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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

* X( S) b5 H, A: N1.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。
    & ?6 o3 L7 R  }; r- Z- E

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

, q. _* I; l% D5 ~
  • 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。
    5 `7 ~2 H0 D4 s  s2 x* W( Q9 V
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), J2 ]  W- N1 ?6 i! p/ }
  • 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。
    4 f+ [" T. O' J6 N0 N8 r" d

/ y: m/ [3 J% N5 V! D" O, r" y
  • 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)
    ' s, U5 {) ~, w

9 i0 b& y6 t2 a6 B6 ?' z2 Q
  • 繼續搜索Python,安裝Visual Studio Code中的Python編輯環境。注意發佈者為Microsoft。
    " }9 D& k5 c7 [! e3 Z  v9 p2 I

! Q' V1 W+ k3 M( G
  • 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。! I' I% G4 U$ {6 O

, {' p' w7 g- T3 Q0 `' r3 Z3.童芯派第三方編輯器程式設計準備
% l9 z' G1 W9 \8 q. `1 ^
  • 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。0 C! z: Q5 g4 T9 o) y

. \8 }9 w; h' T  k
  • 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。
    0 f9 U& q3 i3 z/ G- c: M

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


3 s9 R( K: |# X3 N. ^
  • 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。
    ' i1 }) {$ o8 L& b2 o4 l5 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。


8 X9 p9 q9 _6 j% h1 X- L3 Z3 \
查閱cyberpi API文檔見:童芯派API文檔

2 A) I. n# w2 t; i2 |. Q" W) A
  • 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。+ W4 q, j: x) j; Y. P  N

5 R/ d/ B  \  H* x/ g! a
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。

# |0 l3 n- Z! F7 [5.一些程式設計案例
# K% I, ?4 t$ X* ^4 E- C1 [童芯派滑鼠
需要安裝pynput模組,參照上面的步驟pip install pynput
2 Q% m- M8 J9 o, {$ g
功能介紹:
* U  k7 _' H: y+ z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。
. `8 A! n' _- u/ P  [7 i通過陀螺儀控制滑鼠移動。通過按鍵實現滑鼠按鍵功能。# \" m; h' C9 D! b$ Z
結合藍牙模組可以實現無線滑鼠的功能。
1 d. _9 z4 ?( s% c6 p# v( T! ~* S$ J) b, Q' n3 K
from pynput.mouse import Button,Controller
# b! o3 q  p! Y+ \2 o+ X2 R  S' jimport cyberpi6 J) J# k9 F6 Q. ]0 X" i, c  U$ A3 c; H
import time" v" v. J) p. O& B# P2 `

$ z6 i, X. Z" E0 i# pmouse = Controller()% C* {2 @" ^; V, |

! H% ^& j; c& uwhile True:' m: c4 g4 U2 |5 R# }3 M
   if cyberpi.is_tiltback():
6 I/ G7 o4 z! B" }  `       mouse.move(-3, 0)9 R" y) _* b4 x* a
       print(mouse.position)
5 `" L' `1 v; V0 I   if cyberpi.is_tiltforward():
0 X" A) l$ ^' s1 `0 G1 [( p       mouse.move(3, 0)+ ]: ?5 w5 g) Z4 G  M9 n, i8 R
   if cyberpi.is_tiltleft():
8 v/ M; {& e  @; a+ F       mouse.move(0, -3)
2 _4 \, f6 k) b9 ~   if cyberpi.is_tiltright():  a8 X( J9 L4 f# |) X" f+ q
       mouse.move(0, 3). O( R$ ?" o- V5 f4 C* c
   if cyberpi.controller.is_press("b"):
/ W+ S6 A* `- p0 S; n       mouse.press(Button.left)
8 X  S, U2 Q6 p: P! ?( c! L; l       mouse.release(Button.left)
# n; L! T1 U# v9 p, y       mouse.press(Button.left)/ l+ m1 F* {$ P& E: @& {- w
       mouse.release(Button.left)
7 t# o4 B% R5 |1 D- ?% H   if cyberpi.controller.is_press("a"):8 w- t) i; p4 ~4 o5 j0 @8 ^: r
       mouse.press(Button.right): z: A( G; s# P' r; E9 W# g
       mouse.release(Button.right)1 Q' b3 H/ w) u* D" R
    time.sleep(0.01)  @: h0 T) z, X$ `+ f

7 \) ^$ r- ~2 T  I) {2 w: n8 _( A# p. n9 P
語音打字器

7 e% R6 ]9 h3 G/ \# |4 [, `+ ^功能介紹:& U, U* K) q. y$ S3 Y; z; E
利用童芯派的語音辨識功能結合pynput模組的鍵盤控制功能。
6 r. m9 l  `+ `# a8 k0 |將語音辨識的結果通過pynput在文檔中打出來。/ I: N. I! A1 S
該程式目前只能支援英文。
+ }5 P' C5 k' M1 W2 X9 K' F. e5 ^8 j0 \( s' e+ Y
import cyberpi
, b, X/ Z: i- T. w6 j" \# C9 X$ Xfrom pynput.keyboard import Key,Controller
" B1 K. l0 P& A# J- s8 |* Kimport time6 I6 e/ I$ k% S, M6 ~: V

( E2 n4 b9 P  Nkeyboard = Controller()
6 [; V* w' i2 Q: ~9 V1 T' Vcyberpi.console.clear()/ h+ ]9 s, b5 i5 E
cyberpi.led.on(0, 0, 0); w$ I( F" l1 N- J/ U  j* }' L
cyberpi.set_recognition_url()  {0 a( n5 y0 s( V6 E: ~
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
/ d7 c1 N8 j  U5 t6 [5 lcyberpi.wifi.connect("WIFI名稱", "WIFI密碼")
' L7 |' v3 {, M& ~# W5 ?. Mwhile not cyberpi.wifi.is_connect():% r8 k# a2 B0 q+ g# s$ |; j: D4 a
   pass
, t  |& z! o) |; Icyberpi.led.on(0,0,255)0 q. X: f9 A: W$ ?% P- B/ z5 a/ C
cyberpi.console.println("WIFI已連接")
4 |" R5 J8 m& s% h/ D# v1 C2 Jcyberpi.console.println("--------------")4 L. I- O" `4 V- S9 P" s, Y6 x
cyberpi.console.println("按下A鍵開始語音辨識")
9 v9 Z' v- f+ I2 M7 C2 l9 Gwhile True:8 u' W( ?1 z0 D  p! t) Z0 l8 B
   if cyberpi.controller.is_press('a'):
% x3 k3 P% s, D) r& `: Q       keyboard.press(Key.space)
6 ^+ E+ x: n7 Z5 Q( C/ M       cyberpi.console.clear()
1 W2 n) y6 d3 I: m, a8 Q4 p       cyberpi.led.on(100, 0, 0)4 K7 Q* [+ [0 b1 l* {* ?6 v0 E. s
       cyberpi.console.println("開始語音辨識")
* H2 Q) b% I! Z& E9 K8 a       cyberpi.audio.play("switch")
  C$ @5 ^$ k& e6 Z       cyberpi.console.println("--------------")) w! s$ z/ u5 l" T9 d( q
       cyberpi.cloud.listen("english", 2)% n% q9 q/ j  ?* R& U3 ~; S2 a
       cyberpi.led.on(0, 0, 0)
" f- n& ]1 @: p       say = cyberpi.cloud.listen_result()
3 k. y' G$ w# V$ Q( W+ H9 K; d       cyberpi.console.println(say)8 y7 }/ z1 Q0 G/ p8 h2 ~3 t
       cyberpi.console.println("--------------")
+ s8 C& S5 x7 B6 W9 s       for i in say:
/ c: {! G4 n9 n9 r, B5 M$ U            if i == '':  G* r+ I  O! M1 I( I7 e. d
                 keyboard.press(' ')/ @, o3 c. x6 ^! @8 D8 ~: f
            else:! g; _/ E0 [6 e/ p+ d: W. R
                keyboard.press(str(i))8 b) j2 c: |& D# b
                time.sleep(0.03)( I. n! ~- c4 j& H
% d2 T' Z, k* {& P# x) u1 ]
matplotlib音量柱狀圖
& e1 ]! _% x: G9 [) e* l3 b; p
import cyberpi
* _) ~" E1 @. o/ x, nimport time+ A- [/ V, B0 c5 D  t& I
from matplotlib import pyplot as plt; s* y& E" x' t3 `& b. v% r
* d5 D3 y( H8 q' E1 h6 h
plt.rcParams['font.sans-serif'] =['Microsoft YaHei']
" T; E0 I9 z2 l' C, [' bplt.ion()2 C5 d# v  i( B

7 M! `! _  L) Y, I& m. N) G3 vwhile True:0 R6 z9 j  ^, N( p  C& [
   loud = cyberpi.get_loudness()
/ {) T3 l- h* c0 P% ]0 U   plt.clf()( c/ w4 i6 g3 x: \& M  x
   plt.xlabel("數據名稱")
) \" L6 N; h4 G6 V$ }% I   plt.ylabel("音量讀值")1 A7 d' D3 {( K) u- ~2 m
   y_locator = plt.MultipleLocator(5)
, F& H) T! y; U8 P( g   ax=plt.gca()
4 A/ _' M/ n3 E5 ^% p4 X7 g: X! P9 [   ax.yaxis.set_major_locator(y_locator)+ S! {% l7 b6 a2 p$ p  j
   plt.ylim(0,100)
  d; K5 n: Z8 D* Y2 @0 f0 X   plt.bar('音量', loud, align='center',label=f'溫度{loud}')
# M% ]7 [3 E- H8 @$ [9 d   plt.title('童芯派聲音感測器讀值')
% \. V/ O$ g5 _! Y& t$ s! T' }   plt.legend()6 K6 B1 z% L+ @1 f; a5 D
   plt.show()5 q8 _  L, Q  G, {- f4 N
    plt.pause(0.01)
4 p4 w6 D9 S( c' t# L4 y
3 B1 ?+ H5 P. U: O% }1 t
/ c" C, E  h2 e* e* S. Umatplotlib 多圖表顯示  N' z+ @* e9 O$ u9 t( |. B
5 n% }: e, R  r
from matplotlib import pyplot as plt
3 g, N% x3 G0 K* Nimport time( Y9 T( C* ]; H8 e( E/ M$ g. ]
import cyberpi9 O/ g* K! l' M$ l: ^
  z5 _% a7 W: t1 c* c5 i
loud_list = []' I( {7 g. [/ ?$ v; n, S
bri_list = []( x9 F1 @8 w9 t% u  x% q( z
plt.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
5 @4 z3 R! x, y7 _plt.ion()6 ~( I1 C4 R3 ?, J
plt.figure(figsize=(10,10))  [/ a! S, O. ?3 I! l
plt.figure(1)) O) b& K! y- H' @$ |4 y2 Z
x_locator = plt.MultipleLocator(5)
* T8 K- U/ ?6 j% x& ?0 s* Gy_locator = plt.MultipleLocator(5)
9 S, z* N5 E3 ~' ewhile True:
8 p% V' B  f+ K& j   loud = cyberpi.get_loudness()
5 y& f1 B3 D9 H5 e2 T' V0 X2 Y   bri = cyberpi.get_bri()
( y- W0 }: t' F2 |1 R8 W   loud_list.append(loud)
5 B5 N& b$ e, P0 N  W) i. b   bri_list.append(bri)
  P. ~) ^( ]% X% j; {  C5 N/ T# y   battery = cyberpi.get_battery()
$ _/ c2 F+ O* \- V- g8 w   size = [battery, 100-battery]: H# f" f. T: p; k% o
   status = [f'剩餘電量:{battery}%', f'已用電量:{100-battery}%']
  [7 |. h& E' |5 d  y9 \5 ]   ax1 = plt.subplot(221)
) M% i7 ]# T$ Q" |  \   plt.title('光線折線圖')5 t& @5 x+ V  @; K4 c
   ax1.plot(bri_list)
+ W" {, T5 @6 \# w' k- U2 o; L4 J   ax2 = plt.subplot(222)$ ]0 u! q+ m5 f8 ?& w
   plt.title('聲音柱狀圖')
- d7 j) q& }! S+ j9 b   ax2.xaxis.set_major_locator(x_locator)
2 o6 s& e* q/ m  \   ax2.yaxis.set_major_locator(y_locator)
3 u7 ]5 C4 ]2 X- y   plt.ylim(0,100)- h$ {) I! l* L# W
   ax2.bar('sound', loud). ~; V5 h* w! j% K
   ax3 = plt.subplot(223)9 S3 M, s4 p! P! ]- P
   ax3.xaxis.set_major_locator(x_locator)
6 m, g& b  W$ g8 d; N- U! j   ax3.yaxis.set_major_locator(y_locator)
9 ]$ ?, y# C2 W/ s2 Q   plt.xlim(0,100)
. g  X) Z& g0 N  L* ^" W+ F  D" m) \   plt.ylim(0,100)# \, \, E1 j: l& m% |% C
   plt.title('聲音、音量散點圖')
7 ~6 p  x  Y3 z* A( T- V( j( g! R   ax3.scatter(loud_list,bri_list)
& z6 ^( s& S! s7 }# y  m( x$ i   ax4 = plt.subplot(224)
2 y# c5 z4 F; h/ ^- M2 H( N" I   ax4.pie(size, labels = status, radius=1,wedgeprops = {'width': 0.3,'edgecolor': 'w'})
7 y; ]: p1 F: ]5 S   plt.title('童芯派電量')
/ G7 S! l- j+ F0 t$ e5 u   plt.pause(0.2)
( F, m- ?+ _0 s3 ]' d  h   plt.clf()
. z. p/ _$ U7 t6 k) m/ P" |   if cyberpi.controller.is_press('a'):
( ^; \3 A  ?+ {9 V0 ]4 A$ b       break' Y; H7 z7 A2 F
   if len(bri_list) > 500:4 }# O  ~/ `! k: ^( k, O, h
       bri_list = []) B4 e6 Q$ I7 U8 @% {) x0 H; b
        loud_list = []
2 Y$ k/ \# N# }' m  B
3 b; Z! C4 ^( _$ r3 M1 c- w

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