实验三十旋转编码器模块控制RGB模块#

🌟 项目简介#

本实验将旋转编码器的转动变化转化为数字信号，并用它来循环切换RGB LED的颜色（红→绿→蓝→红……）。每转一下编码器，LED就换一种颜色，像一个“手动调色盘”，既直观又有趣！

⚙️ 工作原理#

旋转编码器每转动一小格，内部会产生一个脉冲信号，MicroPython通过RotaryIRQ库实时读取当前累计转动值（r.value()）；
我们对这个数值做「除以3取余数」运算（val % 3），结果只能是 0、1 或 2；
根据余数决定点亮哪一种颜色：
- 余数 0 → 红光（R=65535, G=0, B=0）
- 余数 1 → 绿光（R=0, G=65535, B=0）
- 余数 2 → 蓝光（R=0, G=0, B=65535）
RGB模块使用的是共阴极接法（三个LED负极连在一起接地），所以高电平（PWM输出）才能点亮对应颜色。

💡 小知识：duty_u16(65535) 表示满亮度（16位PWM最大值），duty_u16(0) 表示完全熄灭。

🧰 所需材料#


Raspberry Pi Pico板 ×1	Raspberry Pi Pico扩展板 ×1	Keyes 共阴RGB模块 ×1	Keyes 旋转编码器模块 ×1

防反插5Pin排线 ×1	防反插4Pin排线 ×1	MicroUSB数据线 ×1

🔌 接线图#

📌 接线说明（请对照图仔细连接）：

模块	Pico引脚	说明
RGB模块 R（红）	GP9	PWM输出，控制红色亮度
RGB模块 G（绿）	GP10	PWM输出，控制绿色亮度
RGB模块 B（蓝）	GP11	PWM输出，控制蓝色亮度
编码器 CLK	GP18	时钟信号引脚
编码器 DT	GP19	数据信号引脚
编码器 SW	GP20	按键开关（本实验未使用，可悬空或接上拉）
RGB模块 GND	GND	共阴极必须接地！
编码器 VCC	VSYS 或 3V3	建议用 VSYS（约5V）更稳定
编码器 GND	GND

✅ 温馨提示：

RGB模块务必确认是共阴极（Common Cathode），接错会导致不亮或颜色异常；
若RGB灯不亮，请先检查GND是否接牢，再确认Pico供电是否正常（USB线要能传数据+供电）。

💻 示例代码（MicroPython）#

# Keyes Starter Kit for Raspberry Pi Pico
# 实验30：旋转编码器控制RGB LED颜色切换
# 使用RotaryIRQ库（需提前将rotary_irq_rp2.py放入Pico中）

import time
from rotary_irq_rp2 import RotaryIRQ
from machine import Pin, PWM

# 初始化RGB三色PWM引脚（GP9红、GP10绿、GP11蓝）
pwm_r = PWM(Pin(9))
pwm_g = PWM(Pin(10))
pwm_b = PWM(Pin(11))

# 设置PWM频率为1kHz（适合LED调光，太低会闪烁，太高可能响应慢）
pwm_r.freq(1000)
pwm_g.freq(1000)
pwm_b.freq(1000)

# 定义light()函数：一键设置RGB亮度（0~65535）
def light(red, green, blue):
    pwm_r.duty_u16(red)
    pwm_g.duty_u16(green)
    pwm_b.duty_u16(blue)

# 初始化旋转编码器（CLK=GP18，DT=GP19，无限制范围）
r = RotaryIRQ(
    pin_num_clk=18,
    pin_num_dt=19,
    min_val=0,
    reverse=False,
    range_mode=RotaryIRQ.RANGE_UNBOUNDED
)

# 【可选】编码器按键（SW），本实验未使用，但保留引脚定义便于拓展
SW = Pin(20, Pin.IN, Pin.PULL_UP)

# 主循环：持续读取编码器值，按余数切换颜色
while True:
    val = r.value()           # 获取当前旋转计数值
    remainder = val % 3       # 计算除以3的余数（0、1、2）
    print("当前余数:", remainder)  # 在Shell中显示，方便调试
    
    if remainder == 0:
        light(65535, 0, 0)    # 红色
    elif remainder == 1:
        light(0, 65535, 0)    # 绿色
    elif remainder == 2:
        light(0, 0, 65535)    # 蓝色
    
    time.sleep(0.1)  # 小延时，避免刷新太快看不清，也减轻CPU负担

📚 代码解析#

代码段	说明
`from rotary_irq_rp2 import RotaryIRQ`	导入专为RP2040优化的旋转编码器中断库（需提前复制到Pico）
`pwm_r.duty_u16(65535)`	`duty_u16()` 设置16位PWM占空比，`65535` = 100%亮度，`0` = 完全熄灭
`val % 3`	取模运算，确保结果永远在 `0, 1, 2` 中循环，实现三色轮换
`time.sleep(0.1)`	每0.1秒检测一次，防止抖动误判，也避免串口打印刷屏

🔧 如何安装 rotary_irq_rp2.py？

下载该库文件（官网或Keyes套件资料包中提供）；
用Thonny或uPyCraft等工具，将其拖入Pico设备根目录；
重启Pico或重新运行程序即可识别。

✅ 实验现象#

接线完成后，给Pico通电（USB连接电脑）；

运行代码，在Thonny下方的Shell窗口中会持续打印类似：

当前余数: 0  
当前余数: 0  
当前余数: 1  
当前余数: 1  
当前余数: 2  

同时观察RGB模块：
- 初始状态常亮红色；
- 顺时针轻转编码器一格 → 变为绿色；
- 再转一格 → 变为蓝色；
- 再转一格 → 回到红色，循环往复；
逆时针旋转则计数值减小，同样按 ...2→1→0→2→1... 循环切换。

⚠️ 注意事项#

🔌 电源安全：RGB模块工作电流较大，建议使用带稳压的USB电源（如电脑USB口或优质充电头），避免Pico因供电不足重启；
🧩 模块方向：接线前看清RGB模块丝印标注（R/G/B标识），接反会导致颜色错乱；
📡 干扰排查：若旋转时颜色跳变异常（如转1格却跳2种颜色），可能是接触不良或编码器质量差，可尝试加time.sleep(0.05)或检查排线是否插紧；
📦 库文件缺失：若报错 ImportError: cannot import name RotaryIRQ，说明rotary_irq_rp2.py未正确放入Pico，请重新上传并重启。

🧠 扩展思维#

如果想让RGB灯随着旋转速度渐变颜色（比如转得越快，颜色过渡越流畅），而不是“跳变”三色，你打算怎么修改代码？

实验三十 旋转编码器模块控制RGB模块

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