MicroPython. Interprete Python embedded
Arduino è sicuramente il sistema che ha permesso di avvicinare tantissimi hobbisti al mondo della prototipazione elettronica in modo semplice e a basso costo. Da allora numerosi sistemi si sono affacciati nel mercato cercando di imitare il successo di Arduino. Come non ricordare il .Net micro Framework, che grazie a Ghi Electronics, si è evoluto nel TinyCLROS o alla Raspberry PI, un vero mini computer a basso costo. Il successo di queste piattaforme ha un elemento in comune, la semplicità di programmarle e di conseguenza un elevato numero di utenti che condividono le proprie conoscenze.
I linguaggi di programmazione si sono adattati a dispositivi elettronici, nonostante le poche risorse hardware. Uno di questi e Python, linguaggio interpretato che negli ultimi anni ha avuto un enorme successo arridvando ad essere tra i linguaggi più diffusi al mondo.
A fine 2013, Damien P. George, avviò su Kickstarter una campagna per finanziare il progetto MicroPython. Questo progetto permette di implementare su un SoC (in particolare l’ STM32F405RG) l’interprete Python3. Il tutto si traduce nel programmare l’STM32F405RG tramite un subset di istruzioni Python. La campagna di crowdfunding ha anche finanziato la realizzazione di una scheda ufficiale, PyBoard.
Caratteristiche della pyBoard (v1.1)
L’elenco seguente riassume le caratteristiche principali della scheda:
- Microcontrollore STM32F405RG a 168MHz
- 1024 KB flash ROM
- 192 KB di RAM
- Micro USB per alimentare la scheda e per la comunicazione seriale
- Slot per micro SD
- Accelerometro 3 Assi
- RTC
- 24 linee GPIO
- 16 linee ADC
- 2 linee DAC
La pyBoard permette da subito di realizzare svariati progetti utili per poter imparare le basi del linguaggio Python. Le modalità di impiego della scheda sono principalmente due. La prima è quella di eseguire il codice utilizzando direttamente l’interprete (REPL), in questo modo possiamo da subito testare le singole istruzioni o piccole porzioni di codice, la seconda è quella di scrivere direttamente il programma su un file.
Installazione
L’installazione della scheda è molto semplice. E’ sufficiente collegare la scheda al pc tramite il cavo micro USB. Automaticamente il sistema operativo installa i driver. Nel caso in cui l’installazione automatica non dovesse rilevare la scheda possiamo installare automaticamente i driver contenuti all’interno della pyBoard, questo perché la scheda mette a disposizione la flash come un disco usb:
Abbiamo visto che possiamo scrivere il codice Python direttamente in un file oppure eseguire le istruzione tramite riga di comando usando il prompt (REPL). Per usare REPL è sufficiente usare un terminale con connessione seriale. Il programma che utilizzo è Putty. Dopo aver ricavato la porta seriale (in Windows tramite Gestione Dispositivi), avviamo Putty inserendo i dati come in figura:
Cliccando su pulsante Open, otterremo il prompt REPL:
Le informazioni che possiamo osservare sono la versione di MicroPython, la data di rilascio e il nome della scheda e relativo microcontrollore.
Eseguire le prime istruzioni
Ora siamo pronti per digitare i primi comandi. Il codice seguente permette di accendere il led rosso sulla pyBoard. Ogni riga di codice che scriveremmo nel prompt deve essere seguita da un invio:
//importiamo il modulo pyb import pyb
premiamo invio. Per accendere il led rosso della pyBoard sarà sufficiente eseguire questo comando:
pyb.LED(1).on()
per spegnerlo invece serviranno queste istruzioni:
pyb.LED(1).off(