Установка micropython на ESP8266 и работа с ним под Linux (для начинающих)

Привет, Хабр!

Это мой первый опыт с микроконтроллерами в целом, и ESP8266 (в виде Nodemcu v2) в частности. Возможно, для кого-то этот опыт окажется полезным.

Почему именно micropython? Ответ простой — мой скромный опыт в области программирования ограничен Паскалем в ВУЗе, и написанием конфигурационных скриптов для Procera на Python, так что он оказался ближе всего. Примеры будут под Linux (ubuntu 18.04), но, полагаю, в других дистрибутивах Linux принципиальной разницы не будет.

Подготовка:

Ставим python3, pip и picocom, если они ещё не установлены:

sudo apt install python3 python3-pip picocom

Проверяем версию python:

python --version
Python 3.6.9

Если версия python 2.7, меняем на 3:

sudo update-alternatives --install /usr/bin/python python /usr/bin/python3 10
update-alternatives: using /usr/bin/python3 to provide /usr/bin/python (python) in auto mode

Обновляем pip и проверяем версию:

sudo pip3 install --upgrade pip
pip --version
pip 20.0.2 from /usr/local/lib/python3.6/dist-packages/pip (python 3.6)
pip3 --version
pip 20.0.2 from /usr/local/lib/python3.6/dist-packages/pip (python 3.6)

Ставим более свежую версию esptool 2.8 из pip (т.к. версия 2.1 из репозитория ubuntu выдаёт ошибку «A fatal error occurred: ESP8266 ROM does not support function erase_flash.» при прошивке):

pip3 install esptool

Качаем прошивку здесь. Я использовал stable билд 1.12.

Далее возможно два варианта:

• 1. Восход солнца вручную (с использованием терминала и REPL):

  
  Очищаем flash на ESP8266:
  
  

  esptool.py --port /dev/ttyUSB0 erase_flash

  
  Вывод команды:
  
  

  esptool.py v2.8
  Serial port /dev/ttyUSB0
  Connecting....
  Detecting chip type... ESP8266
  Chip is ESP8266EX
  Features: WiFi
  Crystal is 26MHz
  MAC: c8:2b:96:00:63:35
  Uploading stub...
  Running stub...
  Stub running...
  Erasing flash (this may take a while)...
  Chip erase completed successfully in 9.5s
  Hard resetting via RTS pin...

  
  Заливаем прошивку:
  
  

  esptool.py --port /dev/ttyUSB0 --baud 460800 write_flash --flash_size=detect 0 Downloads/esp8266-20191220-v1.12.bin

  
  Вывод команды:
  
  

  esptool.py v2.8
  Serial port /dev/ttyUSB0
  Connecting....
  Detecting chip type... ESP8266
  Chip is ESP8266EX
  Features: WiFi
  Crystal is 26MHz
  MAC: c8:2b:96:00:63:35
  Uploading stub...
  Running stub...
  Stub running...
  Changing baud rate to 460800
  Changed.
  Configuring flash size...
  Auto-detected Flash size: 4MB
  Flash params set to 0x0040
  Compressed 619828 bytes to 404070...
  Wrote 619828 bytes (404070 compressed) at 0x00000000 in 9.1 seconds (effective 543.8 kbit/s)...
  Hash of data verified.
  Leaving...
  Hard resetting via RTS pin...

  
  И, при желании, проверяем корректность контрольной суммы:
  
  

  esptool.py --port /dev/ttyUSB0 --baud 460800 verify_flash --flash_size=detect 0 Downloads/esp8266-20191220-v1.12.bin

  
  После чего, пробуем подключиться к МК и увидеть консоль REPL:
  
  

  picocom /dev/ttyUSB0 -b115200

  
  

  picocom v2.2
  port is        : /dev/ttyUSB0
  flowcontrol    : none
  baudrate is    : 115200
  parity is      : none
  databits are   : 8
  stopbits are   : 1
  escape is      : C-a
  local echo is  : no
  noinit is      : no
  noreset is     : no
  nolock is      : no
  send_cmd is    : sz -vv
  receive_cmd is : rz -vv -E
  imap is        : 
  omap is        : 
  emap is        : crcrlf,delbs,
  
  Type [C-a] [C-h] to see available commands
  
  Terminal ready
  
  >>> help()
  Welcome to MicroPython!
  
  For online docs please visit http://docs.micropython.org/en/latest/esp8266/ .
  For diagnostic information to include in bug reports execute 'import port_diag'.
  
  Basic WiFi configuration:
  
  import network
  sta_if = network.WLAN(network.STA_IF); sta_if.active(True)
  sta_if.scan()                             # Scan for available access points
  sta_if.connect("<AP_name>", "<password>") # Connect to an AP
  sta_if.isconnected()                      # Check for successful connection
  # Change name/password of ESP8266's AP:
  ap_if = network.WLAN(network.AP_IF)
  ap_if.config(essid="<AP_NAME>", authmode=network.AUTH_WPA_WPA2_PSK, password="<password>")
  
  Control commands:
    CTRL-A        -- on a blank line, enter raw REPL mode
    CTRL-B        -- on a blank line, enter normal REPL mode
    CTRL-C        -- interrupt a running program
    CTRL-D        -- on a blank line, do a soft reset of the board
    CTRL-E        -- on a blank line, enter paste mode
  
  For further help on a specific object, type help(obj)
  >>> 

  
  П.С.: для выхода из picocom использовать Ctrl+a и сразу Ctrl+x

• 2. С использованием IDE

  
  Хотя первый вариант вполне работоспособен (по крайней мере, помигать светодиодом можно и в нём), с IDE все же гораздо удобнее. Я попробовал пару вариантов, в итоге остановился на Thonny.
  
  Установка:
  
  Ставим python3-tk из репозиториев, и собственно Thonny через pip:
  
  

  sudo apt install python3-tk

  
  

  sudo pip3 install thonny

  
  Залить прошивку на МК можно непосредственно через Thonny:
  
  
  
  После чего, моргать светодиодом становится существенно удобнее:
  
  
  

Итого

На выходе имеем МК esp8266 с прошитым micropython, и удобную в использовании IDE для работы с ним.