【MM32F5270开发板试用】定制MicroPython及读取MPU6050数据到OLED1306

本篇文章来自极术社区与灵动组织的MM32F5270开发板评测活动，更多开发板试用活动请关注极术社区网站。作者：HonestQiao

前言

这次有幸获得MM32F5270开发板的试用，非常幸运。
收到板子后，眼前一亮，这块板子，做工精良，板子上附带的周边非常丰富，能有好多玩法，其中就有我较为熟悉的MPU6050。
查看官方提供的各项开发资料，发现苏勇大佬已经提供了micropython的移植，我对micropython也比较熟悉，于是玩起了micropython，并顺利读取MPU6050的数据，呈现到OLED1306液晶屏上。

硬件

1. MM32F5270开发板
2. MPU6050：开发板板载
3. OLED1306：I2C接口
4. MicroSD卡
5. PWLink2
6. Type-C数据线

查阅官方提供的原理图，了解到MPU6050的接线：

其接口对应于I2C1，PC6为SCL、PC7为SDA

我手头的OLED1306为I2C接口的，可以直接接到I2C的PC6、PC7。因为一个I2C接口，可以挂多个Slave设备。

需要注意的是，有的OLED1306是3.3V和5V通用的，但有的版本只支持3.3V，上5V会烧。所以，一般用开发板电源开关旁边的3.3V即可(黄色底座的)。

千万别粗心挂到舵机电源输出上：

因为涉及到micropython固件的烧录，所以需要用到PWLink2。
其接口，参考大佬们提供的即可。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-6Yz8mS0X-1666318825833)(https://pic4.zhimg.com/80/v2-04116367d66f55a277b1eb2369005fcb_1440w.webp)]

Type-C的数据线，用于连接电脑访问MicroPython的交互环境REPL，将其连接到开发板RESET按钮旁的USB UART即可。

软件

1. 烧录软件1：Power Writer2，PWLink2官方创新工坊提供
2. Ozone：Segger官方提供
3. micropython-mm32F5移植版本：苏勇大佬提供
4. mpu6050.py：MPU6.50的mpy封装，Adam Ježek大佬提供
5. ssd1306.py：micropython官方提供
6. oled_mpu6050.py：自己参考写的
7. MobaXterm：终端工具，可以连接连接到MicroPython的交互环境REPL

完整的实例代码，可以从以下地址查看：https://gitee.com/honestqiao/mm32f5_micropytho_demo

定制MicroPython

苏勇大佬提供了micropython的MM32F5移植，代码库地址为：https://gitee.com/suyong_yq/micropython-su
Medivh大佬提供了一个开箱即用的Docker环境，启动就能编译，非常的方便：https://aijishu.com/a/1060000000344894

docker pull verdureorange/micropython_mm32
docker run -it --name mp_mm32 -v $(pwd)/root:/root verdureorange/micropython_mm32
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其中包含了苏勇大佬提供的移植版本，位于：/micropython-su-master

需要注意的，这个移植的版本，非常精简，默认没有启动一些非常有用的扩展。
例如要驱动SSD1306，需要使用framebuf，默认的版本没有。
如果调用，会出现错误：OSError: 116
因此，可以根据需要，参考micropython官方的资料，进行一些定制。
要开启framebuf，需要在对应port的mpconfigport.h中，添加MICROPY_PY_FRAMEBUF的定义。
上面这个Docker环境也比较精简，vi也没有，于是通过下面的方式来处理：

cd /micropython-su-master/micropython-1.16/ports/mm32f5
echo '#define MICROPY_PY_FRAMEBUF                    (1)' >> mpconfigport.h
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启用MICROPY_PY_FRAMEBUF，当需要有一个头文件的依赖，这个文件可以从micropython官方下载：https://github.com/micropython/micropython/blob/master/extmod/modframebuf.c，下载后，放置到 /micropython-su-master/micropython-1.16/extmod/目录即可。
然后对源文件做一下处理：（不处理，会出现modframebuf.c调用错误）

cd /micropython-su-master/micropython-1.16/ports/mm32f5
sed -i -e 's#ports/stm32/font_petme128_8x8.h#extmod/font_petme128_8x8.h#' ../../extmod/modframebuf.c
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处理完后，即可进行编译：

cd /micropython-su-master/micropython-1.16/ports/mm32f5
make cross=1
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编译完成后，会成功生成build-plus-f5270/firmware.elf和build-plus-f5270/firmware.hex

把这两个文件拷贝出来备用。

使用Ozone和Power Write烧录

因为我的工作电脑是mbp，macOS环境的，所以想用找一个直接在macOS下面烧录的工具。不过试了JFlash和Ozone，没有成功，后续再测试一下openocd如何。

在Windows下面，也想用简单一点的工具烧录。
经过了解和实际测试，确定有两款工具可以使用。

1. Ozone：一定要使用3.24b版本才行；用最新版本的就和在macOS上面一样，找不到PWLink2的USB设备。使用3.24b版本，也需要将MM32官方提供的JLink Pack中的定制内容拷贝过来才行。
2. Power Writer：创新工坊提供的，PWLink2配合完美，下载最新版本即可使用，不需要任何额外的处理。

下面分别说明两种烧录方式：

Ozone烧录

1. 从SEGGER官方下载v3.24b版本：https://www.segger.com/products/development-tools/ozone-j-link-debugger/#download-installation并安装
2. 从灵动官方下载JLink Pack：https://www.mindmotion.com.cn/support/software/jlink_pack/
3. 将JLink Pack解压后，将其中的JLinkDevices.xml和Devices/MindMotion拷贝到Ozone对应的目录即可：

1. 打开Ozone，开启一个新的项目引导：

将会出现找到CMSID-DAP的提醒：

后续也会多次出现，一律点ACCEPT即可，然后NEXT即可。
如果不用V3.24b版本，则不会出现该提示，后续操作就不能正常进行。

1. 在Device中，搜索MM32F5，并选择MM32F5277E9PV，其他默认即可：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-gWn5JLxd-1666318825835)(https://pic1.zhimg.com/80/v2-6d4ccf4d055fec993ad1f92b3da4da68_1440w.webp)]

如果没有做JLink Pack配置文件的拷贝，这里就找到不这个型号。

1. 然后选择Target Interface为SWD，以及选中列表中出现的USB CMSIS-DAP：

如果不用V3.24b版本，这里的列表中就可能没有正确找到USB CMSIS-DAP设备。找不到设备，就无法下载烧录了。

1. 在下一个界面中，选择之前编译成功的固件文件：firmware.elf

firmware.elf【注意，该文件需要放在全英文目录，否则可能读取错误。】

1. 再Finish，就完成了配置，可以准备烧录了：

1. 然后，点击绿色下箭头中的Download，就能开始烧录了：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-kCVDqSbk-1666318825835)(https://pic3.zhimg.com/80/v2-f46641439cbdc40fb19ca3f0563082aa_1440w.webp)]

1. 下一步会提示没有License，直接Yes通过无视即可：

1. 等待下载完成即可：

使用Power Writer烧录

如果使用Power Writer进行烧录，就没有这么多麻烦的步骤了，简单快捷。

1. 从Power Writer官方下载：https://docs.powerwriter.com/en/docs/powerwriter_for_arm/software/install并安装
2. 在界面上，选择接口方式和PCU型号即可：

首次打开，可能会提示升级，按照提示升级即可。
设置完成后，右边信息窗口，会有对应的提示。

1. 然后进入Program Memery界面，所有的操作都在这里了：

1. 要烧录新的固件，需要先添加固件firmware.hex：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-DGNR7iBY-1666318825837)(https://pic1.zhimg.com/80/v2-cd42190cd5fe5a4aa165eaf6f0bc5170_1440w.webp)]

1. 然后按照下面步骤操作一遍，即可下载：

MicroPython连接

烧录成功之后，就可以使用工具连接micropython的REPL界面。
需要注意的是，苏勇大佬提供的这个移植版本，需要插入一张SD卡，可以在卡上存储需要执行的py文件或者调用库，也可以读写该SD卡来存储文件，非常方便。另外，这张卡需要是FAT32格式的。
因为后面需要从MPU6050读取数据，以及驱动OLED1306，所以我们将各自的文件，先拷贝到SD卡的根目录备用。

• MPU6050.py：https://github.com/adamjezek98/MPU6050-ESP8266-MicroPython/blob/master/mpu6050.py
• ssd1306.py：https://github.com/micropython/micropython/blob/master/drivers/display/ssd1306.py

然后，将SD卡插入到开发板RESET按键旁边的插口即可准备使用。
重新上电后，就能通过Type-C连接USB UART口，来连到micropython了。

从 mobaxterm官方下载免费版本：https://mobaxterm.mobatek.net/download-home-edition.html
打开后，从会话中开启新的串口连接，选择好端口和速率115200：

连接成功后，回车，会显示>>，表示连接成功，可以操作了：

MPU6050数据读取

因为之前，我们已经把MPU6050的调用库mpu6050.py拷贝到SD卡上了，所以现在可以直接调用。
因为SCL对应PC6，SDA对应了PC7，所以现需要进行一些I2C初始化和设备扫描测试：

from machine import SoftI2C, Pin
scl = Pin('PC6')
sda = Pin('PC7')
i2c = SoftI2C(scl, sda)
print("I2C Devices: %s" % ",".join(["%s" % i for i in i2c.scan()]))
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上述操作，将会显示当前连接的I2C设备：

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-JHox7c5T-1666318825838)(https://pic1.zhimg.com/80/v2-107b85121ef70d6b06deef22bd509514_1440w.webp)]

60对应0x30，一般为SSD1306
80对应0x50，为板载EEPROM
104对应0x68：为板载MPU6050

然后，我们再试一下，能否读取MPU6050的数据。

import mpu6050
accelerometer = mpu6050.accel(i2c)
accelerometer.get_values()
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执行后，就能显示读取出数据。第一次读取，一般都返回0，后续就正常了。

现在，读取MPU6050数据正常了。

OLED1306驱动

类似MPU6050，SSD1306的驱动已经拷贝到了SD卡上，也可以直接调用了。
在上一步的基础上，进一步执行指令：

from ssd1306 import SSD1306_I2C
i2c.scan()
oled = SSD1306_I2C(128, 64, i2c)
oled.fill(0)
oled.text('MPU6050',40,20)
oled.show()
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[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-d4DKzFJv-1666318825839)(https://pic3.zhimg.com/80/v2-f386acc7ade746d8094d97c46cacb3d2_1440w.webp)]

现在，SSD1306也可以正常调用了。
如果没有显示，注意连线是否正确。连线正确的话，i2c.scan()会输出带有60的信息。连线不正确则没有。

读取MPU6050数据呈现到OLED1306

基于以上的实验，可以将代码进行结合，实现读取MPU6050的数据，并呈现到OLED1306上：

from machine import SoftI2C, Pin
from ssd1306 import SSD1306_I2C
import mpu6050
import time

oled_width = 128
oled_height = 64

scl = Pin('PC6')
sda = Pin('PC7')

def draw_bg():
    oled.fill(0)
    oled.line(0, 0, oled_width-1, 0, 1)
    oled.line(0, 0, 0, oled_height-1, 1)
    oled.line(oled_width-1, 0, oled_width-1, oled_height-1, 1)
    oled.line(0, oled_height-1, oled_width-1, oled_height-1, 1)

i2c = SoftI2C(scl, sda)
print("I2C Devices: %s" % ",".join(["%s" % i for i in i2c.scan()]))

oled = SSD1306_I2C(oled_width, oled_height, i2c)
draw_bg()
oled.text('MPU6050',40,20)
oled.show()
time.sleep(3)

for i in range(0,100):
    accelerometer = mpu6050.accel(i2c)
    vals = accelerometer.get_values()
    draw_bg()
    acx = vals["AcX"]
    acy = vals["AcY"]
    acz = vals["AcZ"]
    tmp = vals["Tmp"]
    gyx = vals["GyX"]
    gyy = vals["GyY"]
    gyz = vals["GyZ"]
    print(vals)

    # 0-127
    # 63-127
    draw_bg()
    oled.text('MPU6050',40,5)
    oled.text('AX:%03d' % acx,2,20)
    oled.text('AY:%03d' % acy,2,30)
    oled.text('AZ:%03d' % acz,2,40)

    oled.text('GX:%03d' % gyx,70,20)
    oled.text('GY:%03d' % gyy,70,30)
    oled.text('GZ:%03d' % gyz,70,40)
    
    oled.text('Temp:%02.1f' % tmp,25,55)    
    oled.show()

    time.sleep(1)
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运行以上代码，然后轻轻晃动开发板，就能看到数据变化了：

视频效果如下：

完整的实例代码，可以从以下地址查看：https://gitee.com/honestqiao/mm32f5_micropytho_demo

总结+后续

经过初步的使用，对这块板子的感觉非常之后。一块小小的板子，内涵非常的丰富。使用上手，也非常的容易。
除了micropython，官方也提供了MindSDK等开发工具和资料，后续也会进一步研究学习。