信息2020年9月（上）-pinpong让开源硬件的编程更加简单1
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2022-08-04
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技术与应用
tougao1@chinaitedu.cn
86
中国信息技术教育
pinpong：让开源硬件的编程更加简单
谢作如 浙江省温州中学
开 源 硬 件 的 出 现 ，让 中 小 学 的
编 程 教 育 不 再 限 制 在 虚 拟 世 界 ，开
始与物理世界互动。从Arduino、
树莓派和pcDuino到拿铁熊猫，各
种 品 牌 的 开 源 硬 件 不 断 涌 现 ，推
动了我国创客教育和STEM教育
的 发 展 。2 0 1 6 年 ，因 为 高 中 信 息 技
术 教 材 选 择 了 P y t h o n 语 言 ，于 是
micro:bit、掌控板和虚谷号快速崛
起，成为当前中小 学创客 教育的重
要选 择之一。
开 源 硬 件 的 快 速 发 展 ，给 中
小 学 教 师 带 来 了 更 多 的 选 择 ，但 同
时也带来了新的麻烦。因为不同的
开源硬件采用的芯片不同，其支持
的编程语言和编程工具也各不相
同，甚至连引脚的编号、运行的电
压和支持的扩展模块也不同。选
择Arduino、micro:bit还是掌控板
（ 如 图 1 ）？一 些 刚 刚 入 门 的 教 师 难
免 会 陷 入 选 择 恐 惧 。有 没 有 一 种 编
程语言，用统一的编程规范来控制
不 同 的 开 源 硬 件 ？这 道 看 似 无 解 的
难 题 ，随 着 p i n p o n g 库 的 出 现 ，让 我
们看到了曙光。
●
pinpong的原理和设计理念
pinpong库是一个基于Firmata
协议开发的P y t hon硬件控制库。
2020年春，当虚谷计划组委会的一
线教师们提出相关需求时，上海
DFRobot的创客们欣然承担了开发
任务。历经三个多月的时间，他们推出
了 测 试 版 ，得 到 广 大 教 师 和 专 家 的 好
评 。目 前 p i n p o n g 的 最 新 版 本 为 0 . 3 。
1.pinpong的原理
pinpong是如何做到用统一的
语 言 控 制 不 同 的 硬 件 ？其 原 理 是 给
开 源 硬 件 烧 录 一 个 特 定 的 固 件 ，使
开源 硬 件可以 通 过串口与电 脑 通
信，执行各种命令。这个特定的库也
是一个广泛流行的开源通信协议，
名字叫做Firmata。pinpong库的名
称由“Pin”和“Pong”组成，“Pin”
指 引 脚 ，“ p i n p o n g ” 为 “ 乒 乓 球 ” 的
谐音，指信号的往复（如下页图2）。
目前p i n p on g库支持
Arduino、掌控板、micro:bit等开
源 硬 件 ，同 时 支 持 虚 谷 号 、树 莓 派
和拿铁熊猫等。借助pinpong库，
直接用Python代码就能给各种常
见的开源硬件编程。
2.pinpong的设计理念
p i n p o n g 库 的 设 计 ，是 为 了 让 开
发者在开发过程中不用被繁杂的硬
件型号束缚，而将重点转移到软件的
实现。哪怕程序编写初期用Arduino
开 发 ，部 署 时 改 成 了 掌 控 板 ，只 要 修
改 一 下 硬 件 的 参 数 就 能 正 常 运 行 ，实
现了“一次编写处处运行”。
●
pinpong的编程规范
1.pinpong的安装
pingpong库的安装和
生 活·技 术·探 索
涉及学科：技术、工程
图1 中小学中常见的3款开源硬件
Arduino micro:bit 掌控板
网络小精灵
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