【雕爷学编程】MicroPython手册之 WiPy 特定端口库 wipy.heartbeat()

MicroPython是为了在嵌入式系统中运行Python 3编程语言而设计的轻量级版本解释器。与常规Python相比，MicroPython解释器体积小(仅100KB左右)，通过编译成二进制Executable文件运行，执行效率较高。它使用了轻量级的垃圾回收机制并移除了大部分Python标准库，以适应资源限制的微控制器。

MicroPython主要特点包括:
1、语法和功能与标准Python兼容,易学易用。支持Python大多数核心语法。
2、对硬件直接访问和控制,像Arduino一样控制GPIO、I2C、SPI等。
3、强大的模块系统,提供文件系统、网络、图形界面等功能。
4、支持交叉编译生成高效的原生代码,速度比解释器快10-100倍。
5、代码量少,内存占用小,适合运行在MCU和内存小的开发板上。
6、开源许可,免费使用。Shell交互环境为开发测试提供便利。
7、内置I/O驱动支持大量微控制器平台，如ESP8266、ESP32、STM32、micro:bit、掌控板和PyBoard等。有活跃的社区。

MicroPython的应用场景包括:
1、为嵌入式产品快速构建原型和用户交互。
2、制作一些小型的可 programmable 硬件项目。
3、作为教育工具,帮助初学者学习Python和物联网编程。
4、构建智能设备固件,实现高级控制和云连接。
5、各种微控制器应用如物联网、嵌入式智能、机器人等。

使用MicroPython需要注意:
1、内存和Flash空间有限。
2、解释执行效率不如C语言。
3、部分库函数与标准版有差异。
4、针对平台优化语法,订正与标准Python的差异。
5、合理使用内存资源,避免频繁分配大内存块。
6、利用原生代码提升速度关键部位的性能。
7、适当使用抽象来封装底层硬件操作。

总体来说,MicroPython让Python进入了微控制器领域，是一项重要的创新，既降低了编程门槛，又提供了良好的硬件控制能力。非常适合各类物联网和智能硬件的开发。

MicroPython 是一种适用于微控制器的 Python 语言的精简实现，它可以让开发者使用 Python 语法和标准库来编写嵌入式应用程序。WiPy 是一种基于 ESP32 芯片的无线开发板，它支持运行 MicroPython 固件。MicroPython 特定于 WiPy 的库是一组为 WiPy 设计的模块，它们提供了 WiPy 的特有功能和硬件接口的访问。MicroPython 特定于 WiPy 的库的主要特点如下：

1、它包含了一些与 WiPy 相关的模块，如 machine, network, pycom, uos 等，它们分别提供了 WiPy 的机器级别控制，网络连接，灯光控制，操作系统接口等功能。
2、它还包含了一些通用的 MicroPython 模块，如 binascii, hashlib, math, random, struct, time 等，它们提供了一些常用的数据处理，加密，数学，随机数，数据结构，时间等功能。
3、它遵循了 MicroPython 的设计原则，即简洁，高效，可移植和兼容。

MicroPython 的 wipy.heartbeat() 是一个用于控制 WiPy 开发板上的心跳 LED 的函数，它可以获取或设置心跳 LED 的状态（开启或关闭）。

wipy.heartbeat() 的主要特点如下：

它是 wipy 模块的一部分，wipy 模块包含了一些 WiPy 特有的功能和硬件接口的访问。
它接受和返回布尔值（True 或 False），表示心跳 LED 的状态。
它可以在任何时候调用，无论 WiPy 是否连接到网络或其他设备。

wipy.heartbeat() 的应用场景如下：

WiPy 开发板上的心跳 LED 是一个用于指示 WiPy 是否正常工作的指示灯，它默认每 5 秒闪烁一次。如果开发者想要关闭心跳 LED，以节省电源或避免干扰，可以使用 wipy.heartbeat(False) 来禁用它。
如果开发者想要自己控制心跳 LED 的颜色和亮度，可以使用 wipy.heartbeat(False) 来禁用它，然后使用 pycom.rgbled(value) 来设置 LED 的值，其中 value 是一个 24 位的 RGB 值。
如果开发者想要根据不同的条件来改变心跳 LED 的状态，可以使用 wipy.heartbeat() 来获取当前的状态，然后根据需要使用 wipy.heartbeat(True) 或 wipy.heartbeat(False) 来开启或关闭它。例如，可以根据网络连接的状态或传感器数据的变化来改变心跳 LED 的状态。

wipy.heartbeat() 的需注意事项如下：

在使用 wipy.heartbeat() 之前，需要先导入 wipy 模块，使用 import wipy 语句。
在使用 wipy.heartbeat() 时，需要注意不要与其他模块或设备冲突，例如如果使用 machine.Pin(‘P25’) 来控制其他设备，就不能同时使用 wipy.heartbeat() 来控制心跳 LED。
在使用 wipy.heartbeat() 时，需要注意心跳 LED 的状态可能会影响 WiPy 开发板的运行和调试，例如如果关闭了心跳 LED，就不能通过它来判断 WiPy 是否正常工作或是否进入了休眠模式。

以下是三个实际运用程序的代码：

案例1：使用 wipy.heartbeat(False) 来关闭心跳 LED。:

# 导入 wipy 模块
import wipy

# 关闭心跳 LED
wipy.heartbeat(False)

案例2：使用 wipy.heartbeat(False) 和 pycom.rgbled(value) 来控制心跳 LED 的颜色和亮度。:

# 导入 wipy 和 pycom 模块
import wipy
import pycom

# 关闭心跳 LED
wipy.heartbeat(False)

# 设置心跳 LED 的颜色为红色
pycom.rgbled(0xff0000)

# 设置心跳 LED 的亮度为低
pycom.rgbled(0x101010)

案例3：使用 wipy.heartbeat() 和 network 模块来根据网络连接的状态来改变心跳 LED 的状态。

# 导入 wipy 和 network 模块
import wipy
import network

# 创建 WLAN 对象并连接到网络
wlan = network.WLAN(mode=network.WLAN.STA)
wlan.connect("your_ssid", auth=(network.WLAN.WPA2, "your_password"))

# 循环检查网络连接的状态并改变心跳 LED 的状态
while True:
    # 如果网络已经连接，则开启心跳 LED
    if wlan.isconnected():
        # 如果心跳 LED 当前是关闭的，则开启它
        if not wipy.heartbeat():
            wipy.heartbeat(True)
    # 如果网络没有连接，则关闭心跳 LED
    else:
        # 如果心跳 LED 当前是开启的，则关闭它
        if wipy.heartbeat():
            wipy.heartbeat(False)

案例4：硬件状态指示灯：

import wipy

# 设置心跳LED引脚
heartbeat_pin = 2

# 配置心跳LED
wipy.heartbeat(pin=heartbeat_pin, frequency=2)

# 其他代码...

在此示例中，我们使用wipy.heartbeat()函数配置一个心跳LED，该LED连接到引脚2。配置中设置了频率为2，表示LED将以每秒2次的频率闪烁。您可以根据需要选择合适的引脚和频率。

案例5：自定义心跳指示：:

import wipy
import time

# 自定义心跳指示函数
def custom_heartbeat():
    while True:
        # 打开LED
        wipy.heartbeat(on=True)
        time.sleep(0.5)
        
        # 关闭LED
        wipy.heartbeat(on=False)
        time.sleep(0.5)

# 启动自定义心跳指示
custom_heartbeat()

在这个示例中，我们定义了一个custom_heartbeat()函数来实现自定义的心跳指示。函数中使用wipy.heartbeat()函数分别打开和关闭LED，然后使用time.sleep()函数设置适当的延迟，以控制LED的闪烁频率。通过调用custom_heartbeat()函数，我们可以启动自定义的心跳指示。

案例6：关闭心跳指示：:

import wipy

# 关闭心跳指示
wipy.heartbeat(enabled=False)

# 其他代码...

在这个示例中，我们使用wipy.heartbeat()函数的enabled参数将心跳指示功能禁用。通过将enabled设置为False，我们可以关闭心跳指示，这将停止任何与心跳有关的LED闪烁或指示。这些示例展示了如何使用MicroPython的wipy.heartbeat()函数进行硬件状态指示、自定义心跳指示以及关闭心跳指示等实际应用。请根据具体需求进行适当的调整和扩展。

案例7：启用常亮心跳灯：

import wipy

# 启用常亮心跳灯
wipy.heartbeat(True)

这个示例程序展示了如何使用wipy.heartbeat()函数将WiPy开发板的心跳LED指示灯设置为常亮。通过将参数设置为True，心跳灯将一直保持亮起的状态。

案例8：用心跳灯：

import wipy

# 禁用心跳灯
wipy.heartbeat(False)

这个示例程序展示了如何使用wipy.heartbeat()函数禁用WiPy开发板的心跳LED指示灯。通过将参数设置为False，心跳灯将被关闭，不再闪烁或亮起。

案例9：自定义心跳灯模式：

import wipy
import time

# 自定义心跳灯模式
for _ in range(5):
    wipy.heartbeat(True)
    time.sleep(0.5)
    wipy.heartbeat(False)
    time.sleep(0.5)

这个示例程序展示了如何使用wipy.heartbeat()函数自定义WiPy开发板的心跳LED指示灯模式。在这个示例中，循环中的代码段会交替将心跳灯设置为亮和灭状态，并通过time.sleep()函数控制每个状态的持续时间。

这些示例程序展示了如何使用wipy.heartbeat()函数控制WiPy开发板上的心跳LED指示灯的行为。你可以根据实际需求，使用该函数调整心跳灯的状态，或自定义心跳灯的模式。