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LED是一种将电能转换为光能的半导体器件，与白炽灯的钨丝发光与节能灯三基色荧光粉发光原理不同，LED采用的是电场发光，具有体积小、寿命长、光效高、辐射低、功耗低等特点。另外，它可以发出红、黄、蓝、绿、白等颜色的光，在指示标志、广告传媒、舞台背景、市政工程等方面具有广泛的应用。
用MicroPython让计算机显示“Hello，World!”很容易，使用两行代码就可以实现。
【例2.1】 滚动显示“Hello World!”。
打开Mu编辑器，输入如下代码：
from microbit import *
display.scroll（"Hello,World!"）
程序解析如下。
（1）第一行代码用于告知MicroPython，micro:bit需要获取它所有的信息（“*”在Python中表示所有信息），并将这些信息都置于micro:bit模块中。这行代码的意思是需要使用micro:bit代码库中的所有内容。
在程序开发过程中，随着程序代码越写越多，文件中的代码会越来越长，越来越不容易维护。为此，需要把实现不同功能的代码进行分组，然后分别放到不同的文件里，使每个文件包含的代码相对较少。
Python中的.py文件称为模块（Module）或库。
使用模块最大的好处有两个：一是大大提高了代码的可维护性，二是编写代码时不必从零开始，当一个模块编写完毕，就可以在其他地方被引用。
在编写程序时，会经常引用其他模块，包括Python内置的模块和第三方模块。
所有与硬件交互直接相关的文件都存放在micro:bit模块中。为了便于使用，所有编写的程序开头都使用代码from microbit import*。
（2）第二行代码用于告诉MicroPython，使用LED点阵滚动显示字符串“Hello，World!”。
display是micro:bit模块中的一个对象，LED点阵通过display对象显示。
“.”用于告知LED点阵执行的事件，句点后面看起来像是命令，称为“方法”，方法能够有效地控制程序，此处引用的是scroll方法。
由于scroll方法需要知道在LED点阵上滚动什么字符，因此用括号内两个双引号之间的字符来表示，这些字符称为参数。
如果一个方法不需要任何参数，则需用“（）”表示。
除了字符串（string）参数外，scroll还可以有其他参数，具体格式为scorll（string，delay=150，wait=True，loop=False，monospace=False），若省略，则为上述默认值。
delay参数决定了文本滚动的速度：按顺序显示图像或字符，并在它们之间设置一个以毫秒为单位的数delay（延迟）。
· 如果wait为True，则此函数将进入阻塞状态，直到显示完成再执行后续的命令，如果为False，则显示将在后台进行。
· 如果loop为True，则显示将永久重复。
· 如果monospace为True，则字符将全部占用5像素的列宽，否则每个字符在滚动时都会有一个空白像素列。
· display的另一个方法是show，对应scroll的基本格式为display.show（string）。
单击“保存”按钮，保存为ex1.py文件。
通过USB线将micro:bit连接到计算机，单击“刷入”按钮，将代码下载到micro:bit上。可在micro:bit的LED点阵上滚动显示“Hello，World!”，如图2.1所示的是滚动显示到字符串中“e”的状态。
图2.1 滚动显示到“e”的状态
（1）想办法改变显示的字符。
（2）让设备向你问好。
（3）在代码display.scroll（"Hello，World!"）的下一行添加代码display.show（"123"），并修改display.scroll（）中的参数值值值，下载到micro:bit，观察运行结果，总结这些参数不同值的作用。
对于5×5的红色LED点阵，可以通过MicroPython对显示屏做很多控制，从而生成各种有趣的效果。
MicroPython有大量的内置图像可以显示在屏幕上。
【例2.2】 显示内置HAPPY（笑脸）图案。
编写程序，代码如下：
from microbit import *
display.show（Image.HAPPY）
通过display.show（image）显示图像。
具体格式是display.show（iterable，delay=400，wait=True，loop=False，clear=False）。
按顺序显示来自iterable的图像或字母，并在它们之间设置一定的时间间隔delay（单位：毫秒）。
参数wait、loop的作用与scroll相同。
如果参数clear为True，则在显示来自iterable的图像或字母后，将所有的LED亮度设置为0（关闭），相当于执行display.clear（）。
除了scroll、show、clear 3个方法外，display还有下面的方法。
· get_pixel（ x ， y ）：将第 x 列和第 y 行的LED亮度以0（关）和9（亮）之间的整数返回。
· set_pixel（ x ， y ，value）：将第 x 列和第 y 行的LED亮度设置为value，该值必须是0~9的整数。
· display.on（）：调用on（）以开启显示。
· display.off（）：调用off（）以关闭显示（允许将与显示相关的GPIO引脚重新用于其他目的，详见第6章）。
· display.is_on（）：若显示处于开启状态，则返回True，否则返回False。
单击“刷入”按钮，将代码下载到micro:bit上，在micro:bit的LED点阵上显示如图2.2所示。
图2.2 显示“笑脸”图案
下面是一系列内置图像：Image.ANGRY、Image.ARROW_E、Image.ARROW_N、Image.ARROW_NE、Image.ARROW_NW、Image.ARROW_S、Image.ARROW_SE、Image.ARROW_SW、Image.ARROW_W、Image.ASLEEP、Image.BUTTERFLY、Image.CHESSBOARD、Image.CLOCK1、Image.CLOCK2、Image.CLOCK3、Image.CLOCK4、Image.CLOCK5、Image.CLOCK6、Image.CLOCK7、Image.CLOCK8、Image.CLOCK9、Image.CLOCK10、Image.CLOCK11、Image.CLOCK12、Image.CONFUSED、Image.COW、Image.DIAMOND、Image.DIAMOND_SMALL、Image.DUCK、Image.FABULOUS、Image.GHOST、Image.GIRAFFE、Image.HAPPY、Image.HEART、Image.HEART_SMALL、Image.HOUSE、Image.MEH、Image.MUSIC_CROTCHET、Image.MUSIC_QUAVER、Image.MUSIC_QUAVERS、Image.NO、Image.PACMAN、Image.PITCHFORK、Image.RABBIT、Image.ROLLERSKATE、Image.SAD、Image.SILLY、Image.SKULL、Image.SMILE、Image.SNAKE、Image.SQUARE、Image.SQUARE_SMALL、Image.STICKFIGURE、Image.SURPRISED、Image.SWORD、Image.TARGET、Image.TORTOISE、Image.TRIANGLE、Image.TRIANGLE_LEFT、Image.TSHIRT、Image.UMBRELLA、Image.XMAS、Image.YES。
（1）尝试将其他的内置图像在LED点阵上显示，观察效果。
（2）执行代码display.set_pixel（1，1，9），观察效果。
（3）改变display.set_pixel（ x ， y ，9）中的值，总结 x 、 y 对应LED点阵的位置。
（4）在display.set_pixel（1，1，9）下面两行添加代码temp=display.get_pixel（1，2）和display.show（str（temp）），理解display.get_pixel的作用（get_pixel返回的是整数，函数str（）将其转换为字符串，这样display.show才能显示）。
除了在LED点阵上显示内置图像外，还可以在micro:bit上创建自己的图像。
显示器上的每个LED像素可以设置为10个值中的任何一个。如果像素设置为0，表示处于关闭状态，从字面上理解，即为0亮度；而设置为9，表示亮度最强。1~8表示关闭状态（0）和最强亮度（9）之间的亮度级别。
知道这些后，就可以创建一个新图像。
【例2.3】 创建图像“船”。
编写程序，代码如下：
Image类用于创建可以在LED点阵上显示的图像。
给定一个图像，就可以通过display对象的show方法将它显示出来。
对LED点阵起显示作用的每一行数字都在“""”之间并以“：”结尾，每个数字规定一个亮度。
一共有5行，每行有5个数字，对应LED上5行5列共25个LED的亮度值。
通过给定LED显示屏中每个像素的亮度，就可以创建新图像。
实际上，亮度代码不用分行写，可以合并成一行，例如：
boat=Image（"09090:09090:09090:99999:09990"）
行的结尾除了用冒号表示外，也可以使用换行符（\n）来表示行的结尾，如：
Image（"09090\n"）
程序运行效果如图2.3所示。
图2.3 自定义图像
（1）尝试使用set_pixel（ x ， y ，value）自定义“船”图像，并比较它们的不同。
（2）在display.show（boat）前一行添加语句boat=boat.shift_left（1），观察效果。
（3）改变shift_left（ n ）中 n 的值，包括正值和负值，观察效果。
（4）将shift_left（ n ）改变为shift_right（ n ）、shift_up（ n ）、shift_down（ n ），观察效果并进行总结。
在观察景物时，光信号经人眼传入大脑，需经过一段短暂的时间。光的作用结束后，视觉形象并不会立即消失，这种残留的视觉称为“后像”，这一视觉现象称为“视觉暂留”。每个人都有“视觉暂留”，眼睛看到东西后，在0.34s内不会消失。利用这一原理，在一幅图像还没有消失前播放下一幅图像，就会给人造成一种流畅的视觉变化效果。它应用在了人们生活的很多方面，如电视、电影等。
动画是通过把连续图像分解后画成许多瞬间的图像，再用摄影机进行拍摄形成的一系列画面，给视觉造成连续变化的视觉效果。它的基本原理与电影、电视一样。
让静态的图像动起来十分有趣，用MicroPython实现起来相当简单，只需一个图像列表就能实现。只需告诉MicroPython动态显示一系列图像即可，例如内置图像分组Image.ALL_CLOCKS和Image.ALL_ARROWS。
【例2.4】 内置图像动画“时钟”。
编写程序，代码如下：
from microbit import*
display.show（Image.ALL_CLOCKS,loop=True,delay=100）
和显示单张图像一样，通过display.show在LED点阵上显示一系列图像。
Image.ALL_CLOCKS包含了Image.CLOCK1~Image.CLOCK12的一组图像。
MicroPython将列表中的图像一个接一个地显示。
通过loop=True控制MicroPython循环显示列表中的图像。此动画会永久循环。
运行程序，动画部分效果如图2.4所示。
图2.4 “时钟”动画
（1）尝试动态显示Image.ALL_ARROWS列表。
（2）如何避免永久循环？
（3）如何改变动态显示的速度？
【例2.5】 自定义“沉船”。
编写程序，代码如下：
程序中创建了6个boat图像，然后将它们放入一个名为all_boats的列表中。
Python知道这是一个列表是因为它们在“［］”中。
列表中的各项用“，”隔开。
MicroPython将列表中的图像逐个显示。
Python可以将任何内容存储在列表中，如［"hello!"，1.234，Image.HAPPY］，包含了字符串、数字和图像。
“沉船”动画的6个画面如图2.5所示。
图2.5 “沉船”动画
（1）如果在display.show（all_boats，delay=200）设置参数loop=True，会发生什么情况，合理吗？
（2）自己制作一个动画。
（3）尝试实现一个淡入淡出的动画效果。
【例2.6】 自定义动画“移动的数字”。
在城市中每天都能够看到各种各样的广告和宣传标语分布在车站、超市、宾馆、饭店等地方。同时，因为各种广告和宣传标语长短不一。人们看到的很多文字都是移动显示的。那么，它是如何实现的呢？可以模拟它实现的过程吗？
想实现数字移动显示，需要利用视觉暂留的原理。刚开始，只在LED点阵屏幕右侧的边缘出现数字左边的部分，然后把出现的部分向左移动一列，随后补齐数字后续需要显示的内容。这样一步一步进行操作，最后从屏幕左侧逐渐消失，就能够实现数字的移动显示。
因此程序实现的功能是，数字最左边一列的内容显示、数字最左边两列的内容显示、数字最左边三列的内容显示……数字最右边三列的内容显示、数字最右边两列的内容显示、数字最右边一列的内容显示、数字完全消失。
编写程序，代码如下：
运行程序，“移动的数字”动画画面如图2.6所示。
图2.6 “移动的数字”动画
（1）如何移动显示数字2？
（2）如何移动显示大写字母A？
（3）如何连续移动显示数字23？