【得捷电子Follow me第1期】Raspberry Pi Pico的敏捷开发的总结
[复制链接]
本帖最后由 北方 于 2023-7-13 16:16 编辑
Raspberry Pi Pico的敏捷开发的总结
1 感谢得捷电子和EEWORLD提供的项目开发机会，通过学习视频和文档，熟悉了Raspberry Pi Pico使用和开发 。这个过程最大的体会就是敏捷开发，也就是使用最快捷的方式熟悉并掌握开发硬件和软件，并且高效地开发出可以应用的实际项目。
这样的快速开发，可以使用记忆MicroPython的thonny，还同时支持基于C++开发的VS code，分别在如下两个帖子中描述。这样把注意力在代码和逻辑实现，在应用上提高了开发和使用效率。
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1242823-1-1.html
https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1247125-1-1.html
2 总结视频
基于上述的项目总结
lv_0_20230713160842
3 项目总结报告
本次活动用到的硬件有5项
主控板：Raspberry Pi Pico w ——RP2040
扩展板：103100142——方便将pico w开发板的信号引出，连接到各种 grove 设备
屏幕：104020208——I2C接口 单色 OLED显示屏，可以通过编程显示各种文字、图案
外设1：107020000——蜂鸣器，可以通过GPIO驱动发出声音
外设2：109020022——高性能、高集成度、低功耗的多模卫星定位导航模块
从而完成以下规定的基本任务和扩展，
3.1 任务1：熟悉thonny软件与micropython的基本语法
基于Rpi Pico W的开发工具有很多选择，其中thonny是最便捷和快速的，安装方法简单，在已经安装好python的电脑上，使用如下pip命令安装，
pip install thonny
启动后，这个工具分为上下两个主视窗，上面的是代码编辑区域，下面是输出区域。右下角的硬件状态显示当前的软件和硬件状态，即可以用本地python调试运行，也可以直接在PICO的硬件平台上编辑后运行。
MicroPython是标准python语句的一个子集，可以在https://micropython.org/help/ 这个官网上查到使用的说明和更新的手册。具体到Pico开发板，有专门的页面，在标准库之外，还列出了完整的外设库。了解整个开发环境和工具后可以通过以下简单代码完成测试。简单设定主频的代码如下
import machine
machine.freq() # get the current frequency of the CPU
machine.freq(240000000) # set the CPU frequency to 240 MHz
点击保存，可以在Pico开发板上保存，并在上电后自动运行。
基于Raspberry Pico W的micropython固件更新及开发，使用thonny就可以快速完成，避免了复杂过程，快捷有效。
3.2 任务2：驱动外设
本任务使用的搭配器件：有Raspberry Pi Pico w开发板、GROVE SHIELD、GROVE OLED扩展板、GROVE BUZZER扩展板
3.2.1 驱动LED
本任务驱动板载LED，直接调用外设库machine，然后对led直接写入数值，加上延时函数就可以简单完成，代码如下，
LED控制运行成功。
3.2.2 驱动OLED显示屏
这里选用的OLED是I2C驱动的0.96点阵128x64的OLED，这样，这款SSD1315驱动，可以直接下载SSD1306驱动使用， ， 下载后直接复制到Pico W开发板，
OLED显示控制成果，其中自己制作了得捷的logo做成buff文件，显示代码有误，还需要再找找明确的说明才好。
3..2.3 驱动蜂鸣器
驱动蜂鸣器，可以用直接用pwm的驱动控制实现，因为语音的感受程度在20Hz~2000Hz之间，完全在PWM驱动范围内无压实现，这个范例实现的是频率从200Hz到2400Hz的逐步变化，到最高之后再从最低开始重新升高频率。
硬件连接有了grove开发板，就变得极其简单，如下，其中GROVE接口上有编号，这里选择了D20端子对应Pizzo的SIG信号线，运行通过。
3.3同步网络时间
3.3.1 同步网络时间，主要是学习网络的连接和参数查看等方法，网络同步时间是其中的应用。网络同步时间是专门提供一个网络时间同步服务器，不断给访问提供时间反馈和时间戳，这样，发送者从发送和接受的时间对比，可以比较精确地算出网络时延补偿，减去反馈的时间戳就是实际时间。这个就是ntp协议的主要内容。这个功能可以自己计算，也可以直接引入包。这个功能，只用Raspberry Pi Pico w开发板就可以实现的。
3.3.2 network模块用法
Network模块是标准库，具体用法参加https://datasheets.raspberrypi.com/picow/connecting-to-the-internet-with-pico-w.pdf
总体来说，这个和arduino的wifi库相似，都是高度封装，只需要输入联网热点数据，依次执行连接，就可以读取信息并反馈数据。具体示例如下。
3.3.3 连接网络、查看网络参数等用法，
3.3.4 实现通过网络同步系统时间。
这个采用封装的ntptime，首先在thonny的会话框，如下安装ntptime。然后就可以直接引入并使用，见如下代码
3.4 实现定位功能
3.4.1 掌握GNSS模块用法
器件：Raspberry Pi Pico w开发板、GROVE - GPS扩展板
GNSS是GPS定位功能，这个是Air530模块支持的全球定位系统模块，这个模块是通过UART串口进行数据交互的，具体搜索卫星和卫星定位的算法都是在模块内实现的。在pico W中使用GPS功能，更进一步把UART的AT命令会话过程封装成gps库，可以直接简化读取。
3.4.2实现定位功能。
首先需要安装GPS模块，访问 ，然后下载其中的micropyGPS.py，
3.5 使用C++实现OV2640摄像头的访问
使用MicroPython实现了很多功能，逻辑清楚，效果显著，不过美中不足的是对于PicoW的资源利用不充分，比如DMA等高速访问都不能简单实现。所以，还是要考虑用C++的方法来实现，这里对于摄像头的访问就需要比较大的数据交换，最适合体现这个过程。
在windows下的visual code实现，也可以用树莓派4B在linux环境下实现，也是很有意思的，不过在windows实现也是大同小异。访问 下载并安装，可以直接创建PICO SDK的开发环境并直接实现。
摄像头的端口是SCCB协议和并行数据口，因为PicoW的端口有限，所以实际上还是用I2C来实现SCCB协议的模拟实现，用SCCB来传输数据包，这样的速度不如并行端口来实现的快，这里的硬件连接使用的SIOC，SIOD作为SCK和SDIO，另外是XCLK等行同步命令和列同步信号，实现扫描。访问的方法是通过i2c的地址0x60访问，写入不同的OV2640地址，分别确定为命令和数据，这样在完成初始化之后，读取I2C的通道数据直接入DMA写入设定的内存buff中。 在对于高速传输的要求，还混合编程，还采用了image.pio的汇编代码实现快速的DMA初始化
这个开发的过程中，使用c++比micropython负责很多，但是即使这样，也是非常好用的，同时还可以支持更多的资源和能力，是对于复杂一些程序的更优选择。
4 代码提交，按照上面的顺序依次为
| 
提升卡
变色卡
千斤顶
1/10 
京公网安备 11010802033920号
Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved
