在MicroPython中怎么用面向?qū)ο蠓椒刂苖icrobit顯示

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Python（micropython）對(duì)物理計(jì)算非常有用
 

• Python是當(dāng)之無(wú)愧的物理計(jì)算應(yīng)用中一個(gè)非常流行的語(yǔ)言。

• Python很容易學(xué)習(xí)，它很有表現(xiàn)力，可以在Linux、Mac OS和微軟Windows上免費(fèi)使用。

• Python讓樹(shù)莓派充滿(mǎn)活力，大量代碼樹(shù)莓派的代碼都是用Python實(shí)現(xiàn)的。

• 最近，micropython帶來(lái)了語(yǔ)言的幾個(gè)流行的單片機(jī)平臺(tái)，包括BBC microbit。

但…

大多數(shù)已發(fā)表micropython腳本使用Python程序風(fēng)格。大多數(shù)程序員都是這么開(kāi)始的，它是教程中使用最廣泛的一種風(fēng)格。

當(dāng)以程序式編程時(shí)，您可以逐步地完成計(jì)算機(jī)所希望的工作，而程序則是指定這些步驟的過(guò)程。

值得探索其他編程風(fēng)格，在本文中，您將看到如何開(kāi)發(fā)一個(gè)簡(jiǎn)單的Python應(yīng)用程序，它可以使用面向?qū)ο箫L(fēng)格。在面向?qū)ο蟮某绦蛑校ㄟ^(guò)創(chuàng)建對(duì)象來(lái)編程，即將數(shù)據(jù)和代碼結(jié)合起來(lái)執(zhí)行簡(jiǎn)單任務(wù)的小程序包。為了進(jìn)行更復(fù)雜的任務(wù)，對(duì)象相互協(xié)作（相互交互）。通過(guò)編寫(xiě)類(lèi)的定義，指定特定對(duì)象的類(lèi)型（數(shù)據(jù)）和它能做什么（方法），指定程序所需的對(duì)象類(lèi)型。

這個(gè)想法很簡(jiǎn)單。應(yīng)用程序使用microbit的LED點(diǎn)陣顯示計(jì)數(shù)器的值，并且可以通過(guò)使用按鈕來(lái)更改它。稍后，您將看到如何將這個(gè)簡(jiǎn)單的想法應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目中。

您可以用簡(jiǎn)短的腳本實(shí)現(xiàn)演示，但腳本的組成部分在其他應(yīng)用程序中不易使用。

以下是一些可能需要實(shí)現(xiàn)的變化，而不必從scratch開(kāi)始：

• 使用 LED 燈柱顯示

• 顯示當(dāng)前光線等級(jí)或溫度

• 一個(gè)時(shí)鐘樣式，當(dāng)參數(shù)上升到9時(shí)跳到0

• 使用不同類(lèi)型LED的類(lèi)似顯示器

• 一次只打開(kāi)一個(gè)LED顯示值的顯示器

• 用不同顏色的顯示不同值的顯示器

當(dāng)然，您可以通過(guò)創(chuàng)建原始腳本的多個(gè)變體來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，但如果您在原始腳本中發(fā)現(xiàn)了bug，那么會(huì)發(fā)生什么？你必須在每一份拷貝上做同樣的修改！

這就是為什么有經(jīng)驗(yàn)的程序員試圖避免代碼重復(fù)拷貝的原因之一。甚至有一個(gè)縮寫(xiě)詞可以幫助你記住它：DRY（Don’t repeat yourself），代表“不要重復(fù)你自己”。

還有一個(gè)很好的理由，可以用簡(jiǎn)單的組件來(lái)編寫(xiě)代碼。每個(gè)組件都很容易自己測(cè)試。這可以幫助您避免bug，跟蹤并刪除任何在代碼中爬蟲(chóng)。

讓我們開(kāi)始編碼

您將需要查看按鈕的代碼，并告訴應(yīng)用程序中的計(jì)數(shù)器在按下其中一個(gè)按鈕時(shí)計(jì)數(shù)或向上或向下計(jì)數(shù)。

沒(méi)有必要用一個(gè)類(lèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)它。

應(yīng)用程序代碼中創(chuàng)建和SimpleDisplayer實(shí)例連在一起的計(jì)數(shù)器，以達(dá)到預(yù)期的結(jié)果。

max_count = 10
disp = SimpleDisplayer()
counter = Counter(disp, max_count)
while True:
   if button_a.is_pressed():
       counter.up()
   if button_b.is_pressed():
         counter.down()
   sleep(200)

最后一部分應(yīng)該是不言自明的。它創(chuàng)建了一個(gè)SimpleDisplayer和計(jì)數(shù)器的代碼。讓我們從計(jì)數(shù)器開(kāi)始。

Counter類(lèi)

在這個(gè)應(yīng)用程序中，計(jì)數(shù)器是一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)象，它知道它的當(dāng)前計(jì)數(shù)，并且可以在它的初始值為零和某些最大值之間上下計(jì)數(shù)。在我們的例子中，最大值是10。

計(jì)數(shù)器知道另一個(gè)對(duì)象，每當(dāng)計(jì)數(shù)器的值發(fā)生變化時(shí)就會(huì)被通知。最初，這將是一個(gè)SimpleDisplayer對(duì)象并在microbit上顯示。

下面是計(jì)數(shù)器類(lèi)的代碼：

class Counter():
  # count ranges from 0 to max.
  # when the count changes disp (the displayer) is notified
  def __init__(self, disp, max):
      self._disp = disp
      self._max = max
      self._count = 0

  def update(self):
      self._disp.value(self._count)

  def up(self):
      if self._count < self._max:
          self._count += 1
          self.update()

  def down(self):
      if self._count > 0:
          self._count -= 1
          self.update()

計(jì)數(shù)器向顯示器發(fā)送消息，這是一個(gè)SimpleDisplayer使用內(nèi)置的LED顯示數(shù)值的代碼：

# SimpleDisplayer shows the latest value on the micro:bit's LEDs
class SimpleDisplayer():
      def value(self, num):
          display.show(str(num))

面向?qū)ο缶幊桃子诟?/strong>

這種方法使我們的應(yīng)用程序很容易適應(yīng)一個(gè)代碼的變化。假設(shè)您希望使用類(lèi)似于Proto-pic EDGE的LED陣列顯示計(jì)數(shù)器的當(dāng)前狀態(tài)。

下面是驅(qū)動(dòng)修訂應(yīng)用程序的代碼：
 

from microbit import *
import neopixel

...

max_count = 10
leds = neopixel.NeoPixel(pin0, max_count)
disp = BarGraph(leds, BarGraph.YELLOW)
counter = Counter(disp, max_count)
while True:
   if button_a.is_pressed():
       counter.up()
   if button_b.is_pressed():
       counter.down()
   sleep(200)

最后一部分不變。使用了兩個(gè)新的類(lèi)的代碼：neopixel和BarGraph。

neopixel類(lèi)是microbit的micropython版的一部分，所以我們只需要導(dǎo)入neopixel模塊。BarGraph是我們應(yīng)用程序新的部分，我們需要寫(xiě)它的定義并插入到上面。

這里是BarGraph類(lèi)的代碼：

# BarGraph uses an array of Neopixels or other similar LEDs
# to show the latest value
class BarGraph():
    # colo(u)r constants.
    # we use low values so the we don't strain the micro:bit's power supply
    WHITE  = (50,50,50)
    RED    = (50,0,0)
    BLUE   = (0,0,50)
    GREEN  = (0,50,0)
    YELLOW = (100,50,0)
    CLEAR  = (0,0,0)
    def __init__(self, leds, on_colour=WHITE):
        self._leds = leds
        self._count = len(leds)
        self._on_colour = on_colour

    def value(self, num):
        for i in range(self._count):
           if i < num:
               self._leds[i] = self._on_colour
           else:
               self._leds[i] = self.CLEAR
           self._leds.show()

應(yīng)用程序代碼（前面所示）創(chuàng)建實(shí)例并將和計(jì)數(shù)器和BarGraph連接起來(lái)，從而達(dá)到預(yù)期的結(jié)果。
模塊化代碼更容易更改。在這篇文章的下一部分，我們將看到改變光感應(yīng)LDR的輸入和添加更多的顏色到BarGraph顯示。
我們還將看到這種方法的另一個(gè)主要好處：易于測(cè)試。

讀到這里，這篇“在MicroPython中怎么用面向?qū)ο蠓椒刂苖icrobit顯示”文章已經(jīng)介紹完畢，想要掌握這篇文章的知識(shí)點(diǎn)還需要大家自己動(dòng)手實(shí)踐使用過(guò)才能領(lǐng)會(huì)，如果想了解更多相關(guān)內(nèi)容的文章，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道。