Skip to main content

Seeed Studio XIAO ESP32C6 与 CircuitPython

本教程介绍如何在 Seeed Studio XIAO ESP32C6 开发板上安装和运行由 Adafruit Industries 开发的官方 CircuitPython！ CircuitPython 是一种编程语言，旨在简化在低成本微控制器板上进行实验和学习编程的过程。它让入门变得前所未有的简单，无需预先下载桌面软件。一旦设置好开发板，打开任何文本编辑器，就可以开始编辑代码。更多信息请参考这里。

安装 CircuitPython​

方法 1：命令行 esptool​

安装 Esptool​

如果您还没有安装 esptool.py，可以在您的电脑上使用 pip 进行安装：

pip install esptool

下载 ESP32C6 CircuitPython 固件​

您需要从 circirtpython.org 下载固件二进制文件 下载正确的 bin 文件后，导航到该文件夹，并在那里打开一个 cmd 终端。 截至最终草稿，bin 文件的最新版本是：

adafruit-circuitpython-seeed_xiao_esp32c6-en_GB-9.1.1.bin

将 XIAO ESP32C6 连接到您的电脑​

您需要在将 type C USB 线缆插入电脑的同时，按住 XIAO ESP32C6 开发板上的 BOOT 按钮，以进入"引导加载程序"模式。

检查端口​

找出您电脑上的所有串行设备。

  • Linux

在 Linux 上，您可以使用 dmesg 命令查看已连接的设备：

dmesg | grep tty

Alternatively, you can list serial devices using ls:

ls /dev/ttyS* /dev/ttyUSB*
  • Windows

在 Windows 上，您可以通过设备管理器检查串行端口。查看"端口 (COM 和 LPT)"部分以查看可用的串行端口。您也可以在命令提示符中使用 mode 命令来列出串行端口：

mode
  • macOS

在 macOS 上，您可以使用 ls 命令列出可用的串行端口：

ls /dev/cu*

这将显示所有串口设备。

tip

如果端口繁忙，您可以使用以下命令查找并终止使用该端口的进程（在 macOS 上）： 识别使用端口的进程：

lsof | grep port

此命令列出打开的文件并搜索使用指定端口的任何进程。 从输出中找到进程ID(PID)并终止该进程：

kill -9 <PID>

Replace PID with the actual process ID found.

Erase flash​

esptool.py --chip esp32c6 --port /dev/cu.usbmodem11301 erase_flash

将 '/dev/cu.usbmodem11301' 替换为您系统中正确的端口名称（例如 Windows 上的 COM3，Linux 上的 /dev/ttyUSB0）。

写入闪存​

将固件刷写到 XIAO ESP32C6：

esptool.py --chip esp32c6 --port /dev/cu.usbmodem11301 --baud 460800 write_flash -z 0x0 adafruit-circuitpython-seeed_xiao_esp32c6-en_GB-9.1.1.bin

再次，将 '/dev/cu.usbmodem11301' 替换为正确的端口名称，将 'adafruit-circuitpython-seeed_xiao_esp32c6-en_GB-9.1.1.bin' 替换为您的空白固件文件的路径。 通过 RTS 引脚进行硬复位...

方法 2：Web Serial esptool​

WebSerial ESPTool 被设计为一个基于 Web 的选项，用于对具有基于串行 ROM 引导加载程序的 Espressif ESP 系列微控制器板进行编程。它允许您擦除微控制器的内容并在不同偏移量处编程多达 4 个文件。请参考 Web Serial ESPtool。

然后可以开始使用您喜欢的工具为 ESP32C6 编译脚本！

CircuitPython 推荐编辑器​

通常，当 CircuitPython 完成安装，或者您将已安装 CircuitPython 的 CircuitPython 板插入计算机时，该板会在您的计算机上显示为名为 CIRCUITPY 的 USB 驱动器。 但是，不支持原生 USB 的 ESP32 / ESP32-C3 / ESP32-C6 微控制器无法显示 CIRCUITPY 驱动器。 在这些板上，有其他方法来传输和编辑文件。您可以使用 Thonny，它使用发送到 REPL 的隐藏命令来读取和写入文件。或者您可以使用在 Circuitpython 8 中引入的 CircuitPython web workflow。Web workflow 提供基于浏览器的 WiFi 访问 CircuitPython 文件系统，请参考 使用代码编辑器开始使用 web workflow

1. Thonny​

安装并打开 thonny，然后按照说明配置 Thonny：

pip install thonny
#open thonny after installation
thonny

转到 Run-->Configure Interpreter，确保 Thonny 选项中的 Interpreter 选项卡如下图所示，选择"CircuitPython (generic)"和端口：

在对话框中点击"OK"，您应该会在 thonny 窗口底部看到 Micropython shell，如下图所示。 然后您可以使用Read-Evaluate-Print-Loop，或 REPL 进行串行连接，这允许您输入单独的代码行并在 shell 中立即运行它们。如果您在特定程序中遇到问题并且无法找出原因，这真的很方便。它是交互式的，所以非常适合测试新想法。请参考 REPL 获取更多信息。

使用 help() 与 REPL 交互，它会告诉您从哪里开始探索 REPL。要在 REPL 中运行代码，请在 REPL 提示符旁边输入代码。 要列出内置模块，请输入 help("modules")，这将显示所有内置到 CircuitPython 中的核心模块列表，包括"board"。

然后可以在 REPL 中输入"import board"并按回车。接下来，在 REPL 中输入"dir(board)"，获取您开发板上所有引脚的列表。

#check pin using following command.For details on REPL, see Welcome to CircuitPython! 
#enter to the shell of Thonny.
>>> import board
>>> dir(board)
['__class__', '__name__', 'A0', 'A1', 'A2', 'A4', 'A5', 'A6', 'D0', 'D1', 'D10', 'D2', 'D3', 'D4', 'D5', 'D6', 'D7', 'D8', 'D9', 'I2C', 'LP_I2C_SCL', 'LP_I2C_SDA', 'LP_UART_RXD', 'LP_UART_TXD', 'MISO', 'MOSI', 'MTCK', 'MTDI', 'MTDO', 'MTMS', 'RX', 'SCK', 'SCL', 'SDA', 'SPI', 'TX', 'UART', '__dict__', 'board_id']

2. CircuitPython Web 工作流​

CircuitPython 代码编辑器 在编辑运行最新版本 CircuitPython 的基于 ESP32 的设备上的文件时，提供了更完整和更丰富的体验。 该编辑器允许您使用 Web 蓝牙、USB 和通过 WiFi 的 Web 工作流来编辑文件。

引脚定义/端口信息​

在 XIAO ESP32C6 上开始使用 CircuitPython​

网络-WLAN​

对于没有原生 USB 的开发板（如 ESP32-C6 或 ESP32），您需要使用 REPL 连接到 Wi-Fi。当在 CircuitPython 文件系统的根文件夹中添加名为 settings.toml 的文件时，Wi-Fi 功能将被启用。

方法 1：通过 REPL 创建 setting.toml 文件​

通过 REPL 创建 settings.toml 文件：

f = open('settings.toml', 'w')
f.write('CIRCUITPY_WIFI_SSID = "wifissid"\n')
f.write('CIRCUITPY_WIFI_PASSWORD = "wifipassword"\n')
f.write('CIRCUITPY_WEB_API_PASSWORD = "webpassword"\n')
f.close()

  • 将 wifissid 替换为您本地 wifi 网络的名称

  • 将 password 替换为您本地 wifi 的密码

  • 另一个密码 webpassword 用于通过网页浏览器访问开发板时使用。将其设置为您想要的任何密码

连接后，您可以按下 Reset 按钮来启动固件，然后按几次回车键进入 REPL 提示符。然后重新连接设备到 Thonny，您的 XIAO ESP32C6 的 IP 地址就会显示出来。

方法 2：通过 Thonny 文件编辑 setting.toml 文件​

打开 Thonny-->查看-->文件，然后将 wifi 网络、密码和 webpassword 写入 setting.toml 文件。记得保存并按下 Reset 按钮来启动固件，然后重新打开 Thonny。

note

别忘了，ESP32 不支持 5 GHz 网络，所以如果您有两个网络，请使用您的 2.4 GHz SSID。

延时和定时​

time 模块：

import time
dir(time)
time.sleep(1)           # sleep for 1 second
time.localtime()        # get local time

引脚和 GPIO​

可以使用模块 "board" 和 "microcontroller" 通过以下代码控制 gpio，并将 LED 连接到 D5：

# using board module
import board
import digitalio
import time

led = digitalio.DigitalInOut(board.D5)
led.direction = digitalio.Direction.OUTPUT

while True:
    led.value = True  # turn on LED
    time.sleep(1)
    led.value = False  # turn off LED
    time.sleep(1)
    
# using microcontroller module
import microcontroller
import digitalio
import time

led = digitalio.DigitalInOut(microcontroller.pin.GPIO23)
led.direction = digitalio.Direction.OUTPUT

while True:
    led.value = True  # turn on LED
    time.sleep(1)
    led.value = False  # turn off LED
    time.sleep(1)

UART（串行总线）​

使用 busio 模块：

import board
import busio

# initialise UART
uart = busio.UART(board.LP_UART_TXD, board.LP_UART_RXD, baudrate=9600)

# send data
uart.write(b"Hello UART\n")

# receive data
while True:
    if uart.in_waiting > 0:
        data = uart.read()
        print("Received:", data)

XIAO ESP32C6 有一个硬件 UART。引脚列表如下：

UARTPinGPIO
LP_UART_TXDA5GPIO5
LP_UART_RXDA4GPIO4

PWM(脉宽调制)​

使用 pwmio 模块：

import board
import pwmio
from digitalio import DigitalInOut
import time

# initialise PWM
pwm = pwmio.PWMOut(board.D5, frequency=5000, duty_cycle=0)

# a dimming led
while True:
    for duty_cycle in range(0, 65535, 1000):
        pwm.duty_cycle = duty_cycle
        time.sleep(0.1)

ADC(analog to digital conversion)​

Using the analogio module:

import board
import analogio
import time

# initialise ADC
adc = analogio.AnalogIn(board.A0)

while True:
    value = adc.value
    print("ADC Value:", value)
    time.sleep(1)

SPI​

import board
import busio
import digitalio

# Initialize SPI
spi = busio.SPI(board.SCK, board.MOSI, board.MISO)
# Call try_lock (and later unlock) to ensure you are the only user of the SPI bus
spi.try_lock()

# Choose a chip select pin
cs = digitalio.DigitalInOut(board.D3)
cs.direction = digitalio.Direction.OUTPUT
cs.value = True

# Make sure chip select is active (low) before communicating
cs.value = False

# Send and receive data
data_out = bytearray([0x01, 0x02, 0x03])
data_in = bytearray(3)

try:
    # Write and read data
    spi.write_readinto(data_out, data_in)
    print("Received:", data_in)
finally:
    # Ensure chip select is inactive (high) after communication
    cs.value = True

XIAO ESP32C6 有一个硬件 SPI。引脚列表如下：

SPIPin
SCKD8
MOSID10
MISOD9

I2C​

import board
import busio

# Initialize I2C
i2c = busio.I2C(board.SCL, board.SDA, frequency=400000)

XIAO 扩展底板​

前提条件:

XIAO ESP32C6
已焊接排针		XIAO 扩展底板Grove 光传感器
Get One Now 🖱️
Get One Now 🖱️
Get One Now 🖱️

读取光传感器数据​

import time
import board
import analogio

# Initialize the analog input on A0
analog_in = analogio.AnalogIn(board.A0)

def get_voltage(pin):
    return (pin.value * 3.3) / 65536

while True:
    # Read the raw analog value
    raw_value = analog_in.value
    # Convert the raw value to voltage
    voltage = get_voltage(analog_in)
    
    # Print the raw value and voltage to the serial console
    print("[Light] Raw value: {:5d} Voltage: {:.2f}V".format(raw_value, voltage))
    
    # Delay for a short period of time before reading again
    time.sleep(1)

点亮OLED屏幕​

下载并解压库包：

  • 前往库并下载适用于CircuitPython的库包。要安装，请下载适合您的CircuitPython版本的相应包。

将库复制到CIRCUITPY：

  • 解压库包ZIP文件。您将找到一个名为lib的文件夹，其中包含各种*.mpy*文件。
  • 打开Thonny-->View-->Files，然后将必要的.mpy文件和lib文件夹复制到CircuitPython设备/lib。 您需要从包中手动安装必要的库：
    • adafruit_ssd1306
    • adafruit_bus_device
    • adafruit_register
    • adafruit_framebuf.mpy

将fond5x8.bin复制到CIRCUITPY：

  • 从这里下载font5x8.bin文件。
  • 打开Thonny-->View-->Files，然后将font5x8.bin文件复制到CircuitPython设备。

创建您的CircuitPython代码：

  • 创建一个code.py文件（或main.py）。此文件应包含您的CircuitPython代码。
import board
import busio
import displayio
import adafruit_ssd1306
import terminalio

# Initialize I2C
i2c = busio.I2C(board.SCL, board.SDA)

# Define the display parameters
oled_width = 128
oled_height = 64

# Initialize the OLED display
oled = adafruit_ssd1306.SSD1306_I2C(oled_width, oled_height, i2c)

# Fill the display with the color 0
oled.fill(0)
# Set the first pixel white
oled.pixel(0, 0, 1)
oled.show()

"卸载" CircuitPython​

我们的许多开发板都可以使用多种编程语言。例如，Circuit Playground Express 可以与 MakeCode、Code.org CS Discoveries、CircuitPython 和 Arduino 一起使用。您可能想要回到 Arduino 或 MakeCode。没有什么需要卸载的。CircuitPython 只是"另一个程序"，被加载到您的开发板中。因此，您可以简单地加载另一个程序（Arduino 或 MakeCode），它将覆盖 CircuitPython。

备份您的代码​

在替换 CircuitPython 之前，不要忘记备份您在 CIRCUITPY 驱动器上的代码。这意味着您的 code.py 和任何其他文件、lib 文件夹等。当您移除 CircuitPython 时，您可能会丢失这些文件，所以备份是关键！只需将文件拖到您的笔记本电脑或台式电脑上的文件夹中，就像您对任何 USB 驱动器所做的那样。

转移到 Arduino​

如果您想使用 Arduino，您只需使用 Arduino IDE 加载一个 Arduino 程序。这里是上传一个简单的"Blink" Arduino 程序的示例，但您不必使用这个特定的程序。 首先插入您的开发板，然后双击复位按钮，直到您看到板载 LED 灯亮起。

感谢您阅读本文！欢迎在评论中分享您的想法。

资源​

技术支持与产品讨论​

感谢您选择我们的产品！我们在这里为您提供不同的支持，以确保您使用我们产品的体验尽可能顺畅。我们提供多种沟通渠道，以满足不同的偏好和需求。

Loading Comments...