树莓派Pico使用教程

产品简介

Raspberry Pi Pico 是一款树莓派官方设计的低成本,高性能的微控制器开发板,具有灵活数字接口。硬件上,采用 Raspberry Pi 官方自主研发的 RP2040 微控制器芯片,搭载了ARM Cortex M0 + 双核处理器,高达 133MHz 的运行频率,内置了 264KB 的 SRAM 和 2MB 的内存,还板载有多达 26 个多功能的 GPIO 引脚。软件上,可选择树莓派提供的 C/C++ SDK,或者使用 MicroPython 进行开发,且配套有完善的开发资料教程,可方便快速入门开发,并嵌入应用到产品中。

产品特性

  • 采用了 Raspberry Pi 官方自主设计的 RP2040 微控制器芯片
  • 搭载了双核 ARM Cortex M0 + 处理器,运行频率高达 133MHz 灵活时钟
  • 内置了 264KB 的 SRAM 和 2MB 的片上 Flash
  • 邮票孔设计,可直接焊接集成到用户自主设计的底板上
  • USB1.1 主机和设备支持
  • 支持低功耗睡眠和休眠模式
  • 可通过 USB 识别为大容量存储器进行拖放式下载程序
  • 多达 26 个多功能的 GPIO 引脚
  • 2 个 SPI,2 个 I2C,2 个 UART,3 个 12 位 ADC,16 个可控 PWM 通道
  • 精确的片上时钟和定时器
  • 温度传感器
  • 片上加速浮点库
  • 8 个可编程 I/O (PIO) 状态机,用于自定义外设支持

引脚分布


快速上手

软件环境配置

为了方便在电脑上使用MicroPython开发Pico板,建议下载Thonny IDE.



  • 配置Micrpython环境及选择Pico端口。
    • 先将Raspberry Pi Pico 接入电脑,左键点击Thonny右下角的配置环境选项--》选择configture interpreter
    • 在弹出的窗口栏中选择MicroPython(Raspberry Pi Pico),同时选择对应的端口。



点击ok后返回到Thonny主界面,点击停止按钮,在Shell窗口中即可显示当前使用到的环境。

示例实验

  • 下载示例程序到电脑桌面即可进行一些几个有趣的实验。

External LED 实验

  • 按照下图连接好硬件,连接好接入电脑的Micro USB,在Thonny打开示例程序Lesson-5 External LED中的python文件,运行示例程序可以看到红灯有在闪烁的现象。
  • 使用注意事项:LED较长的引脚为正极,较短的为负极,负极应该接GND,正极应该和GPIO输出口相连,使用时必须接上电阻。


  • 代码解析
  1. led_external = machine.Pin(15, machine.Pin.OUT) #设置GP15为输出模式
  2. while True:
  3. led_external.toggle() #每过5秒钟让LED灯的状态改变一次
  4. utime.sleep(5)

Traffic Light System 实验

  • 按照下图连接好硬件,连接好接入电脑的Micro USB,在Thonny打开示例程序Lesson-9 Traffic-Light-System中的python文件,运行程序可以看到交通灯带正常的运行,当按下按键时会触发蜂鸣器。
  • 使用注意事项:LED较长的引脚为正极,较短的为负极,负极应该接GND,正极应该和GPIO输出口相连,使用时必须接上电阻;蜂鸣器的红线接GPIO口输出,黑线接GND。


  • 代码解析
  1. def button_reader_thread(): #检测按键是否被按下
  2. global button_pressed
  3. while True:
  4. if button.value() == 1:
  5. button_pressed = True
  6. _thread.start_new_thread(button_reader_thread, ()) #用开启线程的方式去检测按键
  7. while True:
  8. if button_pressed == True: #如果按键被按下,红灯亮起,蜂鸣器响闹
  9. led_red.value(1)
  10. for i in range(10):
  11. buzzer.value(1)
  12. utime.sleep(0.2)
  13. buzzer.value(0)
  14. utime.sleep(0.2)
  15. global button_pressed
  16. button_pressed = False
  17. led_red.value(1) #正常情况下红灯边绿灯时黄灯会亮两秒,然后黄灯和红灯灭,绿灯亮
  18. utime.sleep(5) #由绿灯边红灯时,绿灯先灭,黄色亮两秒,然后红灯亮
  19. led_amber.value(1)
  20. utime.sleep(2)
  21. led_red.value(0)
  22. led_amber.value(0)
  23. led_green.value(1)
  24. utime.sleep(5)
  25. led_green.value(0)
  26. led_amber.value(1)
  27. utime.sleep(5)
  28. led_amber.value(0)

Burglar Alarm LED Buzzer 实验

  • 按照下图连接好硬件,连接好接入电脑的Micro USB,在Thonny打开示例程序Lesson-14 Burglar Alarm LED Buzzer中的python文件,运行程序可以看到,当人为的在Passive infrared sensor前晃动时,LED灯闪亮的同时蜂鸣器也会报警。
  • 使用注意事项:Passive infrared sensor 的中间引脚为数据输出引脚,两边的引脚分别接入VCC和GND即可。


  • 代码解析
  1. def pir_handler(pin): #中断处理函数,蜂鸣器响,led快速闪烁
  2. print("ALARM! Motion detected!")
  3. for i in range(50):
  4. led.toggle()
  5. buzzer.toggle()
  6. utime.sleep_ms(100)
  7. sensor_pir.irq(trigger=machine.Pin.IRQ_RISING, handler=pir_handler)#开启中断,当人体传感器检测到异常时就会今天中断处理函数处理
  8. while True: #无异常状态下会每隔5秒改变一次LDE的状态
  9. led.toggle()
  10. utime.sleep(5)

Potentiometer 实验

  • 按照下图连接好硬件,连接好接入电脑的Micro USB,在Thonny打开示例程序Lesson-16 Potentiometer中的python文件,运行程序,旋转电位器可以看到Sheel窗口中打印出来的电压值也在改变。
  • 使用注意事项:Potentiometer的中间引脚为数据输出口,两边的引脚分别接上GND和VCC即可。


  • 代码解析
  1. potentiometer = machine.ADC(26) #将GP26作为模拟信号采集引脚
  2. conversion_factor = 3.3 / (65535)
  3. while True:
  4. voltage = potentiometer.read_u16() * conversion_factor #将采集到的数据进行格式化转换成电压值
  5. print(voltage) #打印电压信息,电压值会随着滑动变阻器旋转而变化
  6. utime.sleep(2)

WS2812 实验

  • 按照下图连接好硬件,连接好接入电脑的Micro USB,在Thonny打开示例程序Lesson-25 WS2812中的WS2812_RGB_LED.py文件,运行程序可以一次看到蓝、红、绿、白的RGB颜色。


  • 代码解析
  1. #这一段代码使用到的是状态机机制,如下代码是一个装饰器,在装饰器中我们可以硬件进行初始化、设定引脚的电平等等。
  2. #label("bitloop") 我们可以在代码中定义一下标记,方便我们通过跳转的方式跳到他们这里执行。
  3. #jmp(not_x,"do_zero") 当x=0时,我们就调整到标签“do_zero”。
  4. #nop() .set(0) [T2 - 1] 当x=0时,会跳转到这里执行。
  5. @asm_pio(sideset_init=PIO.OUT_LOW, out_shiftdir=PIO.SHIFT_LEFT, autopull=True, pull_thresh=24)
  6. def ws2812():
  7. T1 = 2
  8. T2 = 5
  9. T3 = 1
  10. label("bitloop")
  11. out(x, 1) .side(0) [T3 - 1]
  12. jmp(not_x, "do_zero") .side(1) [T1 - 1]
  13. jmp("bitloop") .side(1) [T2 - 1]
  14. label("do_zero")
  15. nop() .side(0) [T2 - 1]
  1. # Create the StateMachine with the ws2812 program, outputting on Pin(22).
  2. sm = StateMachine(0, ws2812, freq=8000000, sideset_base=Pin(0)) #创建状态机
  3. # Start the StateMachine, it will wait for data on its FIFO.
  4. sm.active(1) #开始状态机
  5. # Display a pattern on the LEDs via an array of LED RGB values.
  6. ar = array.array("I", [0 for _ in range(NUM_LEDS)])
  7. print(ar)
  8. print("blue")
  9. for j in range(0, 255):
  10. for i in range(NUM_LEDS):
  11. ar[i] = j
  12. sm.put(ar,8) #put()的方法是将数据放入状态机的输出FIFO
  13. time.sleep_ms(5)

LCD1602 I2C 实验

  • 按照下图连接好硬件,连接好接入电脑的Micro USB,在Thonny打开示例程序Lesson-21 LCD1602 I2C中的python文件,先将RGB1602.py文件另存为Raspberry Pi Pico中,运行Choose_Color.py可以看到每5秒切换一种不同的颜色;运行Discoloration.py文件可以看到RGB颜色渐变的效果。


  • 代码解析

Choose_Color.py

  1. #定义颜色
  2. rgb9 = (0,255,0) #青色’
  3. lcd.setCursor(0, 0) #设置游标位置
  4. # print the number of seconds since reset:
  5. lcd.printout("Waveshare") #写入字符
  6. lcd.setCursor(0, 1) #设置游标位置到第二行第零列
  7. lcd.printout("Hello,World!")#写入字符
  8. lcd.setRGB(rgb1[0],rgb1[1],rgb1[2]); #设置背光

Discoloration.py

  1. t=0
  2. while True:
  3. r = int((abs(math.sin(3.14*t/180)))*255); #RGB随着时间的变化而变化
  4. g = int((abs(math.sin(3.14*(t+60)/180)))*255);
  5. b = int((abs(math.sin(3.14*(t+120)/180)))*255);
  6. t = t + 3;
  7. lcd.setRGB(r,g,b);#重新设置RGB的值
  8. # set the cursor to column 0, line 1
  9. lcd.setCursor(0, 0) #定位到第一行第零列
  10. # print the number of seconds since reset:
  11. lcd.printout("Waveshare")#写入字符
  12. lcd.setCursor(0, 1) #定位到第二行第零列
  13. lcd.printout("Hello,World!")#写入字符
  14. time.sleep(0.3)

价格: ¥37.8
型号: Raspberry Pi Pico
制造商: Raspberry Pi
SKU: 0101501