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童芯派搭配第三方Python編輯器使用教學[轉載繁譯]

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magiccar 發表於 2021-7-2 15:47 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
本教學譯自Makeblock官方教學文件,原文點[]
本教學文件以windows作業系統環境為範例,Mac使用者可以參考結合實際情況進行操作。
快速教程:如果您已安裝了Python環境和第三方編輯器,請跳至第三步。或在您的編輯器配置的Python環境當中安裝pyserial和cyberpi程式庫即可實現童芯派第三方編輯器的程式設計。
pip install pyserial
pip install cyberpi
5 J& [# I4 p* j
1.安裝Python環境
  • 進入Python官方網站下載Python環境包,請根據自己的作業系統進行選擇。建議下載3.6-3.8的版本進行使用。如果下載最新的Python版本,可能帶來無法正常使用的問題。比如Python3.9以上的版本目前是不支援Windows 7作業系統的。5 p2 t6 o& n5 D

Python Windows環境不同版本下載頁面:Windows Python下載

Python Mac OS 環境不同版本下載頁面: Mac OS Python下載

0 S2 d, L9 I6 g
  • 按兩下安裝包進行安裝,注意勾選下方的Add Python 3.6 to PATH,點擊Install Now進行安裝,也可以點擊Customize installation將Python環境安裝至指定目錄下。/ |7 n, T5 a6 ?5 d; B8 R7 t0 r
2.下載安裝並配置協力廠商Python編輯器(以Visual Studio Code為例)
提示:不同的編輯器在操作步驟上有所差異。同時建議在編輯器當中配置安裝在系統中的Python環境。
  • 下載 VSCODE,請根據自己的作業系統進行選擇。 VSCODE下載地址
  • 點擊下載下來的安裝包進行安裝。(根據提示進行安裝即可)9 @- z2 H: V# S- b& e
  • 點擊桌面上Visual Studio Code的圖示運行程式。
  • 在軟體介面左側找到下圖紅色方框當中的圖示並點擊。
    ! V3 z1 @1 P5 }

/ ~# L; V0 f$ Q$ b3 ^( K) f- _* b* `
  • 在彈出的介面的搜索框當中,搜索Chinese (Traditional) Language Pack for Visual Studio Code,並點擊進行安裝。重啟後可以實現Visual Studio Code介面切換為中文。注意該擴展外掛程式發佈者為Microsoft。(如您習慣在英文介面進行程式設計,可以跳過此步驟)# M" m$ c& r6 M% z2 k; J
: g) _- z1 t/ ^, Q( c5 A+ }9 `4 W
  • 繼續搜索Python,安裝Visual Studio Code中的Python編輯環境。注意發佈者為Microsoft。& Z; K, R$ \! h& h9 A3 y7 Q

* y, H1 s' t4 y/ j1 S5 n/ k3 B8 y
  • 在Visual Studio Code編輯器當中配置前面安裝的Python編輯環境。
  • 新建資料夾並新建py尾碼的檔就可以對基礎的Python程式編寫。
    & \. ^- {  v, G

2 j6 o: _+ W7 k9 t- p6 H' q% v3.童芯派第三方編輯器程式設計準備9 t! n8 `1 [. ?. c- ~
  • windows環境下,按下鍵盤上的win+r鍵,輸入cmd並按下Enter,然後會彈出cmd視窗。
    % Y" n: F) F! C; }! _1 K. n; ]

# j+ k3 Q- C6 [( a( @; }
  • 安裝pyserial程式庫,pyserial程式庫可以確保童芯派通過USB線或藍牙Dongle與第三方編輯器建立連接。) B. E/ Z5 D9 d

在cmd視窗中輸入pip install pyserial 並按下Enter,等待安裝完畢。

. D  b& B: K* D( v6 ^
  • 安裝cyberpi程式庫,cyberpi程式庫是用於對童芯派進行線上程式設計的Python程式庫。2 U8 g3 H) A# w3 j* |5 A, P/ D

在cmd視窗中輸入pip install cyberpi 並按下Enter,等待程式庫安裝完畢即可。

. O$ a, g' L3 _: ^4 C6 |8 Y) j
查閱cyberpi API文檔見:童芯派API文檔
3 p: b& x& S1 b2 a% o6 j! x
  • 完成安裝後,您就可以在配置了Python環境的編輯器當中進行程式編寫了。
    0 w$ G! |, p$ ^- e4 n

" G' z8 o2 @* u  \5 A: r' ~% Q, t
4.注意事項
在第三方編輯器當中目前僅支持對童芯派進行線上模式程式設計。
; q2 p" F' G8 e3 |* c# ~  H; f" N
5.一些程式設計案例
, |+ _0 V( e! e+ K$ v, e8 \童芯派滑鼠
需要安裝pynput模組,參照上面的步驟pip install pynput
7 {7 n+ \3 d( U2 @7 ]
功能介紹:9 ^! |& y' M& y' M  k. Y
利用童芯派的陀螺儀模組和按鍵結合pynput模組的滑鼠控制功能,實現滑鼠的功能。
" c+ U9 J7 q- @- V! {通過陀螺儀控制滑鼠移動。通過按鍵實現滑鼠按鍵功能。0 S' A; z8 g7 j5 W
結合藍牙模組可以實現無線滑鼠的功能。
! O* d$ j% r! b2 L$ O. Q. L. q/ ]
from pynput.mouse import Button,Controller
  N/ J3 I$ Z: h2 |2 Kimport cyberpi. d# F, w; T3 {6 Q. z! Z& s8 }
import time) o4 c" g% Y% ?- d9 ?3 s- T3 A

0 n+ x2 ?1 D7 @* ymouse = Controller()
, {- {( O# o7 u& |' T) m 0 `+ V8 O" Y& M
while True:
7 p3 w9 E6 ?) m# S0 ^% f9 d( s   if cyberpi.is_tiltback():0 D# r. h, [: a2 d
       mouse.move(-3, 0)9 G& d2 q) w# r" P" J$ B4 H/ X' Q
       print(mouse.position)
2 o4 |) C. V9 R1 ^0 H   if cyberpi.is_tiltforward():
3 T$ q: m* ~- L       mouse.move(3, 0)
9 [# z7 E& Y6 c% G) E   if cyberpi.is_tiltleft():2 R6 }1 W7 ~; {' p4 e
       mouse.move(0, -3)( p& A1 V8 l/ Y$ B% t. p7 N, V
   if cyberpi.is_tiltright():6 y2 K+ _# S( @1 C9 z
       mouse.move(0, 3)
6 ~7 R  s4 Q: a7 H0 P; v0 W- b& T. K   if cyberpi.controller.is_press("b"):
9 `" d4 k. c" a4 M" K) v       mouse.press(Button.left)& z9 z% Y0 z- c5 K
       mouse.release(Button.left); V, c' ]7 D# s7 e
       mouse.press(Button.left)
1 l1 a& @5 q; x1 x' y  _! L2 V! U) s       mouse.release(Button.left)
( L# e  D& m" L3 d4 [   if cyberpi.controller.is_press("a"):
2 l' W" r" P' U( P# k       mouse.press(Button.right)3 z# b( G" n1 l5 r1 Q. j: h: S
       mouse.release(Button.right)
. I1 ^/ V$ I2 W5 Z+ N6 B/ g    time.sleep(0.01)
' w5 E( S+ [0 ?9 Z8 T6 |# U2 L3 s/ m0 a1 `: v& Z2 t8 z
1 X0 g% O! [0 T7 K4 X
語音打字器

& `) |( ^3 x+ {1 C  a. k3 ?* d0 T  E% G; S功能介紹:  ?8 m) U) i6 Y/ v1 _5 e* a. R  A
利用童芯派的語音辨識功能結合pynput模組的鍵盤控制功能。; O2 V# K& O+ ?7 q$ u, r: l: x
將語音辨識的結果通過pynput在文檔中打出來。0 l0 L7 u# E; d" @/ M. q. Y
該程式目前只能支援英文。
5 i, Q; k0 N3 E7 m8 h* D
! R  u3 Z! ]" `& Y7 Simport cyberpi9 c. o3 v1 ]3 A4 R# [
from pynput.keyboard import Key,Controller
4 h# @9 r% e& F6 D, z- Limport time: n# q5 Q* h. l2 e
- |& v* q2 `5 @. ]4 K; l3 M
keyboard = Controller()
7 A! K* _4 O) N( |1 K2 K; W  icyberpi.console.clear()
$ v6 t) g$ M/ G1 Q5 H0 T+ S( O9 L% |cyberpi.led.on(0, 0, 0)
' l5 V; n# z/ O  Z  J, ?" Y  mcyberpi.set_recognition_url()( J4 F$ l; J; w, q9 }" Z
cyberpi.cloud.setkey("請輸入雲服務授權碼")    # 通過慧程式設計帳號可以獲得# B3 r. Y8 Y! h4 R7 o% r
cyberpi.wifi.connect("WIFI名稱", "WIFI密碼")
& d4 D2 h6 N6 v" Twhile not cyberpi.wifi.is_connect():2 V2 y, ^# s# r
   pass
' d6 g4 Z2 s% @( ?cyberpi.led.on(0,0,255)1 l. x: P! y# K" r2 M' M
cyberpi.console.println("WIFI已連接"): C0 _: N$ H4 R5 K
cyberpi.console.println("--------------")9 p% u$ w; S! g2 g: Q; F
cyberpi.console.println("按下A鍵開始語音辨識")8 k, M. I# G# }3 d& @. Q
while True:
0 w- S; |7 d( ]7 j* a   if cyberpi.controller.is_press('a'):1 s/ c0 ]3 R9 x4 F0 \$ S0 I8 _
       keyboard.press(Key.space)
/ X- l1 u# {+ {$ d- E8 w       cyberpi.console.clear()
$ K# P: A5 t7 X+ g7 z       cyberpi.led.on(100, 0, 0); K4 S/ h; p1 [1 O( Y
       cyberpi.console.println("開始語音辨識")
! S. y# q6 x  K/ V       cyberpi.audio.play("switch")
7 U: B  F, D* K4 p2 {! n       cyberpi.console.println("--------------")* l$ F, J$ h6 b, D- C0 Q& N' o
       cyberpi.cloud.listen("english", 2)! y. p6 J2 T. m
       cyberpi.led.on(0, 0, 0)
/ C* j0 Y5 `: Q, c7 t: u! `( G       say = cyberpi.cloud.listen_result()
; K- Z" U3 B) X& y# @       cyberpi.console.println(say)6 t9 [( i, s# r" y: K- ]# H
       cyberpi.console.println("--------------")
( ~9 c' A  S4 _5 [) f2 T! f       for i in say:% t1 W: R0 ^3 p8 `$ o! E$ t8 e) p
            if i == '':
0 m3 d7 W" P' q- e6 ]; Y) x. x                 keyboard.press(' ')4 y% b* H5 e) c2 p7 {2 b
            else:4 F1 ]# v) n3 v. k
                keyboard.press(str(i))5 h5 j( t- [- J
                time.sleep(0.03)$ P5 C4 c; l7 |! E9 v

& o! Z+ L% Q! g; x/ ?3 umatplotlib音量柱狀圖

7 D+ F( K3 K! c& limport cyberpi
4 n; y5 Y% L( Oimport time
# w0 z! C1 \, n3 U( P0 O5 x! o3 hfrom matplotlib import pyplot as plt
* E& G; K8 q: K* ]' l1 P
/ o+ |7 Y! i/ p6 Z% `0 Tplt.rcParams['font.sans-serif'] =['Microsoft YaHei']
  d1 Z7 ]3 [  c& k6 gplt.ion()  ]0 b2 f" f! V3 ~* O' O) N# p; I

5 ~0 \3 P) T: Y4 g7 E4 pwhile True:
1 L5 ?+ K9 d7 j" h: }& [8 }% E   loud = cyberpi.get_loudness()
* h$ C, p( ]+ z# @   plt.clf()
6 `+ }. z5 c; a0 n- |4 Z   plt.xlabel("數據名稱")
! h- B- [, H  s% f" b9 `! z   plt.ylabel("音量讀值")" H/ P5 c  j# n: @
   y_locator = plt.MultipleLocator(5)3 I7 a$ l- a5 f, C0 d
   ax=plt.gca()# R/ J& H! t3 H: `+ @
   ax.yaxis.set_major_locator(y_locator)
: p5 a; \9 R2 E& N& R) n1 S1 Y$ o   plt.ylim(0,100)# C$ @4 D) P3 k5 v* m7 b
   plt.bar('音量', loud, align='center',label=f'溫度{loud}')  \- s. u: D$ R  Z
   plt.title('童芯派聲音感測器讀值')# E; P* e4 P2 Z+ e0 F2 j# n# K/ a  R
   plt.legend()4 p$ {  L( j/ ^5 r- K8 a# T* e
   plt.show()+ V% f+ z( ^* v* p' s
    plt.pause(0.01)
' g: q  `; x, `( O8 Y8 u. y& H* z# M& m3 P0 N. X# g$ W/ Q$ b( P
- A- J6 Z# P# I" e; u: L
matplotlib 多圖表顯示1 }3 Q: D8 s! Y  S% q- G

% ?2 C$ _, x. n( c% L4 mfrom matplotlib import pyplot as plt
3 `; v: X+ i, w  o/ y0 z3 j6 ^import time! O! t* ]4 r) B* }
import cyberpi
& F- U) I# ]" f6 O. v 9 F* C8 o# E# a- K& ?9 v( b
loud_list = []
9 u  U& q9 P+ K# {% Ubri_list = []
4 H3 A+ D$ k" C% O6 h; Uplt.rcParams['font.sans-serif'] =['Microsoft YaHei']   # 載入中文字體,這裡載入的是電腦的自帶的微軟雅黑字體( M! n4 t8 }! f) P/ e! k
plt.ion()
8 w  U* {7 o$ L" U0 V( F1 X  C7 Vplt.figure(figsize=(10,10)); |0 G4 F" {/ d1 ?
plt.figure(1)9 ^; ^5 k2 f' i/ Z
x_locator = plt.MultipleLocator(5)" ?! h. }  E# J( u/ f. l/ t: _
y_locator = plt.MultipleLocator(5)/ M+ N8 Q# E5 X
while True:2 P2 J) Z/ q9 z$ K% u5 r
   loud = cyberpi.get_loudness()
; ?. w( @" r- M4 x) X6 u4 V   bri = cyberpi.get_bri()- z7 L" G, q( @& T2 i( z/ e
   loud_list.append(loud)1 f- F1 z  u8 j  M9 i
   bri_list.append(bri); I! M# I5 W) b/ Y
   battery = cyberpi.get_battery()  V* k. P+ U4 d5 P8 N/ v4 q, z
   size = [battery, 100-battery]
# ]3 A2 W5 W7 z! D; t3 H7 T) {   status = [f'剩餘電量:{battery}%', f'已用電量:{100-battery}%']0 S" O7 B! V. s) t8 B% c$ T, {+ }
   ax1 = plt.subplot(221)
5 h7 u' Z9 u1 N$ M" i- ]" x) }6 r   plt.title('光線折線圖')! {" I1 B9 n, s: F3 p, G* \& o/ `
   ax1.plot(bri_list)
; Y8 Z( d) E% d/ s- W' D   ax2 = plt.subplot(222)
( S- d+ _" q! C# [6 [* J3 O) U   plt.title('聲音柱狀圖')
2 @" J  W, C9 q) j# d0 z% L6 O   ax2.xaxis.set_major_locator(x_locator)
8 B* B6 M+ i$ p: F2 I   ax2.yaxis.set_major_locator(y_locator)1 A5 L( u# b9 B- V8 u$ e
   plt.ylim(0,100)
% p: K) N. y  |, _, |   ax2.bar('sound', loud)* n) Q7 }7 Q+ ~0 T! f2 y
   ax3 = plt.subplot(223)
$ i! }5 w. g! B4 P8 \" x. y   ax3.xaxis.set_major_locator(x_locator)
: ^) E/ z$ d+ h- z& ~. f  }# b   ax3.yaxis.set_major_locator(y_locator)
3 D& \$ _( u" T   plt.xlim(0,100)8 X, `2 R# K+ D/ g# S" p% \( V
   plt.ylim(0,100)0 z* I4 _& C# _5 C. p  d
   plt.title('聲音、音量散點圖')
/ F+ g  L; m# k/ O3 A" x   ax3.scatter(loud_list,bri_list), Z1 |$ M) y3 N+ S0 ]5 I
   ax4 = plt.subplot(224)/ Q9 U* m; \4 ~) I* Q8 T4 e2 R
   ax4.pie(size, labels = status, radius=1,wedgeprops = {'width': 0.3,'edgecolor': 'w'})& w( K2 Q* q8 A5 E( I$ ]. A5 E3 b
   plt.title('童芯派電量')/ J+ I+ N; S2 I: ^8 b
   plt.pause(0.2)8 b  Q$ w" t7 r7 K' W
   plt.clf()
9 j, B. q8 M* z   if cyberpi.controller.is_press('a'):0 ]* I. ~' {4 {7 e
       break
: z9 k% x5 d3 p6 X   if len(bri_list) > 500:! Y  Y$ e- K6 e
       bri_list = []
' v! z! E# i! s$ e7 R        loud_list = []
# ?+ y" m4 L/ L8 O4 D: J0 a' W7 I1 L/ H5 d- P" M8 o+ f  T

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