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在開發 MicroPython 程式時,如果用 REPL 方式撰寫,優點當然是可以直接的看到結果,不過在程式碼較多或要做不同模組管理時就有它的不便,所以通常我們還是會採用在編輯器先寫好程式碼,再上傳到硬體平台的方式執行。較常用的上傳程式套件有 ampy、 rshell 或 mpfshell 等,但都是屬於文字命令型的工具,不習慣這種方式的朋友,JIMI哥就來推薦一個好用的 Thonny IDE ( Integrated Development Environment) ,整合程式編輯、上傳與shell環境,快速實現想要的功能。

1. Thonny IDE 安裝

有在開發 python 程式的朋友應該或多或少聽過 Thonny 這套工具,特色就是輕巧,使用上最大的好處就是整合 MicroPtyhon 的 REPL 與檔案系統,當寫好程式碼後,一鍵上傳或執行,下方的視窗馬上顯示結果,推薦初學的朋友可以立馬試試看。

首先我們先到 Thonny 的官網 https://thonny.org/,目前最新的版本是 3.2.7,不管是使用 Window、Mac 或 Linux 作業系統的,都有合適的版本。

下載後,直接點擊安裝,並使用預設值即可完成安裝。

2. 設定直譯器

由於 Thonny 預設的 Python 直譯器並不是 MicroPython,所以第一次使用時,我們點選『工具』=>『選項』內去設定直譯器。

選擇『MicroPython (ESP32)』。

在同一標籤頁,選擇 ESP32 硬體所連接的 COM Port 編號(記得要將 ESP32 透過 USB 連接到電腦才會出現對應的名稱),並按下『確認』。

按下『STOP』圖示,重新啟動Shell連接,順利的話,MicroPython的提示符號就會出現到Shell的視窗。

3. Thonny IDE 功能與 main.py

下面我們來快速瀏覽 Thonny IDE 的各個視窗功能。

  • 程式編輯區: 這就是我們用來編輯 Python 程式碼的區塊,與記事本軟體編輯類似。
  • 互動環境(Shell): 我們的 MicroPython 設備透過 USB 連上電腦後, REPL 互動式環境就會顯示在此,用法就如同上篇內容(104 MicroPython REPL ),可用Ctr+C等功能。
  • 檔案夾:這裡就有分為兩種:MicroPython 設備內本機電腦內的。

這邊來順便來介紹 MicroPython 的檔案結構,MicroPython 在開機時預設會讀取兩個檔案 boot.py 與 main.py,我們使用者可以自己創建並存入。

  • boot.py:存放為開機時預設讀取的參數設定,如wifi或網路參數,如無特殊需求,可以不用動它。
  • main.py開機後會自動執行的檔案,換句話說,當我們寫好 python 程式後,想要目標板開啟電源後就自動執行的話,就把程式檔取為 main.py 並存入Micropython 設備即可。

4. 上傳與執行程式

接著我們就來實際示範一次如何使用Thonny IDE來執行與上傳程式。

+ 執行程式碼

當我們編輯好 MicroPython 程式後,並確定 MicropPython 設備已經連上電腦(可透過 Shell 視窗看是否 REPL 是否上線),如果想要執行程式的話,僅須按下鍵盤F5(或綠色箭頭圖示),互動式Shell就會開始執行程式結果。

如果想要中斷目前的程式呢?可以按下 STOP 按鈕(紅色圖示)或直接用鍵盤的 Ctrl+C 中斷,JIMI哥本身是偏好使用 Ctrl+C 這樣的作法,因為 STOP 按鈕是讓設備停止 + 重新連線,用鍵盤中斷的方式速度上會比較快,而且如果程式如果寫下印出 Exception 程序,對應的中斷內容也會被清楚顯示。

小提醒: 上述執行程式的動作,並沒有將程式碼存到 MicroPython 設內喔,只有利用設備記憶體執行動作而已,適合在Debug階段使用(因為可以快速的修改程式碼),如果想要把程式存到設備內自動執行的話,就得使用上傳的程序。

+ 上傳程式檔案

這邊我們來了解一下怎麼上傳程式到硬體內,一般來說要上傳程式都得透過像 ampy 或 rshell 等套件,透過文字指令上傳,在 Thonny IDE內,這個動作已經被包裝成簡單的存檔動作,僅須執行工具列上『檔案』=>『儲存檔案』(或另存新檔),選擇 MicroPython 設備,就可以將程式檔存入設備內,如果是主程式檔,記得命名為 main.py。

存成main.py後,如果想直接透過 Thonny 觀看執行結果,可在設備連上電腦,按下 Ctrl+D 系統軟開機,便可以直接在 Shell 視窗內看到 main 主程式執行成果。(因為 Thonny 預設設備連線會進入到 REPL 程式提示符號)

5. 總結

Thonny IDE 是JIMI哥自己很推薦剛開始使用 MicroPython 時,可以考慮的工具,有在玩 micro:bit 的朋友,常用的IDE mu (https://codewith.mu/)也支援 ESP核心的 micropython,關於上傳與執行程式的功能也都內建完整,有興趣的朋友也可以在下載mu試試看,今天這邊就先分享到這,如果在使用IDE上有遇到問題的話,歡迎留言給我囉!

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