PI Pico的一些有趣的基本实验

▌01 PI Pico实验板

在 RASPBERRY PI PICO 开发板 基础测试^[1] 给出了对PI Pico开发板的基本设置，通过 安装Thonny开发环境^[2] 可以方便对Pi Pico进行初步的开发。

▲ Pi Pico电路板的正反面

本文下面根据 Raspberry  Pi Pico Python SDK^[3] 中给的示例，对PI Pico的一些基本模块进行测试。

关于Pi Pico的管脚配置，可以参见 Pi Pico数据手册^[4] 中给出的Pi Pico管脚图定义：

▲ Pi Pico管脚功能定义图

更多PiPico的资料可以从：Pi Pico官方网站^[5] 获得。

▌02 基本测试

1.Flash LED on board

from machine import Pin,Timer from time import sleep_us

led = Pin(25, Pin.OUT)
tim = Timer()

print("Flash LED.") def tick(timer): global led
    led.toggle()

tim.init(freq=2, mode=Timer.PERIODIC, callback=tick)

2.UART

（1）测试程序

from machine import UART,Pin,Timer from time import sleep_us

uart = UART(0, baudrate=115200, tx=Pin(0), rx=Pin(1), bits=8, parity=None, stop=1)
led = Pin(25, Pin.OUT)

tim = Timer()

print("Send UART.") def tick(timer): global uart, led

    led.toggle()
    uart.write(b'\x55')

tim.init(freq=10, mode=Timer.PERIODIC, callback=tick)

▲ 测试Pin(0)

▲ 测量Pin(0)的波形

3.ADC

通过ADC通道4，读取芯片内部温度。在此过程中，使用手触摸Pi Pico表面加热，或者使用酒精喷洒芯片表面进行降温。

▲ 读取芯片内部的温度

import machine import utime

sensor_temp = machine.ADC(4)
conversion_factor = 3.3/(65535) while True:
    read = sensor_temp.read_u16() * conversion_factor

    temperature = 27 - (read - 0.706) / 0.001721 print(temperature)
    utime.sleep(2)

▲ 显示读取的温度值

▲ 读取的温度数值变化

4.PWM

（1）PWM驱动LED

控制板载LED的波形是PWM运行。

from machine import Pin,PWM import time

pwm = PWM(Pin(25))

pwm.freq(1000)

duty = 0 direction = 1 for _ in range(16*255):
    duty += direction if duty > 255:
        duty = 255 direction = -1 elif duty < 0:
        duty = 0 direction = 1 pwm.duty_u16(duty*duty)
    time.sleep(0.001)

PWM是软件PWM，它可以设置在任意管脚上。初步测试过Pin0, 15, 16等等。都具有相类似波形。

▲ Pin25（驱动LED）的波形变化

▲ LED亮度变化

（2）PWM驱动舵机

舵机使用频率为50Hz，脉冲宽度cs 1.0 ~ 2.0ms的脉冲作为控制信号。下面是产生基本舵机位置中间时的输出控制脉冲。

from machine import Pin,PWM import time

pwm = PWM(Pin(15))

pwm.freq(50)
pwm.duty_u16(4915)

舵机具有三个接线：

• 棕色：GND
• 红色：+4.5 ~ +6V
• 黄色：指令脉冲信号

▲ 舵机及其接口

计算Duty_16公式为：

对应脉冲宽度与duty_u16之间的关系：

▲ 输出50Hz，1.5ms脉冲宽度

▲ 变化的PWM波形驱动舵机旋转

from machine import Pin,PWM import time

pwm = PWM(Pin(16))

pwm.freq(50) for _ in range(100):
    pwm.duty_u16(3276)
    print("Out pulse width : 1ms")
    time.sleep(1)

    print("Out pulse with : 2ms.")
    pwm.duty_u16(6553)
    time.sleep(1)

（3）PWM+ADC实验

使用电位器将改变的电压引入ADC(0)，由单片机获得对应的ADC数值，改变PWM输出，使其输出的时间宽度从1ms等比例变化到2ms。

▲ 将电位器输入ADC(0)

可以看到舵机的输出角度随着电位器的改变而发生变化。

▲ 旋转电位器改变舵机的角度

from machine import Pin,PWM import time

pwm = PWM(Pin(16))

pwm.freq(50)

control = machine.ADC(0) for _ in range(1000):
    adc = control.read_u16()
    duty = int(adc * (6553-3276)/0xffff) + 3276 pwm.duty_u16(duty)
    time.sleep(0.1)

5.中断IRQ

使用管脚PIN2的下降沿产生中断。示例程序如下：

from machine import Pin

p2 = Pin(2, Pin.IN, Pin.PULL_UP)

p2.irq(lambda pin:print("IRQ with flag:",
        pin.irq().flags()),
        Pin.IRQ_FALLING)

使用跳线将PIN2接地。每一次等会触发中断发生一次。

▲ 将PIN2接地可以看到触发了中断

▌结论

通过几个基础的Pi Pico实验，初步给出了该模块的应用实例。

参考资料

[1] RASPBERRY PI PICO 开发板 基础测试: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/114037888

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