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01 无线电轨
一、问题/目标
在使用Thonny 软件开发 ESP32 MicroPython 程序的时候， 要么直接在程序编辑窗口输入程序， 要么利用菜单打开一个程序， 然后进行执行。 那么如何才能够设置一个程序， 让 ESP32 主板上电后自动执行呢？ 下面介绍一下设置 ESP32自动执行程序的方法。 当然， 这个方法也可取消 ESP32 上电自动执行程序。
二、基本原理
大家如果在Thonny环境中打开文件， 如果选择 MicroPython Device， 可以看到其中存在许多文件。 其中一个文件比较特殊， 那就是 boot.py 文件。 如果大家把它打开， 有两种可能。 一种是有相应的 Python 程序代码， 一种就是空的文件。 比如现在这个文件， 虽然不是空文件， 但所有的语句都备注释起来， 本质上是一个空文件。 对于 ESP32单片机来说， 当它已经安装了 MicroPython 固件， 上电启动之后， 程序首先在其文件存储区中寻找 boot.py 文件， 如果能够找到该文件， 就执行该文件。 一般情况下， boot.py 应用程序在初始化之后最终执行一个局部无限循环程序， 始终停留在 boot 程序内。 如果没有找到该文件， 或者该文件是一个空文件， 则进入 REPL 循环。 REPL 循环实际上就是通过串口接收命令， 执行， 并显示结果的交互模式。
前面执行 boot.py 程序， 如果碰到软件复位， 也就是在 Thonny 环境下按动 STOP 按钮， 或者程序自动跳出死循环， 或者软件出错等， 也会进入 REPL 循环。 通常情况下， boot 文件是空文件， Thonny 软件通过与 ESP32 的 REPL 程序进行交互， 完成程序的下载执行。 至此， 我们明白了， 只要将我们的程序存储为 ESP32 内部的 boot.py， ESP32 就会在上电后自动执行了， 同样， 将 Boot 文件清空， 或者删除， ESP32 上电后就会自动进入 REPL 交互模式。
三、应用举例
1、拷贝文件到ESP32
除非应用程序比较简单， 否则程序可能需要多个模块， 因此， 设置 ESP32 执行程序需要个步骤， 第一个是将所有需要的模块文件存储到ESP32中， 第二步就是修改 boot.py 文件。 将主程序的内容复制到 boot.py 文件中。
这里通过 Test OLED 示例程序为例说明设置 ESP32 上电运行程序的过程。 这个示例程序包括有两个文件， 一个是 OLED096 文件， 一个 TEST OLED 文件。 首先在本地电脑中打开 OLED096 文件。 然后通过 菜单 文件另存为命令 将它存储在 ESP32 单片机中， 请注意文件名需要保持为 LQ_OLED096， 因为这个名字在 TEST OLED 文件中被使用。 接下来打开 TEST OLED 文件， 将它另存为存储在 ESP32 中的 boot.py 文件。 执行该程序， 如果没有出错， 表示文件拷贝成功了。
这是 TEST OLED 程序执行后的界面。 下面插拔 ESP32 主板上的 TypeC USB 接口， 给 ESP32重新上电， 可以看到它上电后自动执行 TEST OLED 程序。 此时， 在 Thonny 环境中 按动 STOP， 对 ESP32进行软复位， 可以看到 Shell 串口内重新出现命令提示符。 表示此时 ESP32 又回到了 REPL 状态了。 下面 将 boot.py 的程序清空， 重新存储到 ESP32中， 重新插拔 USB电缆， ESP32 上电后不再执行任何程序了。 这是消除ESP32上电后执行程序的方法。 在 Thonny 软件中， 可以看到需要重新连接的提示。 按动 STOP， 可以重新连接 ESP32。
四、练习/实验
本文介绍了设置 ESP32 上电运行程序的步骤， 建议大家根据这个步骤， 对于其它测试程序和车模运行程序进行设置练习。 从而为后面车模运行打下基础。
02 讲座资料
一、讲座视频
如何设置ESP32上电运行程序？
二、讲座资料
- 清华云盘资料下载 : https://cloud.tsinghua.edu.cn/d/7471180bdb0f4d1ebbc7/
- 无线电轨智能车校内赛 | 如何学习无线电轨车模？
- 基础Python学习网站 Learn Python : https://www.learnpython.org/
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