MicroPython網路通訊技術與應使用案例項

import array
import pulseio
import board

# Morse Code 查表
MORSE_CODE_LOOKUP = {
    "A": ".-",
    "B": "-...",
    "C": "-.-.",
    "D": "-..",
    "E": ".",
    "F": "..-.",
    "G": "--.",
    "H": "....",
    "I": "..",
    "J": ".
---
",
    "K": "-.-",
    "L": ".-..",
    "M": "--",
    "N": "-.",
    "O": "
---
",
    "P": ".--.",
    "Q": "--.-",
    "R": ".-.",
    "S": "...",
    "T": "-",
    "U": "..-",
    "V": "...-",
    "W": ".--",
    "X": "-..-",
    "Y": "-.--",
    "Z": "--..",
    "1": ".
---
-",
    "2": "..
---
",
    "3": "...--",
    "4": "....-",
    "5": ".....",
    "6": "-....",
    "7": "--...",
    "8": "
---
..",
    "9": "
---
-.",
    "0": "
---
--",
}

def encode_message(msg):
    words = msg.split(' ')
    message_buffer = []
    for word in words:
        message_buffer.extend([8000, 8000])  # 表示新的單字
        for character in word:
            message_buffer.extend([4000])  # 表示新的字母
            for val in MORSE_CODE_LOOKUP[character.upper()]:
                if val == '-':
                    message_buffer.extend([2000])  # 表示dah
                else:
                    message_buffer.extend([1000])  # 表示dit
    return message_buffer

#### 內容解密：
此程式碼片段定義了一個函式 `encode_message`，用於將輸入的文字訊息轉換成Morse Code，並根據特定的時間間隔來表示不同的字元和單字。
1. `MORSE_CODE_LOOKUP` 字典用於查詢每個字母或數字的Morse Code表示。
2. `encode_message` 函式將輸入的訊息分割成單字和字母，並根據Morse Code規則將其轉換成對應的時間間隔序列。
3. 時間間隔的單位是微秒，其中 `1000` 微秒錶示 “dit”，`2000` 微秒錶示 “dah”，`4000` 微秒錶示字母之間的間隔，而兩個 `8000` 微秒的間隔表示單字之間的分隔。

### 網路通訊的未來與MicroPython

隨著物聯網技術的發展，裝置之間的通訊變得越來越重要。MicroPython作為一種輕量級的Python實作，為嵌入式系統提供了強大的網路功能。無論是紅外線還是無線電通訊，MicroPython都能提供簡潔易用的API，使得開發者能夠快速實作裝置之間的通訊。

#### 使用Plantuml圖表來說明紅外線通訊流程

```plantuml
@startuml
skinparam backgroundColor #FEFEFE
skinparam defaultTextAlignment center
skinparam rectangleBackgroundColor #F5F5F5
skinparam rectangleBorderColor #333333
skinparam arrowColor #333333

title 使用Plantuml圖表來說明紅外線通訊流程

rectangle "紅外線訊號" as node1
rectangle "解碼訊號" as node2
rectangle "處理資料" as node3

node1 --> node2
node2 --> node3

@enduml

import array
import pulseio
import board

MORSE_CODE_LOOKUP = {
    'A': '.-', 'B': '-...', 'C': '-.-.', 'D': '-..', 'E': '.',
    'F': '..-.', 'G': '--.', 'H': '....', 'I': '..', 'J': '.
---
',
    # ... 其他字母與數字的摩斯密碼對應
}

def encode_message(message):
    message_buffer = []
    words = message.split()
    for word in words:
        for char in word.upper():
            if char in MORSE_CODE_LOOKUP:
                for symbol in MORSE_CODE_LOOKUP[char]:
                    if symbol == '.':
                        message_buffer.extend([1000])  # 表示 dit
                    else:
                        message_buffer.extend([2000])  # 表示 dah
                message_buffer.extend([4000])  # 字元間隔
        message_buffer.extend([8000])  # 詞間隔
    message_buffer.extend([8000, 8000])  # 訊息結束標記
    return array.array('H', message_buffer)

ir_led = pulseio.PWMOut(board.REMOTEOUT, frequency=38000, duty_cycle=2**15)
ir_out = pulseio.PulseOut(ir_led)
message = encode_message("HELLO WORLD")
ir_out.send(message)

import array
import pulseio
import board
import time

MORSE_CODE_LOOKUP = {
    '.-': 'A', '-...': 'B', '-.-.': 'C', '-..': 'D', '.': 'E',
    # ... 其他摩斯密碼對應的字母與數字
}

VALID_VALUES = (1000, 2000, 4000, 8000)

def normalise(raw):
    for val in raw:
        rounded_val = round(val/1000) * 1000
        if rounded_val in VALID_VALUES:
            yield rounded_val

def decode_message(normalised):
    words = []
    characters = []
    tokens = []
    for val in normalised:
        if val == 8000:
            # 新的詞
            if tokens:
                characters.append(get_character(tokens))
            if characters:
                words.append(''.join(characters))
            tokens = []
            characters = []
        elif val == 4000:
            # 新的字元
            if tokens:
                characters.append(get_character(tokens))
            tokens = []
        elif val == 2000:
            tokens.append('-')  # dah
        elif val == 1000:
            tokens.append('.')  # dit
    return ' '.join(words).strip()

ir_in = pulseio.PulseIn(board.REMOTEIN, maxlen=512, idle_state=False)
while True:
    while len(ir_in) == 0:
        time.sleep(1)
    ir_in.pause()
    raw = [ir_in[i] for i in range(len(ir_in))]
    normalised = normalise(raw)
    msg = decode_message(normalised)
    if msg:
        print(msg)
    ir_in.clear()
    ir_in.resume()

from microbit import *
import radio

# 設定無線電頻道為42
radio.config(channel=42)
# 開啟無線電
radio.on()

while True:
    sleep(20)
    # 若按鈕A被按下，傳送訊息"Hello"
    if button_a.was_pressed():
        radio.send("Hello")
    # 接收訊息
    msg = radio.receive()
    if msg:
        # 在顯示器上滾動顯示接收到的訊息
        display.scroll(msg, 80, wait=False)

import radio
from microbit import *

# 組態無線電引數
radio.config(length=64)
# 開啟無線電
radio.on()

# 裝置名稱
device_name = "客廳"
# 預設訊息列表
messages = [
    "電視可用。",
    "需要火爐用的木柴。",
    "火爐需要清潔。",
    "火爐燒得很旺！",
    "有零食可用。",
    "是",
    "否",
]

# 簡易的事件處理迴圈
while True:
    # 省略具體實作...
    pass