使用 Python 编程 Arduino：入门指南367

Arduino 是一种流行的开源微控制器平台，用于创建电子项目和交互式装置。它易于使用，并且拥有庞大的社区和资源。Python 是一种功能强大的编程语言，广泛用于各种开发领域。将 Python 与 Arduino 结合使用可以解锁强大的功能，让您创建更复杂的项目。

Arduino 和 Python 的兼容性

Arduino 和 Python 通过名为 "Firmata" 的固件库兼容。该固件使 Arduino 能够接受来自 Python 的命令，并将其数字和模拟 I/O 功能暴露给 Python。

设置 Arduino Python 开发环境

要开始使用 Python 编程 Arduino，您需要：* Arduino 板
* USB 电缆
* Python（已安装）
* Firmata 固件（在 Arduino IDE 上安装）
* pyserial 模块（pip 或 conda 安装）

编写 Python Arduino 代码

以下是使用 Python 编程 Arduino 的基本代码示例：```python
import serial
# 连接到 Arduino
arduino = ('COM3', 9600)
# 设置 LED 引脚为输出
("pinMode(13, OUTPUT)".encode())
# 打开 LED
("digitalWrite(13, HIGH)".encode())
# 延迟 1 秒
(1)
# 关闭 LED
("digitalWrite(13, LOW)".encode())
```

Python Arduino 库

除了 pyserial，还有许多 Python Arduino 库可以简化开发过程。这些库提供了对 Arduino I/O 功能和外围设备的高级访问权限。* adafruit-circuitpython-arduino：最流行的 Arduino Python 库之一，提供对各种 Arduino 板的轻松访问。
* python-johnny-five：另一个流行的库，重点是使硬件交互更直观。
* Pymata4：Firmata 协议的 Python 实现，提供对 Arduino I/O 的低级访问权限。

Python Arduino 项目示例

以下是使用 Python 编程 Arduino 的一些项目示例：* LED 控制：控制 Arduino 上的 LED，例如闪烁或改变颜色。
* 传感器读取：使用传感器（例如温度或湿度）收集数据。
* 电机控制：控制连接到 Arduino 的电机。
* 串口通信：与其他 Arduino 板或计算机进行通信。
* 网络连接：使用 Wi-Fi 或以太网模块连接到互联网。

优点

使用 Python 编程 Arduino 提供了以下优点：* 易于使用：Python 是一种易于学习和使用的语言。
* 强大的功能：Python 提供了丰富的库和工具，可用于各种开发任务。
* 社区支持：Python 拥有庞大的社区，可以提供支持和资源。
* 可移植性：使用 Python 编码的 Arduino 项目可以在其他平台（例如 Raspberry Pi）上轻松移植。

缺点

与使用 Python 编程 Arduino 相关的一些缺点包括：* 编译时间：Python 是一种解释型语言，编译 Arduino 代码需要比 C++ 等语言更长的时间。
* 代码大小：Python 代码往往比 C++ 代码大。
* 实时性能：Python 代码可能无法满足对实时性能要求很高的应用程序。

2025-01-20

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