使用Python编程与硬件相关

Question

我开始对最近制作的一些小玩具编程感到有点无聊了，我希望能够开始编写并与硬件进行交互。

唯一的问题是，我主要是使用Python语言的人，没有学习或使用过其他语言。我是否仍然可以使用Python与硬件进行交互呢？

此外，我可以与哪些硬件进行交互？我没有东西可以使用，所以我需要购买一个套件之类的东西。有哪些廉价选项可供选择？

- Josh Hunt

Answer 1

在PC上与串口进行交互相当容易，有可用的Python Serial库。通过串口接口可以控制Roomba机器人。可能还有其他机器人，但这可能是一个简单、小步骤来让你开始。

就个人而言，我通过购买PIC编程器和制作一些简单的LED闪烁电路学到了很多。我进一步通过串口控制这些PIC，并后来使用USB（通过libusb）。那里有一个更大的学习曲线，因为您将不得不使用C或汇编语言对这些PIC进行编程，但一旦掌握了基础知识，就可以实现一些非常令人难以置信的结果。我警告你，一旦你意识到你可以构建多少酷炫的小玩意儿，你就会走上一个滑坡的道路 :-)

- Jon Cage

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pySerial非常棒（并且令人耳目一新的跨平台）；我一直在使用它与我的汽车中的ECU（嵌入式车载计算机，基本上是SuperH架构）通信，以执行闪存和日志记录，并且它表现得像个冠军。如果您正在使用没有本地串行端口的更现代硬件，则FTDI（http://www.ftdichip.com/）串行到USB设备非常方便；虽然您仍然可以使用pySerial与它们交流，但您也可以使用libftdi（http://www.intra2net.com/en/developer/libftdi/），其SWIG接口提供了一个稍微丰富的API。 - esm

对于微控制器的想法点赞。这是一个很好的方式，可以在一个仍然可管理的环境中从低级别开始。 - Marco van de Voort

你还可以使用USB串口转接器，甚至是USB微控制器，并且仍然可以像使用异步串行（EIA232）端口一样与它们通信。 - XTL

Answer 2

一定要看看 Arduino。

• 硬件设计是开源的，所以你甚至可以自己组装
• 板子包括数字和模拟输入输出，因此很容易快速闪烁一些LED灯
• 您可以用称为Wiring的“语言”对其进行编程，这个语言隐藏了通常在PIC上使用的C语言的许多复杂性

在PC端，您可以像上面提到的那样使用pySerial通过USB与板子通信。

- pufferfish

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+1：提到Arduino真是太好了。我之前一直在想它的名字，但就是想不起来。我经常琢磨着要试试玩一下呢 :-) - Jon Cage

Answer 3

新款树莓派设备拥有丰富的I/O接口，Python似乎是最常用的编程语言。

- Deanna

Answer 4

尝试使用BugLab或OpenMoko

- oscarkuo

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这方面有什么便宜的选项吗？购买手机可不便宜。 - Josh Hunt

Answer 5

您可以使用ctypes来与硬件进行交互。它允许您调用本地库，因此您基本上可以使用它来执行C语言可以执行的任何操作。当然，这是假设您希望通过运行Python的主机计算机与硬件进行交互。

我已经在几个项目中使用了ctypes：

• 控制OS X上的键盘LED以显示莫尔斯电码
• 为响应框创建USB / HID用户空间驱动程序

我发现它通常很容易使用，但我已经知道C / C ++，这有所帮助。

- John Montgomery

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+1 对于键盘LED和莫尔斯电码的想法赞同！ - Mehdi Maghrouni

Answer 6

购买乐高Mindstorm套件。这个编程语言很容易上手，虽然不是Python，但非常接近。而且它们是真正的机器人，具有真正的执行器和传感器。

- S.Lott

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“便宜的选项”可能是相对的 :) - XTL

Answer 7

许多个人电脑仍然具有并行端口，并且存在一个Python模块用于与并行端口交互，尽管我没有使用过它。

并行端口可能是开始控制硬件的最简单方法，因为您可以将最简单的电子元件连接到它上面。只需一个LED就可以立即得到可见的东西。

然后，正如Jon Cage提到的那样，您可以获得一个Pic编程器。

- David Sykes

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+1：你说得没错，并口可能更容易入手。 - Jon Cage

我已经使用过它。请注意不要过载难以更换的端口。此外，USB并行端口通常不是通用的。它们被硬编码为驱动并行端口打印机。 - XTL

Answer 8

SNAP 无线节点位于 www.synapse-wireless.com，运行名为 SNAPpy 的 Python 子集。您可以在 SNAPpy 语言中使用 peek() 和 poke() 内置函数直接与芯片内部的硬件进行交互（例如 PWM）。SNAPpy 还具有 I2C、SPI 和串口的内置函数，因此您可以控制外部硬件。它还具有较低级别的输入/输出内置函数，如 readPin()、writePin() 和 readAdc()。像 EK2500 套件这样的东西可能是入门的好选择。另请参阅 forums.synapse-wireless.com 上的在线用户论坛。

- Kevin Banks

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我找到的唯一价格是$180。哎呀，即使对于一个开发套件来说也太贵了。 - XTL

Answer 9

我不确定是否有人提到过BASIC Stamp。虽然它的功能非常有限，但是它非常简单易用。他们还制造了一些其他处理器，但作为入门级别的设备，我认为这是一个很好的选择。

Arduino也是一个不错的选择，你可以在这个设备上获得更多的性价比。

如上所述，我开始使用PIC处理器 - 这并不是最容易的事情（或者说永远都不容易...哈哈 - 这是有争议的），但我对微控制器/硬件交互的工作原理有了很好的理解。

祝你好运！如果你有任何问题，请随时问我！

- Robotman

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多年前我也从BASIC Stamp开始入门，但我认为它无法充分展示现代微控制器的能力。更不用说套件价格如此之高了！ - Michael Molter