Circuit Playground Express评测

 Circuit Playground Express是Adafruit推出的新一代开发板，集电子知识及编程技术于一体，是更完美的下一代开发工具。Express版本是Circuit Playground Classic的升级版，该版本更加完美!新版本不仅集成了更多的传感器，同时也使编程变得更加简单和有趣。

如果是入门者，可以使用Microsoft MakeCode来进行图形化程序开发，该IDE基于Javascript语言。也可以使用它来尝试CircuitPython，Python解释器在Express上运行。随着对编程技术的慢慢深入，还可以使用Arduino IDE，Arduino使用C/C++语言，完全可以控制低层的硬件工作，创作强大的项目完全不在话下。目前，该主板不支持Firmata / Code.org 。

 

因为可以通过三种不同的方式来进行Express编程，相对来说，Express具有更高的附加值及可重用性。无论是初学者还是资深的电子工程师， Circuit Playground Express都有适合每个人的东西。

 

Express使用圆形设计，并在其周围提供了适用鳄鱼夹的焊盘，因此不必焊接即可使其工作，相对于传统使用面包板来搭建电路而言，这种连接方式更快捷。可以使用USB， AAA电池组或Lipoly电池(适用于高级用户)供电，供电方式更灵活。除此之外， Circuit Playground Express具有内置USB支持，内置USB意味着你一旦连接好设备就能显示并开始工作，不需要特殊的电缆或适配器。将代码写入开发板后，使用其它的供电方式给开发板供电，开发板就能正常工作。

 

以下是Circ Circuit Playground Express的主要特色：

 

 

• 10个迷你NeoPixels，每个都可以显示任何颜色

• 1个运动传感器(LIS3DH三轴加速度传感器，带有抽头检测，自由落体检测)

• 1 x温度传感器(热敏电阻)

• 1个光传感器(光电晶体管)。也可以充当颜色传感器和脉冲传感器。

• 1个声音传感器(MEMS麦克风)

• 1个带D类放大器的迷你扬声器(7.5mm磁性扬声器/蜂鸣器)

• 2个按钮，标记为A和B.

• 1个滑动开关

• 红外接收器和发射器 - 可以接收和发送任何遥控代码，并在Circuit Playground表示之间发送消息。也可以充当接近传感器。

• 8个鳄鱼夹友好的输入/输出引脚

• 包括I2C，UART，可以做模拟输入的8个引脚，多个PWM输出

• 7个焊盘可以充当电容式触摸输入，其余的1个是真正的模拟输出

• 绿色的“开”LED让你知道它的电源

• 红色“#13”LED用于基本闪烁

• 复位按钮

• ATSAMD21 ARM Cortex M0处理器，运行在3.3V和48MHz

• 2 MB SPI Flash存储器，主要用于CircuitPython存储代码和库。

• MicroUSB端口用于编程和调试

• USB端口可以像串行端口，键盘，鼠标，操纵杆或MIDI!

 Circuit Playground Express的神奇之处在于可以通过三种方式：

 

• MakeCode

• CircuitPython

• Arduino IDE(或直接ARM GCC编程)

 

如果这是你第一次编程或编码，Adafruit官方建议从 MakeCode 开始 - 它不仅适用于 Circuit Playground Express，而且还可以快速开始编程，但一般都是编码!(一旦你掌握了MakeCode，你就可以看看CircuitPython或者Arduino了。)

 

MakeCode不需要任何软件安装，它可以在任何带有Web浏览器的计算机上运行。你可以在Mac，Windows，Linux和Chromebook上使用它。MakeCode使用像Scratch一样的拖放块，没有语法或分号。块拼接在一起创建更大和更复杂的项目。MakeCode让你在5分钟或更短的时间内开始使用，内置了指南和项目，但它也很有趣。MakeCode的运行时间令人惊讶，尽管看起来非常简单，但它可以完成通常需要高级编程的非常复杂的任务。你可以非常迅速地获得创意。

 

MakeCode与Scratch、Node-Red一样，都是使用图形化的编程模式，非常适合初学者或者小朋友来进行电子入门编程。MakeCode针对Express开发板提供了许多现成的组件，当然也包括复杂的程序逻辑组件如条件模块、比较模块来实现程序逻辑。

下图是一个简单的流水灯效果开发界面

 

在主工作界面的LIGHT模块里包含一个快速的演示功能，如图所示，该模块的功能就是在指定的时间内对板载的LED灯进行循环显示，显示周期为500ms，结合外层的forever无限循环功能，就可以制作出非常惊人的灯光效果，同时在MakeCode的左侧，还能看到实时的模拟效果!

注意到图中"show animation..."模块中的下拉列表指示标志，这里可以选择不同的灯光效果，如下

一亘完成了程序功能的设置，可以点击主工作界面的“Download”按钮，下载生成的.uf2格式的代码文件，该文件可以直接拖放到USB接口映射的大容量磁盘里，从而将代码文件上传到开发板，确实非常方便!

 

这里补充一下，要进入下载模式，只需要按一下Express开发板上的reset键，然后松开，等开发板上的LED灯变绿，就进入了下载模式。此时在PC端会有一个名为CPLAYBOOT的磁盘，将下载的.uf2文件直接拖到该磁盘，就完成了下载，开发板自动复位，开始运行刚下载的代码。

随着人工智能和机器学习的慢慢普及，Python也渐渐进入大众的视野。毫无疑问，Python是一门非常适合入门AI的程序设计语言，借助这个小小的Express开发板，小小的探索一下Python的奇妙世界，未尝不是一件美事!

 

Python是发展最快的编程语言，它是一种高级编程语言，这意味着它的设计更容易阅读，编写和维护。Python支持模块和软件包，可以轻松地将你的代码用于其他项目。它有一个内置的解释器，这意味着没有额外的步骤，如编译，让你的代码工作。当然，Python是开源软件，意味着任何人都可以免费使用，修改或改进。CircuitPython被设计为在微控制器板上运行。微控制器板是带有微控制器芯片的主板，实际上它是一台小巧的一体机。你持有的电路板是一块微控制器板!CircuitPython易于使用，因为你只需要使用这个小小的开发板，使用USB电缆和计算机连接好就行了。

 

CircuitPython为所有这些惊人功能增加了硬件支持。如果你已经具备Python知识，那么你可以轻松将其应用于使用CircuitPython。如果你以前没有经验，其实开始真的很简单!

 

要在Express上体验Python，首先要将Express开发板变成一个Python解释器，官方为我们提供了专门的.uf2文件，只要将该文件写入到Express开发板，就可以在Express体验Python的开发了。

上图演示了将CircuitPython固件写入到Express开发板的过程。

官方为CircuitPython提供了一个专用的Python代码编辑器，名为Mu，从官方网站下载Mu编辑器安装，接下来使用Mu来写一段简单的代码并让它开始工作

除了熟悉基本的Python语法，要让Express工作的话，还需要熟悉一下具体的硬件库，如上述代码中的board及pulseio模块，好在Python提供了强大的内置帮助功能，使用Mu提供的REPL功能，我们能迅速找到相关的帮助。借助dir命令，可以快速查看相关的信息，如board模块中提供的A0、A1及D13，这些都是开发板引出的引脚，可以连接外部设备来进行编程并使之工作。

上述代码演示了使用内置的D13引脚来输出PWM信号，如果你熟悉PWM的工作机制，想必对于频率及占空比这些概念一定非常熟悉，这段代码就是通过调整占空比来实现PWM输出的。

将代码保存到开发板映射到PC端的磁盘上，命名为main.py，然后就会看到开发板上的LED灯开始呼吸了!

 

真的不难!

 

对于喜欢C/C++的用户来说，使用Arduino IDE也可以控制及读取相关的外设信息，不过说实话，Express已板载了这么多传感器及其它功能器件，常见的都有了。不过对于小编来说，有了图形化及Python环境，就够用了，还要什么自行车!

 

总结来说，Express开发板的优点如下：

 

• 体积小巧，方便携带

• 板载丰富的功能器件，再也不用搭建实验电路了

• 开发环境丰富，支持图形化、Python及C/C++等开发语言，老少咸宜

• 丰富的教程及DEMO，可以快速入门，老用户也可以找到大量的参考代码，直接使用，节省不少的时间

• ...

对于一块$24.95的开发板来说，咱还能有更多的要求么!截止本文完工时，官网上显示这块开发板已OUT OF STOCK!!!

 

 

 

参考资源：

 

EXPRESS开发板：https://learn.adafruit.com/adafruit-circuit-playground-express

MakeCode: https://makecode.adafruit.com/

Mu：https://learn.adafruit.com/adafruit-circuit-playground-express/installing-mu-editor