Seeed Studio XIAO SAMD21 con MicroPython

Introducción a MicroPython

MicroPython es un intérprete de Python con una función parcial de compilación de código nativo. Proporciona un subconjunto de las funciones de Python 3.5, implementado para procesadores embebidos y sistemas con recursos limitados. Es diferente de CPython y puedes leer más sobre las diferencias aquí.

Primeros pasos

Primero, vamos a conectar el Seeed Studio XIAO SAMD21 al ordenador y subir un código sencillo desde MicroPython para comprobar si la placa funciona correctamente.

Configuración de hardware

• Seeed Studio XIAO SAMD21 x1
• Cable Type‑C x1
• PC x1

Flashear el firmware

Para XIAO SAMD21

• Paso 1. Mantén pulsado el botón BOOT y luego conecta el Seeed Studio XIAO SAMD21 al PC mediante el cable Type‑C. Si todo funciona bien, aparecerá un disco Arduino en el PC.

• Paso 2. Flashear el firmware

Simplemente ve al firmware MicroPython de XIAO SAMD21 oficial y descarga el firmware más reciente

También es posible compilar tu propio firmware para garantizar la seguridad y la compatibilidad con las funciones más recientes, pero no es necesario.

Para XIAO SAMD21 Plus

• Paso 1. Conecta el XIAO SAMD21 Plus a tu PC con un cable Type‑C y luego pulsa el botón Reset dos veces consecutivas. Si todo funciona correctamente, aparecerá un disco Arduino en tu PC.

• Paso 2. Haz clic en el siguiente enlace para descargar el firmware y luego arrastra y suelta el archivo .uf2 en el disco Arduino para finalizar el flasheo del firmware. XIAO SAMD21 Plus MicroPython Firmware

Configuración de software

• Paso 1. Descarga e instala la última versión del editor Thonny de acuerdo con tu sistema operativo

• Paso 2. Inicia Thonny

• Paso 3. Haz clic en Tools-->Options para abrir la configuración.

• Paso 4. Elige la interfaz Interpreter y selecciona el dispositivo como MicroPython(generic) y el puerto como Board CDC @ Port

Desarrollo de software

Tabla de asignación de pines de la serie SEEED XIAO SAMD21

Nombre de pin MicroPython	GPIO XIAO SAMD21 (ID)	GPIO XIAO SAMD21 Plus (ID)	IRQ SAMD21 / Plus	ADC	Función
D0 / A0 / A0_D0	PA02 (2)	PA02 (2)	2 / 2	0	GPIO, ADC, DAC
D1 / A1 / A1_D1	PA04 (4)	PA04 (4)	4 / 4	4	GPIO, ADC
D2 / A2 / A2_D2	PA10 (10)	PA10 (10)	10 / 10	18	GPIO, ADC
D3 / A3 / A3_D3	PA11 (11)	PA11 (11)	11 / 11	19	GPIO, ADC
D4 / A4 / A4_D4 / SDA	PA08 (8)	PA08 (8)	NMI / NMI	16	GPIO, ADC, I2C SDA
D5 / A5 / A5_D5 / SCL	PA09 (9)	PA09 (9)	9 / 9	17	GPIO, ADC, I2C SCL
D6 / A6 / A6_D6 / TX	PB08 (40)	PB08 (40)	8 / 8	2	GPIO, ADC, UART TX
D7 / A7 / A7_D7 / RX	PB09 (41)	PB09 (41)	9 / 9	3	GPIO, ADC, UART RX
D8 / A8 / A8_D8 / SCK	PA07 (7)	PA07 (7)	7 / 7	7	GPIO, ADC, SPI SCK
D9 / A9 / A9_D9 / MISO	PA05 (5)	PA05 (5)	5 / 5	5	GPIO, ADC, SPI MISO
D10 / A10 / A10_D10 / MOSI	PA06 (6)	PA06 (6)	6 / 6	6	GPIO, ADC, SPI MOSI
D11 / TX_LED	PA19 (19)	—	3 / —	—	LED TX de la placa original
D12 / RX_LED	PA18 (18)	PA28 (28)	2 / 8	—	LED RX original; GPIO de expansión Plus
D13 / USER_LED / SCL1	PA17 (17)	PA17 (17)	1 / 1	—	LED de usuario original; Plus I2C1 SCL
D14 / SDA1	—	PA16 (16)	— / 0	—	Plus I2C1 SDA
D15	—	PA15 (15)	— / 15	—	GPIO de expansión Plus
D16	—	PA14 (14)	— / 14	—	GPIO de expansión Plus
D17	—	PA13 (13)	— / 13	—	GPIO de expansión Plus
D18	—	PA12 (12)	— / 12	—	GPIO de expansión Plus
D19 / I2S_SD	—	PA19 (19)	— / 3	—	GPIO Plus y datos I2S
D20 / I2S_SCK	—	PA20 (20)	— / 4	—	GPIO Plus y reloj I2S
D21 / I2S_WS	—	PA21 (21)	— / 5	—	GPIO Plus y selección de palabra I2S
D22	—	PB10 (42)	— / 10	—	GPIO de expansión Plus
D23	—	PB11 (43)	— / 11	—	GPIO de expansión Plus
D24	—	PB23 (55)	— / 7	—	GPIO de expansión Plus
D25	—	PA23 (23)	— / 7	—	GPIO de expansión Plus
D26	—	PA22 (22)	— / 6	—	GPIO de expansión Plus
D27	—	PA18 (18)	— / 2	—	GPIO de expansión Plus
RGB_LED	—	PA27 (27)	— / 15	—	Datos del LED RGB direccionable
BUTTON	—	PB22 (54)	— / 6	—	Botón de usuario Plus
SWCLK	PA30 (30)	PA30 (30)	10 / 10	—	Reloj SWD
SWDIO	PA31 (31)	PA31 (31)	11 / 11	—	Datos SWD

nota

El número entre paréntesis en GPIO (ID) se refiere al ID de pin SAMD de MicroPython, no al número de pin físico del encapsulado del MCU.

Sube tu código

Sube los códigos haciendo clic en el botón "Run current script". La primera vez, Thonny preguntará dónde quieres guardar tu archivo de código. Tanto This Computer como MicroPython device son opciones válidas.

Si quieres usar el programa sin conexión, debes guardar el programa en XIAO SAMD21

Pulsa y mantén Ctrl + Shift + S al mismo tiempo y luego selecciona guardar en MicroPython device

PRUEBA GPIO (LED)

Necesitamos preparar:

• Seeed Studio XIAO SAMD21

Copia los siguientes códigos en Thonny.

Podemos ver que el RX_LED azul se enciende y parpadea una vez por segundo

from machine import Pin, Timer

led = Pin(18, Pin.OUT)
Counter = 0
Fun_Num = 0

def fun(tim):
    global Counter
    Counter = Counter + 1 
    print(Counter)
    led.value(Counter%2)

tim = Timer(-1)
tim.init(period=500, mode=Timer.PERIODIC, callback=fun)

Relés de control GPIO

Necesitamos preparar:

• Seeeduino-XIAO-Expansion-Board
• Grove-Relay
• Seeed Studio XIAO SAMD21

from machine import Pin, Timer

output_4 = Pin(8, Pin.OUT)
detect_1 = Pin(4, Pin.IN, Pin.PULL_UP)
output_value = Pin(2, Pin.OUT)
Counter = 0

def fun(tim):
    global Counter
    Counter = Counter + 1
    output_4.value(Counter%2)
    print(Counter%2,detect_1.value())
    if detect_1.value() :
        output_value.value(1)
    else:
        output_value.value(0)

tim = Timer(-1)
tim.init(period=200, mode=Timer.PERIODIC, callback=fun)

Detección de personas para control automático

Necesitamos preparar:

• Radar Doppler para detección de personas
• Seeeduino-XIAO-Expansion-Board
• Grove-Relay
• Seeed Studio XIAO SAMD21

from machine import Pin, Timer

led = Pin(8, Pin.OUT)

input_value_1 = Pin(4, Pin.IN, Pin.PULL_UP)
input_value_2 = Pin(10, Pin.IN, Pin.PULL_UP)
output_value = Pin(2, Pin.OUT)

Counter = 0
Fun_Num = 0

def fun(tim):
    global Counter
    Counter = Counter + 1
    led.value(Counter%2)
    print(input_value_1.value(),input_value_2.value())
    if input_value_1.value() :
        output_value.value(1)
    else:
        output_value.value(0)

tim = Timer(-1)
tim.init(period=50, mode=Timer.PERIODIC, callback=fun)

Compatibilidad con I2C

from machine import Pin, SoftI2C

i2c = SoftI2C(scl=Pin(9), sda=Pin(8), freq=100000)
devices = i2c.scan()
for device in devices:  
    print("Decimal address: ",device," | Hexa address: ",hex(device))

i2c.writeto(0x51, 'b')
print(i2c.readfrom(0x51, 4))   # read 4 bytes from device with address 0x51
i2c.writeto(0x51, 'a') # write 'a' to device with address 0x51
print(i2c.readfrom(0x51, 4))   # read 4 bytes from device with address 0x51
i2c.writeto(0x51, 'b')
print(i2c.readfrom(0x51, 4)) 

La familiaridad con MicroPython te permite hacer más; esperamos poder crear más valor para ti. ¡No dudes en compartir también tus proyectos con nosotros!

Compatibilidad con DAC

Gracias a Aleksei Tertychnyi por enviar el código; todas las funcionalidades relacionadas fueron desarrolladas y aportadas por él.

from machine import Pin, Timer, DAC

led = Pin(18, Pin.OUT)
counter = 0

dac = DAC(0) #DAC on A0 output

def loop(tim):
    global counter
    led.value(counter%2)
    print('DAC value: ', end =" ")
    print(counter)
    dac.write(counter%1024)
    counter = counter + 1

tim = Timer(-1)
tim.init(period=1000, mode=Timer.PERIODIC, callback=loop)

El voltaje en el pin A0 comenzará a aumentar gradualmente; después de alcanzar el máximo en aproximadamente 3.3V, caerá a 0V y el ciclo se repetirá.

Compatibilidad con ADC

Ejemplo de código MicroPython para ADC:

from machine import Pin, Timer, ADC
led = Pin(18, Pin.OUT)  # digital output for blinking
counter = 0             # simple counter for LED toggle

ADC_CONVERT_V = 1.0 / 65535.0  # conversion factor: raw ADC (16-bit) → voltage (vref=1.0V)

adc = ADC(4, vref=0)   # ADC reads on pin A4, using internal 1.0V reference
adcVoltage = 0.0       # variable to store measured voltage

def fun(tim):
    global counter, adcVoltage  # make sure we update the global variables
    counter += 1                # increment counter
    adcVoltage = adc.read_u16() * ADC_CONVERT_V  # read ADC and convert to voltage
    print(adcVoltage)           # print voltage to REPL
    led.value(counter % 2)      # toggle LED every callback (blink)

tim = Timer(-1)                    # create a virtual timer
tim.init(period=1000,              # callback period in milliseconds (1000 ms = 1 s)
         mode=Timer.PERIODIC,      # periodic callback
         callback=fun)             # function to call

Consola de dispositivo MicroPython

Nuestro socio Neil ha escrito un programa de consola de línea de comandos para XIAO usando MicroPython. Con este programa puedes subir, descargar y eliminar archivos fácilmente. ¡Le agradecemos su contribución a XIAO!

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