# 主板及扩展板介绍

## Raspberry Pi Pico 主板

Raspberry Pi Pico 简介：                    
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2021年1月底的时候，树莓派基金会发布了一个重磅消息，推出了进军微控制器领域的Raspberry Pi Pico。功能强劲，价格便宜的特性让Raspberry Pi Pico受到了全世界创客们的关注，下面就来给大家介绍一下Raspberry Pi Pico这个小玩意儿。
Raspberry Pi Pico 主板是一块小小的板子，大小和Arduino Nano 主板差不多，为21mm × 51mm。
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Raspberry Pi Pico是具有灵活数字接口的低成本高性能微控制器板。它集成了Raspberry Pi自己的RP2040微控制器芯片，运行速度高达133 MHz的双核Arm Cortex M0 +处理器，嵌入式264KB SRAM和2MB板载闪存以及26个多功能GPIO引脚。对于软件开发，可以使用Raspberry Pi的C/C++SDK或MicroPython，这个教程中我们使用MicroPython。
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裸板不带针脚，需要自己焊。这是一块做工精良的电路板，也可以作为SMD元件，直接焊接到印刷电路板上。
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主板上最主要的功能是一端的microUSB连接器。它既用于通信，也用于给Raspberry Pi Pico供电。
在microUSB连接器旁边安装了一个板载LED，它内部连接到GPIO针脚25，这是整个Raspberry Pi Pico主板上唯一的LED。
开机按钮安装在离LED稍低一点的地方，它可以让你改变Raspberry Pi Pico的启动模式，这样你就可以在上面加载MicroPython，进行拖拽式编程。
在板子的底部，你会看到三个连接点，这些连接点是用于串行Debug选项的，我们今天是入门，暂时不探讨这个问题，高级开发者会比较感兴趣。

在板子的中央是整个板子的“大脑”——RP2040 MCU，RP2040能够支持高达16MB的片外闪存，不过在Raspberry Pi Pico中只有4MB。
- 双核32位ARM Cortex-M0+处理器。
- 运行在48MHz，但可以超频到133MHz。
- 30个GPIO引脚(26个暴露)。
- 可支持USB主机或设备模式。
- 8个可编程I/O（PIO）状态机。
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Raspberry Pi Pico是一个3.3V的逻辑器件，但由于内置了电压转换器和稳压器，它可以用一系列电源供电。
GND–––地线，8个地线加上3针Debug连接器上的一个附加地线，是方形的，而不是像其他连接的圆形。
VBUS–––这是来自microUSB总线的电源(5V)。如果Raspberry Pi Pico不是由microUSB连接器供电，那么这里将没有输出。
VSYS–––这是输入电压，范围为2V至5V。板载电压转换器将为Raspberry Pi Pico将其改为3.3V。
3V3–––这是Raspberry Pi Pico内部调节器的3.3V输出。只要将负载保持在300MA以下，它就可用于为其他组件供电。
3V3_EN–––你可以使用此输入禁用Raspberry Pi Pico 的内部电压调节器，从而关闭 Raspberry Pi Pico和由其供电的任何组件。
RUN–––可以启用或禁用RP2040微控制器，也可以将其复位。
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Raspberry Pi Pico板上有26个裸露的GPIO连接，它们的排列顺序很好，在GP22和GP26之间有“空隙”（这些“缺失”的引脚在内部使用）。这些引脚都有多种功能，你可以为PWM配置多达16个引脚。有两个I2C总线，两个UART和两个SPI总线，这些可以配置使用多种GPIO引脚。
Raspberry Pi Pico有三个模数转换器分别为ADC0-GP26、ADC1-GP27、ADC2-GP28还有一个内部用于板载温度传感器的转换器ADC-VREF。<span style="color: rgb(255, 76, 65);">注意：ADC的分辨率为12位。但MicroPython把范围映射到16位，也就是从0到65535，微处理器的工作电压是3.3V，也就是说0对应着0V，65535对应着3.3V。</span>
你也可以在ADC_VREF引脚上提供一个外部精密电压参考。其中一个接地点，即33脚上的ADC_GND被用作该参考点的接地点。
| Raspberry Pi Pico 配置|
| :--: |
| 双核 Arm Cortex-M0 + @ 133MHz|
| 2 个 UART、2 个 SPI 控制器和 2 个 I2C 控制器|
| 芯片内置 264KB SRAM 和 2MB 的板载闪存|
| 16 个 PWM 通道1|
| 通过专用 QSPI 总线支持最高 16MB 的片外闪存|
| USB 1.1 主机和设备支持|
| DMA 控制器|
| 8 个树莓派可编程 I/O（PIO）状态机，用于自定义外围设备支持|
| 30 个 GPIO 引脚，其中 4 个可用作模拟输入|
| 支持 UF2 的 USB 大容量存储启动模式，用于拖放式编程|

Raspberry Pi Pico原理图：
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完整引脚图：
![Img](./media/e08b5ee0ca0f7a013d8266a6445d46a2.png)

Raspberry Pi也在官网发布了一大堆技术文档，还有一本名为《Get Started with MicroPython on Raspberry Pi Pico》的说明书。它有纸质版，也有PDF版下载。
更多详情请了解树莓派官方网站：
https://www.raspberrypi.com/products/raspberry-pi-pico


## Raspberry Pi Pico 扩展板

1.概述
keyes sensor Shield V2 for Raspberry Pi Pico是专为Raspberry Pi Pico开发的扩展板，无需焊接，全引脚引出。为方便接线采用2.54防反插端子，且扩展板上接口都带有丝印。3pin接口丝印一般为G、V、S，其中扩展板上所有的G代表GND，V代表VCC（3.3V/5V，注意标了3.3V的不能接5V电源）接口，S代表接口上方的数字口/模拟口。4pin/5pin接口左面都有对应接口丝印。扩展板上自带间距为2.54mm的排母接口（主要为了方便舵机接线）。同时扩展板上自带1个电源指示灯PWR、自带4个定位孔。
该扩展板提供各种通信接口包括 I2C、UART、3 x模拟IO和13 x数字IO，并提供5V的电源接口为原型开发提供最简单的连接方式。

2.规格参数：
- 电流：最大为1.2A（其Raspberry Pi Pico整体IO输出为200mA，wifi模块处最大为1A）
- DC输入电压：5V
- 输出电压：DC3.3V\5V（电路5V,wifi模块为3V）
- 最大功率：4W
- 推荐环境温度：-10°C ~ 50°C
- 产品尺寸：70*55*15mm
- 排针间距：2.54mm

3.原理图：
![Img](./media/c3c55f44be0b28db69dd43dcf5b5b7fc.png)

4.接口说明：
![Img](./media/55119a349c4c761296fbd086f788fd71.png)

5.使用方法：
将Raspberry Pi Pico主板堆叠在扩展板上即可使用，如下图：
![Img](./media/f82c0a0d7384aec8cf33591441a49e54.png)








## 麦克纳姆轮小车下板(带电机驱动)
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1. 产品描述:
麦克纳姆轮小车下板(带电机驱动)板上包含STC8芯片和DRV8833芯片等，为了节约IO口资源，我们使用STC8芯片部分引脚来控制DRV8833电机驱动芯片，并且HR8833电机芯片是用来控制4个直流减速电机的转动方向和速度。STC8相当于一个8路pwm输出（寄存器0x1 ~ 8），2路数字信号输出（寄存器0x9 ~ A）的IIC从设备，我们向它对应的寄存器写入对应的值，芯片将会从对应的引脚输出对应的信号。
该驱动底板还上配有3路循迹传感器、首尾各一个红外接收头、四个WS2812灯、两个七彩灯、4个直流减速电机（两个七彩灯已经与STC8芯片引脚相连，4个电机通过DRV8833驱动芯片也已经与STC8相连，其余传感器实验我们的控制板引脚控制），即齿轮减速电机，是在普通直流电机的基础上，加上配套齿轮减速箱。齿轮减速箱的作用是，提供较低的转速，较大的力矩。同时，齿轮箱不同的减速比可以提供不同的转速和力矩。这大大提高了，直流电机在自动化行业中的使用率。减速电机是指减速机和电机（马达）的集成体。这种集成体通常也可称为齿轮马达或齿轮电机。减速电机广泛应用于钢铁行业、机械行业等。使用减速电机的优点是简化设计、节省空间。我们来看一下麦克纳姆轮小车下板(带电机驱动)参数以及正反面的示意图和底板的电路图：

2. 规格参数：
底板连接器端口输入：DC 7V---9V
驱动板系统运行电压：5V
标准运行功耗：约为2.2W
最大功率：最大输出功率为12W
电机转速：200RPM
工作温度范围：0-50℃
尺寸：134×181×75mm
环保属性：ROHS 

3. 正反面的示意图：
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正面
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反面

4. 电路图：
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