ESP32 Programming Micro Controllers in Micro Python

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ഉൽപ്പന്ന വിവരം

സ്പെസിഫിക്കേഷനുകൾ

• Product Name: Programming Microcontrollers in MicroPython
• Author: Clemens Valens
• Examples for: Raspberry Pi Pico and ESP32
• ISBN: 978-3-89576-722-7 (Print), 978-3-89576-723-4 (eBook)
• Publisher: Elektor International Media B.V.

ഉൽപ്പന്ന ഉപയോഗ നിർദ്ദേശങ്ങൾ

ആമുഖം

Welcome to the guide on programming microcontrollers in
MicroPython. This guide provides examples for using MicroPython
with Raspberry Pi Pico and ESP32.

ആമുഖം

Before you begin, ensure you have the necessary hardware, such
as Raspberry Pi Pico or ESP32 board, and the book “Programming
Microcontrollers in MicroPython.”

Programming Microcontrollers

Follow the step-by-step instructions provided in the book to
program microcontrollers using MicroPython. The book includes
examples and explanations to help you understand the concepts.

അധിക വിഭവങ്ങൾ

For additional resources and support, visit the Elektor webസൈറ്റ്
at www.elektor.com.

പതിവുചോദ്യങ്ങൾ

1. Can I use this book for programming other
മൈക്രോകൺട്രോളറുകൾ?

മുൻamples and instructions in this book are specifically
tailored for Raspberry Pi Pico and ESP32. While some concepts may
apply to other microcontrollers, it is recommended to refer to
specific documentation for different models.

2. Is prior programming experience required?

Basic programming knowledge is beneficial but not mandatory. The
book includes beginner-friendly examples to help you get started
with MicroPython programming.

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പ്രോഗ്രാമിംഗ്

programemmbinegdsdeerdies

Microcontrollers in

മൈക്രോപൈത്തൺ

With Examples for Raspberry Pi Pico and ESP32

Clemens Valens
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Programming Microcontrollers in MicroPython
With Examples for Raspberry Pi Pico and ESP32

By Clemens Valens

ഇതൊരു ഇലക്റ്റർ പ്രസിദ്ധീകരണമാണ്. ഇലക്‌ടറിൻ്റെ മീഡിയ ബ്രാൻഡാണ്
ഇലക്റ്റർ ഇൻ്റർനാഷണൽ മീഡിയ BV PO ബോക്സ് 11, NL-6114-ZG Susteren, The Netherlands ഫോൺ: +31 46 4389444
എല്ലാ അവകാശങ്ങളും നിക്ഷിപ്തം. ഈ പുസ്തകത്തിൻ്റെ ഒരു ഭാഗവും ഫോട്ടോകോപ്പി ഉൾപ്പെടെയുള്ള ഏതെങ്കിലും മെറ്റീരിയൽ രൂപത്തിൽ പുനർനിർമ്മിക്കാൻ പാടില്ല, അല്ലെങ്കിൽ
പകർപ്പവകാശ ഡിസൈനുകളും പേറ്റൻ്റ്‌സ് ആക്‌ട് 1988 ൻ്റെ വ്യവസ്ഥകൾക്കനുസരിച്ചോ വ്യവസ്ഥകൾക്കനുസരിച്ചോ പകർപ്പവകാശ ഉടമയുടെ രേഖാമൂലമുള്ള അനുമതിയില്ലാതെ ഈ പ്രസിദ്ധീകരണത്തിൻ്റെ മറ്റേതെങ്കിലും ഉപയോഗത്തിനായി ക്ഷണികമായോ ആകസ്‌മികമായോ ഇലക്‌ട്രോണിക് മാർഗങ്ങളിലൂടെ ഏതെങ്കിലും മാധ്യമത്തിൽ സംഭരിക്കുന്നത് പകർപ്പവകാശ ലൈസൻസിംഗ് ഏജൻസി ലിമിറ്റഡ്, 90 ടോട്ടൻഹാം കോർട്ട് റോഡ്, ലണ്ടൻ, ഇംഗ്ലണ്ട് W1P 9HE നൽകിയ ലൈസൻസ്. പ്രസിദ്ധീകരണത്തിൻ്റെ ഏതെങ്കിലും ഭാഗം പുനർനിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള പകർപ്പവകാശ ഉടമയുടെ അനുമതിക്കായുള്ള അപേക്ഷകൾ പ്രസാധകരെ അഭിസംബോധന ചെയ്യണം.
പ്രഖ്യാപനം
The author and publisher have made every effort to ensure the accuracy of the information contained in this book. They do not assume, or hereby disclaim, any liability to any party for any loss or damage caused by errors or omissions in this book, whether such errors or omissions result from negligence, accident, or any other cause.
ISBN 978-3-89576-722-7 പ്രിൻ്റ് ISBN 978-3-89576-723-4 ഇബുക്ക്
© പകർപ്പവകാശം 2026 ഇലക്ടർ ഇന്റർനാഷണൽ മീഡിയ
www.elektor.com Editor: Clemens Valens Prepress Production: D-Vision, Julian van den Berg Printers: Ipskamp, എൻഷെഡ്, നെതർലാൻഡ്സ്
Elektor is the world’s leading source of essential technical information and electronics products for pro engineers, electronics designers, and the companies seeking to engage them. Each day, our international team develops and delivers high-quality content – via a variety of media channels (including magazines, video, digital media, and social media) in several languages – relating to electronics design and DIY electronics. www.elektormagazine.com
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ഉള്ളടക്കം
ഉള്ളടക്കം
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Chapter 1 · What Is MicroPython?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Program Structure and Execution . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Accessing Hardware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Performance and Memory Considerations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Libraries and Ecosystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Error Handling and Debugging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 When to Use MicroPython. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Data Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Variables and Constants. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Control Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 Chapter 2 · MicroPython with Thonny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Overview of Thonny and MicroPython . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Installing Thonny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Installing MicroPython on the Raspberry Pi Pico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Installing MicroPython on the ESP32 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 Installing MicroPython on Arduino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Writing and Running Programs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Using the REPL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Saving Files to the Board . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Using Libraries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Hello-World Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Platform Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Best Practices for Using Thonny and MicroPython . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 Chapter 3 · Working with Digital Signals. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 What Are Digital Signals? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Configuring Digital Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Controlling an LED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
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Programming Microcontrollers in MicroPython
Reading a Pushbutton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Pushbutton-Controlled LED Sequence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Platform Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Chapter 4 · Working with Analog Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 What Are Analog Signals? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Measuring Analog Signals. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Generating Analog(-like) Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Controlling LED Brightness with PWM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Controlling LED Brightness with a Potentiometer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Using True Analog Output (DAC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Platform Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Chapter 5 · Working with the Serial Port . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 What Is Serial Communication? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Baud Rate and Data Format . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Using the USB Serial Port . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Sending Numbers and Text. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Receiving Data (UART). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Controlling an LED (UART) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Platform Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Common Pitfalls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Chapter 6 · Working with I²C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 What Is I²C? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Master and Slave Devices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Pull-Up Resistors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 I²C Pins on Common Boards. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Using I²C in MicroPython . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Scanning the I²C Bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 Device Addresses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Writing Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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ഉള്ളടക്കം
Reading Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Logic Levels and Level Shifting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Repeated Start Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Hello Display! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Platform Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Common Pitfalls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Chapter 7 · Working with SPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 What Is SPI? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 SPI vs I²C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 SPI Pins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Using SPI in MicroPython . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 SPI Modes and Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Selecting a Slave Device . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Transferring Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Reading Multiple Bytes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Managing Multiple Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Comparing UART, I²C and SPI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Platform Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Logic Levels and Electrical Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Common Pitfalls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 Chapter 8 · Working with Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Why Time Matters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Blocking Delays. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Measuring Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Rollover and Safe Arithmetic. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Measuring Short Intervals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Timers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 One-Shot Timer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Debouncing Buttons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Choosing the Right Tool . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Programming Microcontrollers in MicroPython
Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 Chapter 9 · Working with Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
What Is an Interrupt? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Polling vs Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Interrupts in MicroPython. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Rules for Writing ISRs (Interrupt Callbacks) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 External Interrupts (GPIO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Button Debouncing with Interrupts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 Sharing Data Between ISR and Main Loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 Safer ISR Work: Using micropython.schedule(). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Platform Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 Chapter 10 · Interacting with the Real World . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Transducers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Key Sensor Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Interfacing Sensors with Microcontrollers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 Examples of Common Sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 Best Practices for Sensor Integration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 Actuators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 Safety and Power Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 Chapter 11 · Example Applications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 Basic Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 Machine Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75 Alarms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 Robotics and Servo Motors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 Automotive (model car controller concept) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 Home Automation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
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പ്രമാണങ്ങൾ / വിഭവങ്ങൾ

Elektor ESP32 Programming Micro Controllers in Micro Python [pdf] ഉടമയുടെ മാനുവൽ ESP32 Programming Micro Controllers in Micro Python, ESP32, Programming Micro Controllers in Micro Python, Micro Controllers in Micro Python, Controllers in Micro Python, in Micro Python, Python

റഫറൻസുകൾ

• ഉപയോക്തൃ മാനുവൽ