主板及扩展板介绍#
Raspberry Pi Pico 主板#
Raspberry Pi Pico 简介:
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。
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。
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。
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。
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。
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。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。
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:

完整引脚图:

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:705515mm
排针间距:2.54mm
3.原理图:

4.接口说明:

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:

麦克纳姆轮小车下板(带电机驱动)#

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:
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
正反面的示意图:
正面
反面电路图:
