MicroPython 简介
MicroPython:
MicroPython 是 Python 3 编程语言的精简高效实现 ,其中包括 Python 标准库的一小部分,并且 经过优化,可在微控制器和受限环境中运行。
MicroPython 拥有丰富的高级特性,例如交互式命令行, 任意精度整数, 闭包, 列表推导式, 生成器、异常处理等。然而,它足够紧凑,可以容纳和 在仅 256k 的代码空间和 16k 的 RAM 中运行。
MicroPython 致力于与标准 Python 保持高度兼容,让你可以轻松地将桌面端的 Python 代码迁移到微控制器或嵌入式系统上。
标准 Python 语法与硬件专用模块:
MicroPython 保持了 Python 语言的标准语法,并针对硬件开发提供了专用模块,方便在嵌入式环境下进行开发。
MicroPython 是一个完整的 Python 编译器和运行环境,能够直接运行在裸机硬件上。你可以通过交互式命令行(REPL)即时执行命令,也可以运行和导入存储在内置文件系统中的脚本。REPL 支持命令历史、Tab 补全、自动缩进和粘贴模式,带来极佳的开发体验。
MicroPython 致力于最大程度兼容标准 Python(即 CPython),因此只要你会 Python,就能直接上手 MicroPython。反过来,深入学习 MicroPython 也能帮助你提升对 Python 的理解和掌握。
除了实现部分核心 Python 标准库外,MicroPython 还内置了如 "machine" 这样的模块,用于访问底层硬件资源,方便进行嵌入式开发。
完全免费开源软件:
MicroPython 采用 C99 语言编写,核心代码全部以非常宽松的 MIT 协议 开源,允许任何人自由使用。大多数库和扩展模块(包括部分第三方模块)同样采用 MIT 或类似的开源协议。
你可以自由地将 MicroPython 用于个人项目、教育教学,甚至商业产品,无需担心授权问题。
MicroPython 项目在 GitHub 上公开开发,所有源代码都可以在 GitHub 页面 和 下载页面 获取。欢迎任何人参与贡献,共同完善这个项目。
主流支持 MicroPython 的开发板对比:
以下是各主流 MicroPython 开发板的详细对比分析,帮助您选择最适合的开发平台:
ESP32(物联网全能王)
优点:① 双核处理器,性能强劲 ② 内置 WiFi + 蓝牙双无线 ③ 大量 GPIO 引脚(30+) ④ 价格适中(30-50元) ⑤ 生态丰富,社区活跃 ⑥ 低功耗模式支持
缺点:① 功耗相对较高 ② 学习曲线中等 ③ 某些版本引脚布局复杂
适用场景:物联网项目、智能家居、无线传感器网络、中高级嵌入式开发
Arduino(入门首选)
优点:① 极易上手,适合初学者 ② 海量教程和示例代码 ③ 丰富的扩展板生态 ④ 标准化接口设计 ⑤ 全球最大的开源硬件社区
缺点:① 处理能力有限 ② 内存较小 ③ 无内置无线功能(需扩展) ④ MicroPython 支持不如 ESP 系列
适用场景:编程入门学习、简单自动化项目、传感器数据采集、教育教学
Micro:bit(青少年编程神器)
优点:① 专为教育设计,极易上手 ② 内置丰富传感器(加速度计、磁力计、温度等) ③ 5x5 LED 矩阵显示 ④ 图形化编程支持 ⑤ 无线通信功能 ⑥ 价格便宜(100-150元)
缺点:① 处理能力有限 ② GPIO 引脚较少 ③ 主要面向教育市场 ④ 扩展性相对较弱
适用场景:青少年编程教育、STEAM 教学、简单互动项目、编程启蒙
Pyboard(官方开发板)
优点:① MicroPython 官方开发,兼容性最佳 ② 性能稳定,功能完整 ③ 丰富的 GPIO 接口 ④ 内置加速度计、实时时钟 ⑤ 文档完善,社区支持好
缺点:① 价格相对较高 ② 无内置 WiFi/蓝牙 ③ 体积较大,不适合小型项目
适用场景:学习 MicroPython、原型开发、需要高稳定性的项目
ESP8266(低成本 WiFi 模块)
优点:① 价格极低(10-20元) ② 内置 WiFi 功能 ③ 功耗较低 ④ 体积小巧 ⑤ 生态丰富,资料多
缺点:① 内存有限(约 80KB) ② GPIO 数量少 ③ 处理能力有限 ④ 无蓝牙功能
适用场景:简单物联网项目、WiFi 传感器节点、成本敏感项目
Raspberry Pi Pico(高性价比之选)
优点:① 价格极低(约 30元) ② 双核 ARM Cortex-M0+ ③ 26个 GPIO 引脚 ④ 2MB 闪存 ⑤ 独特的 PIO 可编程 I/O
缺点:① 无内置 WiFi/蓝牙 ② 相对较新,生态还在发展 ③ 需要额外模块实现无线通信
适用场景:教育学习、嵌入式控制、需要大量 GPIO 的项目
STM32 系列(工业级选择)
优点:① 工业级稳定性和可靠性 ② 性能强劲 ③ 丰富的外设接口 ④ 低功耗设计 ⑤ 型号众多,选择灵活
缺点:① 学习曲线陡峭 ② 开发环境复杂 ③ 价格相对较高 ④ MicroPython 支持不如 ESP 系列完善
适用场景:工业控制、商业产品、对稳定性要求极高的应用
CircuitPython 兼容板(教育专用)
优点:① 专为教育设计,易于上手 ② 丰富的传感器和扩展板 ③ 优秀的文档和教程 ④ 即插即用,无需复杂配置
缺点:① 价格较高 ② 主要面向教育市场 ③ 在中国生态相对较小
适用场景:STEM 教育、创客教学、快速原型制作
OpenMV Cam(机器视觉专家)
优点:① 专为机器视觉优化 ② 内置摄像头和图像处理算法 ③ 支持人脸识别、物体追踪等 ④ 完整的视觉开发环境
缺点:① 价格昂贵(300-500元) ② 应用场景相对单一 ③ 学习成本较高
适用场景:计算机视觉项目、智能监控、图像识别应用
选择建议:
• 编程新手:Arduino 或 Micro:bit,学习资源丰富,上手容易
• 青少年教育:Micro:bit 首选,专为教学设计
• 物联网项目:ESP32/ESP8266,内置无线通信,性价比高
• 进阶学习:ESP32 或 Raspberry Pi Pico,功能强大,扩展性好
• 商业产品:STM32 系列,工业级稳定性和可靠性
• 机器视觉:OpenMV Cam,专业视觉处理能力
• 预算有限:ESP8266 或 Raspberry Pi Pico,成本最低
• 官方支持:Pyboard,MicroPython 原生支持最佳