童芯派搭配第三方Python編輯器使用教學[轉載繁譯]

本教學譯自Makeblock官方教學文件，原文點[我]

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

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。
  - u/ Y( F* `& i; }: o" L, m

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

! k& Z. P0 o2 b

• 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。
  

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）
  : u& c! F3 j$ m. {% p, 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。
  * Z  {, j" h- T: v+ N

• 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）
  

) D" Q1 A2 S& k. 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。
  . g9 @4 F8 M$ r7 {, m8 i! P( j7 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。
  

# e: O  D" T$ V) {  P2 g3.童芯派第三方編輯器程式設計準備

• 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。
  

& w7 A: ]9 [6 p) @: S

• 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。
  ( }8 h  }$ Y2 M* P% A2 N

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

• 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 t' ]6 l( e- J: ~" V: i' u

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。

查閱cyberpi API文檔見：童芯派API文檔

• 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。
  & Q) j2 f/ x% y* s) |4 W  j

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。

5.一些程式設計案例
童芯派滑鼠

需要安裝pynput模組，參照上面的步驟pip install pynput

功能介紹：
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。
, [7 x4 n6 ]0 A1 g3 G通過陀螺儀控制滑鼠移動。通過按鍵實現滑鼠按鍵功能。
結合藍牙模組可以實現無線滑鼠的功能。
* ^( [$ i8 E# `
% y7 b  d5 P( Z. Xfrom pynput.mouse import Button,Controller
import cyberpi
) G1 E' t) w8 ximport time
$ V8 o0 a& u, a: v
mouse = Controller()

while True:
+ z8 m. v, \9 i/ ^/ P* g   if cyberpi.is_tiltback():
3 q1 v* k1 X$ V7 `" m. l% G6 Q* s       mouse.move(-3, 0)
0 \( e9 I, ?, i* d& ~5 p9 `       print(mouse.position)
   if cyberpi.is_tiltforward():
       mouse.move(3, 0)
   if cyberpi.is_tiltleft():
6 c# Z# ~- g% `0 U* _5 d  _       mouse.move(0, -3)
" K& f( p/ K% D* P1 E2 |# u9 N   if cyberpi.is_tiltright():
       mouse.move(0, 3)
   if cyberpi.controller.is_press("b"):
       mouse.press(Button.left)
       mouse.release(Button.left)
       mouse.press(Button.left)
& Y7 J" m  H) M2 O% O       mouse.release(Button.left)
& ]2 ~7 c4 z$ P   if cyberpi.controller.is_press("a"):
" u+ k1 Y* q8 @  I       mouse.press(Button.right)
" A* W' w. z: @$ ?9 v: _. j8 y: K# a       mouse.release(Button.right)
    time.sleep(0.01)
: T# X. Q2 x/ b6 @9 S

語音打字器

8 m2 i; G7 D% T; _功能介紹：
利用童芯派的語音辨識功能結合pynput模組的鍵盤控制功能。
將語音辨識的結果通過pynput在文檔中打出來。
  l; _0 B6 @8 f1 A該程式目前只能支援英文。
1 N: R1 ^, N+ o4 U
1 X0 R. @0 R  T: `  M1 a, dimport cyberpi
from pynput.keyboard import Key,Controller
  n& h# i. m3 cimport time

keyboard = Controller()
0 I! C0 P3 ?  l9 s3 ?cyberpi.console.clear()
) w! }( _3 M, R9 y# n6 N, i- wcyberpi.led.on(0, 0, 0)
cyberpi.set_recognition_url()
8 d8 G) H" X1 _9 Z# scyberpi.cloud.setkey("請輸入雲服務授權碼")    # 通過慧程式設計帳號可以獲得
cyberpi.wifi.connect("WIFI名稱", "WIFI密碼")
while not cyberpi.wifi.is_connect():
/ k( B" H% K: {: m# b* l   pass
cyberpi.led.on(0,0,255)
cyberpi.console.println("WIFI已連接")
+ n& [+ c- X% f7 C1 W! \cyberpi.console.println("--------------")
cyberpi.console.println("按下A鍵開始語音辨識")
7 U8 v  X' X" zwhile True:
8 T% X3 G5 R( ~4 E# b! y3 J. k- S   if cyberpi.controller.is_press('a'):
! S7 D, `  k) I. a  V' r       keyboard.press(Key.space)
' P8 o4 ^( g. r% W: |       cyberpi.console.clear()
       cyberpi.led.on(100, 0, 0)
$ m# R/ J  N$ `' ~% ~       cyberpi.console.println("開始語音辨識")
# }4 j1 b; z9 m. j3 H* [+ q) s       cyberpi.audio.play("switch")
4 }; |- S- F/ M       cyberpi.console.println("--------------")
       cyberpi.cloud.listen("english", 2)
% r$ Q( P. x! a9 r, s) J# `       cyberpi.led.on(0, 0, 0)
+ u- ]; W) k; q. p$ X3 q6 T5 l5 a       say = cyberpi.cloud.listen_result()
7 m+ P2 y+ A" [0 N( X" F- [) k0 N       cyberpi.console.println(say)
% m$ j7 c: N  n% `6 q! O  h3 E+ F( G       cyberpi.console.println("--------------")
       for i in say:
            if i == '':
                 keyboard.press(' ')
+ b& s2 [) M, X2 U+ [3 C+ C4 B            else:
                keyboard.press(str(i))
                time.sleep(0.03)

, \. r% H/ f" s9 ^2 W$ Y/ nmatplotlib音量柱狀圖

) n) c' a, N. t/ @import cyberpi
  o8 a  m1 H+ w' oimport time
: x" n: ?$ N2 `% ]+ n2 D: ufrom matplotlib import pyplot as plt
% f$ t8 i/ q: o2 p' ~0 ?' L) `
4 n( G/ C- ?) l  _plt.rcParams['font.sans-serif'] =['Microsoft YaHei']
plt.ion()
7 X) x# U" M# y3 N3 h6 I& r
while True:
/ e3 t6 J+ h" O  j6 {4 g   loud = cyberpi.get_loudness()
   plt.clf()
   plt.xlabel("數據名稱")
   plt.ylabel("音量讀值")
   y_locator = plt.MultipleLocator(5)
   ax=plt.gca()
   ax.yaxis.set_major_locator(y_locator)
# o" b; w, a, R& W& u   plt.ylim(0,100)
5 ~) N0 P9 q$ \1 [% |) E! |0 m   plt.bar('音量', loud, align='center',label=f'溫度{loud}')
   plt.title('童芯派聲音感測器讀值')
   plt.legend()
' F  |( l! [+ {% Z" k' z   plt.show()
    plt.pause(0.01)

4 ^$ f2 q& Z9 W: l% X3 Y
matplotlib 多圖表顯示
" e8 E; ~2 ^6 W, J# X
0 g, t, o, H& ifrom matplotlib import pyplot as plt
import time
import cyberpi
7 L/ ~7 f1 F2 U7 x) S0 |$ U
9 R- O; A) [: D, V' u9 j: Floud_list = []
; a$ `# k+ I2 j2 y0 Nbri_list = []
6 v' g3 V9 |2 V8 j" @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
plt.ion()
7 r: t; F9 n. L5 L- ?plt.figure(figsize=(10,10))
plt.figure(1)
% @3 D6 R) R9 b0 ex_locator = plt.MultipleLocator(5)
y_locator = plt.MultipleLocator(5)
while True:
   loud = cyberpi.get_loudness()
   bri = cyberpi.get_bri()
   loud_list.append(loud)
   bri_list.append(bri)
% I9 P# T5 v  Z3 h9 t8 U   battery = cyberpi.get_battery()
   size = [battery, 100-battery]
   status = [f'剩餘電量：{battery}%', f'已用電量：{100-battery}%']
   ax1 = plt.subplot(221)
   plt.title('光線折線圖')
   ax1.plot(bri_list)
   ax2 = plt.subplot(222)
   plt.title('聲音柱狀圖')
9 H8 f; C. F# x/ L4 O   ax2.xaxis.set_major_locator(x_locator)
% z1 Q# U( u. L8 O7 @  _. w' M$ T   ax2.yaxis.set_major_locator(y_locator)
1 _3 c5 e+ @5 D/ v9 z1 Z- h   plt.ylim(0,100)
+ f* n' g9 _% G! ^' q2 O   ax2.bar('sound', loud)
   ax3 = plt.subplot(223)
   ax3.xaxis.set_major_locator(x_locator)
* ?5 o* S9 P2 u& ?   ax3.yaxis.set_major_locator(y_locator)
   plt.xlim(0,100)
# D! M) m& t' c* X   plt.ylim(0,100)
   plt.title('聲音、音量散點圖')
   ax3.scatter(loud_list,bri_list)
   ax4 = plt.subplot(224)
  q% G( y# d8 Y% |/ x* H   ax4.pie(size, labels = status, radius=1,wedgeprops = {'width': 0.3,'edgecolor': 'w'})
% E6 ^7 j9 j- ?: F; W   plt.title('童芯派電量')
" J% G# k7 ^* @0 k9 ?   plt.pause(0.2)
$ @3 ?' j; U1 {) A. k8 Z# h/ p   plt.clf()
   if cyberpi.controller.is_press('a'):
       break
  F/ _% G- Y% R. I. d# a2 y   if len(bri_list) > 500:
: K0 t' i: m8 M$ c, n9 ?       bri_list = []
        loud_list = []