【原】体验MicroBlocks的HC-SR04超声测距驱动库

放假多日了，没再到学校去；每个学期都有累屁了的感觉，天天脑袋上戴个帽子。所有的小传感器们都放在了学校，手边只有一个还没有组装的51小车上面的HC-SR04超声波传感器，而MicroBlocks恰好自带了HC-SR04的传感器Libraries库，正好试试。调入HC-SR04之后会发现，就一个Block，按照Block上标记的trigger和echo引脚接上指定的引脚就行了。默认的是2和4，这两个数字本质上相当于自定义函数参数的默认值，一会儿能看到原理。

图1 MicroBlocks内置的HC-SR04库

我们把2和4改一下，接Wemos D1 R32的IO14和IO27。实际Wemos D1 R32的引脚为了与Arduino UNO长的一样，它们被安排在原来UNO板的Digital数字引脚的区域那里，但是使用的时候，我们不能用D7、D6来引用它，也不能7、6或其它数字来引用，只能老老实实用IO上的标记。

图2 Wemos D1 R32管脚分布

之后把HC-SR04的VCC接到5V，GND对着GND。拖拽几个Blocks。Wait 50个milliseconds的目的，是为了减少一些毛毛刺刺的数据噪声。

图3 MicroBlocks编写的ESP32下超声测距程序

打开数据表格，运行，到HC-SR04的两只大眼睛前面摆几下手，记录下来曲线一条。

图4 MicroBlocks记录的超声测距数据曲线

现在回头看一下图3里MicroBlocks得到的HC-SR04程序，它没有传统Arduino里面的pinMode指定引脚状态的语句。再与Mixly的HC-SR04程序比较一下，则要显得复杂一些。

图5 Mixly创建的HC-SR04测距程序

如果在Mixly窗口里展开代码窗口，就可以看到Mixly虽然只给摆放了一行Block，但它在背后已经默默做了很多Arduino下的代码工作，代码窗口里面我们不但看到了熟悉的pinMode，还看到了puseIn函数。

图6 Mixly的Arduino代码窗口

那么MicroBlocks为我们默默做了什么呢？我们到HC-SR04提供的Block上面去右键，看到show blocks definition…，点开它，窗口砰的一声展开来一大堆Block，HC-SR04的驱动原理一下子展示出来了。(仿照MicroBlocks内置的驱动库，是不是就可以模仿着写自己的驱动库了呢？)

图7 MicroBlocks内置的HC-SR04驱动库

define提示我们前面用过的驱动库的Block块，就是这儿的一个函数，如果有第二个define，那就有第2个Block了。然后是默认参数，注释。这个define里面包含的set read pin显然就是Mixly和Arduino的pinMode的动作了。它们不是没做。做了，使用者感觉不到。再向后面，就会看到Arduino的pulseIn函数重新实现的过程，是通过两个时间戳计算的，所以它当然会在适用于各种各样的板子时，还能适用于ESP32板子的开发，因为它的小块块儿们都是用最底层的函数实现的。而这些最底层的函数由谁来支持呢？大概就是那个支持各种各样板子的“固件”——虚拟机。我们在update firewire的时候，ESP32的固件被MicroBlocks重新烧写，这个新固件支持的函数就是最底层的，用它们拓展出来的库，作用于新的板子，就满足一次编写，到处运行了。再挖下去，写到ESP32里面的固件在哪里？应该是在MicroBlock自身的执行程序里面，这很容易测试：①断网，更新固件，仍然能够更新成功；②MicroBlocks除了一个exe可执行程序再什么也没有了。

图8 HC-SR04驱动库内幕

被MicroBlocks更新过固件后的ESP32一下子到了夏天，它们仿佛再不承认自己是蝙蝠蛾的后代，它们的脑门上因为长着小草而无所不能。

后面的事情，是有闲的时候，学习一下内置库们(毕竟硬着头皮去改写ADS1115和INA219驱动库我还没那个能力哈。MicroBlocks只有拓展出这些电压、电流、霍尔传感器的驱动库，才可能使它应用于ESP32的物理实验开发领域里面去；但是显然，MicroBlocks一定没有想到自己作为比Mixly还要傻瓜而友好的环境，对于普及和推广它到达从来没有任何编程经验和满身是随想随编、随编随试的不良编程习惯的人群中的重要意义——物理实验使用ESP32+传感器模块，极少有庞大的代码量，只要接收到I2C和SPI模块的数据就够了~~)