【Banana PI Leaf S3开发板试用体验】开发板快速上手

开发板

使用MicroPython控制炫彩灯

BananaPI Leaf S3开发板快速上手

大信(QQ:8125036)

今天拿到电子发烧网上申请到的Banana PI Leaf S3开发板，在中午休息时候，上手试了一下。开发板非常简洁，一个小的板子，两边开了排针孔。它还有一个艺名：香蕉派。

其它各种派多是以ARM Linux 为基础。但此香蕉派BPI-Leaf-S3则不同，它采用的是乐鑫ESP32-S3 双核 WiFi 和 BLE AI 处理器，可以兼容 ESP32-S3-DevKitC-1、设有内置的 USB 转 TTL 芯片，还增加了对电池和 I2C 连接器的支持。

看了介绍，香蕉派 BPI-Leaf系列是为物联网设计的低功耗微控制器，支持创客教育和STEAM教育的一款开发板。BPI-Leaf-S3采用乐鑫ESP32-S3芯片设计，采用Xtensa®32位LX7双核处理器，主频最高可达240 MHz。支持2.4 GHz Wi-Fi和蓝牙®LE双模无线通信，外设兼容低功耗硬件设计，深度睡眠模式下功耗仅为10uA。主控制器支持USB和外接3.7V锂电池两种供电方式，可实现自动电源开关功能。

一、开发板技术规格

硬件关键特性:

1. MCU: ESP32-S3，Xtensa® 32 bit LX7

2. 拓展 PSRAM , FLASH

3. 超低功耗 10uA

4. 2.4G WIFI无线，蓝牙Bluetooth 5 ，Bluetooth mesh网络

5. GPIO , ADC , TOUCH , PWM , I2C , SPI , RMT , I2S , UART ,LCD，CAMERA ，USB , JTAG

6. 1* 4pin I2C 连接

7. 1 * USB Type-C接口

8. 1 * 2pin 电池接口

9. 1 * Neopixel LED

开发板硬件接口：

开发板硬件规格：

SoC	ESP32-S3，Xtensa® dual-core 32-bit LX7 microprocessor
Clock Frequency	240MHz MAX
Ambient Temperature	-40℃~+85℃
Internal ROM	384 KB
Internal SRAM	320 KB
External FLASH ROM	8MB
External PSRAM	8MB
WIFI	IEEE 802.11 b/g/n ，2.4Ghz，150Mbps
Bluetooth	Bluetooth 5 ，Bluetooth mesh
GPIO	BPI-Leaf-S3 has led out 36 available gpios
ADC	2 × 12-bit SAR ADCs, up to 20 channels
Touch Sensor	14
SPI	4
I2C	2
I2S	2
LCD	1 × LCD interface (8-bit ~16-bit parallel RGB, I8080 and MOTO6800)
CAMERA	1 × DVP 8-bit ~16-bit camera interface
UART	3
PWM	8 channels 14 bits
MCPWM	2
USB	1 × full-speed USB OTG，female Type-C socket
USB Serial/JTAG controller	1，CDC-ACM ，JTAG
Temperature sensor	1，range of –20 °C to 110 °C
SD/MMC	1 × SDIO host controller with 2 slots,SD 3.0,SD 3.01,SDIO 3.0,CE-ATA 1.1,MMC 4.41,eMMC 4.5,eMMC 4.51
TWAI® controller	1 ，compatible with ISO 11898-1 (CAN Specification 2.0)
General DMA controller (GDMA)	5 transmit channels and 5 receive channels
RMT	4 TX channels,4RX channels.Eight channels share a 384 x 32-bit RAM
Pulse Count Controller	4 independent pulse counters (units).Each unit consists of two independent channels
Timers	4 × 54-bit general-purpose timers.1 × 52-bit system timer.3 × watchdog timers
External crystal oscillator	40Mhz
RTC and LowPower Management	Power Management Unit (PMU) + Ultra-Low-Power Coprocessor(ULP)
Deep-sleep consumption current	10uA
Operating Voltage	3.3V
Input Voltage	3.3V~5.5V
Maximum discharge current	2A@3.3V LDO
USB charge	Support
Maximum charging current	500mA
Neopixel LED	1

二、连接电脑建立开发环境

BananaPI Leaf S3开发板使用的是Type-C 的接口与PC连接，找一个标准的Type-C USB线插入开发板和电脑，即完成连接。

连接线后，开发板上的一个LED亮起，表示已经上电。其它有个LED微微亮起，看来是板子有默认的系统在运行中。

此时在PC上点开我的电脑，设备管理器，查看这个设备的接口，可以看到是USB转串，但是没有提示安装任何驱动程序，直接就支持的。这个可真是方便。

在得到开发板的串行通讯口后，就可以打开串行工具软件来通讯。这里使用的是SureCRT多功能超级终端软件，如下图创建并设置好串行通讯连接，点击连接即进入到了板子里了。

在串行里输入

help()

即出现一些提示，包括怎么控制 LED，怎么连接网络灯，连帮助都是在线的，真是太方便了，但这样是不是占用板上资源呢。

从串行输出信息看，该板子串行口处于一个命令交互模式，从提示信息可以看到它是MicroPython ，这很有意思。笔者对Python是非常的熟悉了，对这样一个单片机上运行MicroPython更觉得有意思，同时也疑惑，它能跑的起来吗？跑的流畅吗，速度怎么样，会很费系统资源吗，怎么完成硬件的IO操作，怎么完成硬件通讯以及逻辑处理，能做些什么呢等等。

既然是开发python脚本，那么任何一个文件编辑器就应该可以了，我电脑上刚好安装Python自带的IDE，这个pythonIDE 虽然比较简陋，但编写和脚本还是绰绰有余了，赖的去装其它的IDE开发工具，就用它了。

三、了解学习MicroPython

带着以上这些疑，先去了解了一下MicroPython，简单的介绍如下：

MicroPython是Python的一个精简版本，它是为了运行在单片机这样的性能有限的微控制器上，最小体积仅256K，运行时仅需16K内存。

MicroPython是基于Python 3.4的语法标准。因为要适应嵌入式微控制器，所以裁剪了大部分标准库，仅保留部分模块如math、sys的部分函数和类。此外，很多标准模块如json、re等在MicroPython中变成了以u开头的ujson、ure，表示针对MicroPython开发的标准库。

现在MicroPython除了可以运行在最初开发的pyboard微控制器上外，还可以运行在大量基于ARM的嵌入式系统，如Arduino，这样就可以通过Python来非常方便地开发自动控制、机器人等复杂的应用。

MicroPython还有很多高级功能，例如交互式提示、任意精度整数、闭包、列表理解、生成器、异常处理等。然而，它足够紧凑， MicroPython 设计时是尽可能与普通 Python 兼容，这样可以将代码从桌面传输到微控制器或嵌入式系统。

MicroPython是在裸机上运行的完整 Python 编译器和运行时。您将获得一个交互式提示 (REPL) 以立即执行命令，以及从内置文件系统运行和导入脚本的能力。

MicroPython尽量与 Python（称为CPython）尽可能兼容，包括用于访问低级硬件的“机器”等模块也实现了一些核心Python库。

一个简单的MicroPython是操作硬件的例子, 直接在串行的终端上输入命令即可：

import machine
# 点亮 LED1 ，假设LED1接在GPIO1上，并且共阴极

复制代码

这样就可以这样简单的操作一个LED的点亮和关闭，也可以打印log到串口窗口

四、操作GPIO点亮开发板的炫彩灯

了解了Banana PI Leaf S3开发板上的MicroPython，那么就可以来做点测试了，首先找到有段控制LED灯的代码，在串口交互行里输入以下python脚本，可以看到炫彩灯的变化：

脚本如下：复制后直接copy到串口终端里。

from machine import Pin
from neopixel import NeoPixel
import time
pin_48 = Pin(48, Pin.OUT)
np = NeoPixel(pin_48, 1,bpp=3, timing=1)
RED = (255, 0, 0)
ORANGE = (255, 100, 0)
YELLOW = (255, 255, 0)
GREEN = (0, 255, 0)
CYAN = (0, 255, 255)
BLUE = (0, 0, 255)
PURPLE = (180, 0, 255)
WHITE = (255, 255, 255)
OFF = (0, 0, 0)
color_list = [RED,ORANGE,YELLOW,GREEN,CYAN,BLUE,PURPLE,WHITE,OFF]
brightness = 0.1
while True:
for i in color_list:
color = (round(i[0]*brightness),round(i[1]*brightness),round(i[2]*brightness))
np[0] = color
np.write()
time.sleep(0.2)

复制代码

在串口终端输入带逻辑控制的的脚本后，回三次车，脚本即开始自动执行，执行中按Ctrl-C中止执行，退回到交互命令方式。

五、上手试用总结

通过不到半小时的试用，很快上手Banana PI Leaf S3开发板的micropython开发了，也没有安装其它专用的工具，直接使用notepad或python IDE工具，即可上手开发，简单快捷，方便轻便，可谓老少皆宜。再对照micropython文档与硬件的接口资料，就可以专注的开发设计应用了。

体验下来，这版子的开发体验正如其名里的一个字：真香。