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MicroPython ist eine schlanke und effiziente Implementierung von Python 3, die darauf optimiert ist, auf Microcontrollern zu laufen. Ich habe die Erfahrung gemacht, dass sie den Entwicklungsprozess massiv beschleunigt und vereinfacht. Wie du es auf dem ESP32 installieren kannst, erfährst du in diesem Tutorial.
Um MicroPyhton auf einem ESP32 zu installieren, lade ich zunächst die Firmware herunter. Für den ESP32 gibt es hier die Optionen mit ESP-IDF v3.x oder v4.x. Da v4.x noch nicht alle Features unterstützt, entscheide ich mich für ESP-IDF v3.x Als nächstes muss man sich zwischen der Version mit und ohne SPIRAM entscheiden. Mein Board hat kein SPIRAM, daher nehme ich die Version ohne. Und zum Schluss noch die Frage welche Version: Hier nehme ich die neueste Version, die nicht das Wort “unstable” enthält. Das ist zum Zeitpunkt der Erstellung des Tutorials die Version esp32-idf3-20200902-v1.13.bin.
Um die Firmware auf den ESP32 zu bekommen, nutze ich das esptool vom Chiphersteller Espressiv. Ich mache das ganze in einer eigenen virtuellen Pythonumgebung. Diese erstelle ich und aktiviere sie mit:
> python3 -m venv venv # Windows > ./venv/Scripts/Activate.ps1
In dieser Umgebung können wir dann das esptool installieren:
> pip install esptool
Das könnte ein paar Minuten dauern. Spätestens jetzt müsst ihr den ESP32 per USB anschließen. Im Windows Geräte-Manager könnt ihr herausfinden, als welcher COM-Port sich der ESP32 anmeldet. Dazu einfach in die Windows-Suchzeile “Geräte-Manager” eintippen. Dann solltet ihr unter “Anschlüsse (COM&LPT)” den COM-Port finden. Falls dort mehrere auftauchen, einfach den ESP32 trennen und wieder verbinden und beobachten, welcher COM-Port neu hinzukommt. Bei mir ist es COM5.
Im Anschluss lösche ich den Speicher des ESP32 zuerst und dann übertrage ich die Firmware:
> esptool.py --port COM5 erase_flash esptool.py v3.0 Serial port COM5 Connecting..... Detecting chip type... ESP32 Chip is ESP32-D0WDQ6 (revision 1) Features: WiFi, BT, Dual Core, 240MHz, VRef calibration in efuse, Coding Scheme None Crystal is 40MHz MAC: 3c:71:bf:96:f1:e8 Uploading stub... Running stub... Stub running... Erasing flash (this may take a while)... Chip erase completed successfully in 7.2s Hard resetting via RTS pin... > esptool.py --chip esp32 --port COM5 write_flash -z 0x1000 esp32-idf3-20200902-v1.13.bin esptool.py v3.0 Serial port COM5 Connecting.... Chip is ESP32-D0WDQ6 (revision 1) Features: WiFi, BT, Dual Core, 240MHz, VRef calibration in efuse, Coding Scheme None Crystal is 40MHz MAC: 3c:71:bf:96:f1:e8 Uploading stub... Running stub... Stub running... Configuring flash size... Compressed 1448768 bytes to 926007... Wrote 1448768 bytes (926007 compressed) at 0x00001000 in 82.5 seconds (effective 140.5 kbit/s)... Hash of data verified. Leaving... Hard resetting via RTS pin...
Ab jetzt kann Python-Code auf dem ESP32 ausgeführt werden. Entweder Zeile für Zeile eingetippt in einer REPL (Read-Eval-Print Loop, dt: Einlesen-Ausführen-Ausgeben Schleife) oder als komplette Datei ausgeführt. Dazu brauche ich ein Tool, mit dem ich meinen Code an den ESP32 senden kann. Hier ist rshell eine Option:
> pip3 install rshell
rshell kann ich mir anschauen, welche Dateien auf dem ESP32 zu finden sind. Dazu muss ich nur rshell starten und den Befehl ls -l /pyboard ausführen:> rshell -p COM5 Using buffer-size of 32 Connecting to COM5 (buffer-size 32)... Trying to connect to REPL connected Testing if ubinascii.unhexlify exists ... Y Retrieving root directories ... /boot.py/ Setting time ... Nov 21, 2020 15:02:56 Evaluating board_name ... pyboard Retrieving time epoch ... Jan 01, 2000 Welcome to rshell. Use the exit command to exit rshell. > ls -l /pyboard 139 Jan 1 2000 boot.py
Mit dem Befehl repl starte ich die REPL und kann Befehle eingeben, die direkt ausgeführt werden. Mit dem Befehl help('modules') kann ich mir beispielsweise die installierten Bibliotheken anzeigen lassen:
> repl
Entering REPL. Use Control-X to exit.
MicroPython v1.13 on 2020-09-02; ESP32 module with ESP32
Type "help()" for more information.
>>> help('modules')
__main__ gc uasyncio/stream upip_utarfile
_boot inisetup ubinascii upysh
_onewire machine ubluetooth urandom
_thread math ucollections ure
_uasyncio micropython ucryptolib urequests
_webrepl neopixel uctypes uselect
apa106 network uerrno usocket
btree ntptime uhashlib ussl
builtins onewire uhashlib ustruct
cmath sys uheapq utime
dht uarray uio utimeq
ds18x20 uasyncio/__init__ ujson uwebsocket
esp uasyncio/core umqtt/robust uzlib
esp32 uasyncio/event umqtt/simple webrepl
flashbdev uasyncio/funcs uos webrepl_setup
framebuf uasyncio/lock upip websocket_helper
Plus any modules on the filesystem
rshell habe ich hier vorbereitet.
