频率和占空比
pwm.freq(1000)  # 设置频率为1kHz
pwm.duty(512)  # 设置占空比为50%

# 延时2秒
time.sleep(2)

# 停止 PWM
pwm.deinit()

这个程序使用 MicroPython 控制一个电机的速度，通过 PWM (脉冲宽度调制) 技术实现。使用 machine.Pin() 初始化一个引脚对象 pwm_pin，参数 5 表示使用 GPIO5 引脚。使用 machine.PWM() 初始化一个 PWM 对象 pwm，参数为引脚对象 pwm_pin。

使用 pwm.freq() 方法设置 PWM 的频率，单位为赫兹 (Hz)，示例中设置频率为1kHz。使用 pwm.duty() 方法设置 PWM 的占空比，取值范围为 0-1023，示例中设置占空比为50%，即 512。然后使用 time.sleep() 函数进行延时2秒。最后通过 pwm.deinit() 方法停止 PWM。以上代码仅为示例，具体的引脚和 GPIO 的使用方式可能需要根据实际的硬件连接和需求进行调整。

请注意，以上示例仅供参考，具体的使用方法可能因不同的硬件平台和MicroPython版本而有所差异。在实际编程中，你需要根据你所使用的硬件和具体需求进行适当的调整。