【Follow me第二季第4期】任务汇总

秦天qintian0303 发表于 2025-1-10 22:41

本帖最后由秦天qintian0303 于 2025-1-13 17:27 编辑

第一部分：汇总视频展示

        任务一：搭建环境并开启第一步Blink三色LEDand串口打印+任务二：调试IMU传感器，通过串口打印六轴原始数据+任务三：调试PDM麦克风，通过串口打印收音数据和音频波形

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第二部分：物料清单

        硬件：Arduino® Nano RP2040 Connect开发板+底座

  

        软件：Arduino IDE

第三部分：分任务介绍

任务一：本任务旨在通过Arduino平台，利用RP2040微控制器实现对一块开发板上的三色RGB LED灯的控制，并通过串口打印信息，实现硬件和软件层面的基本交互。这是学习新硬件和软件平台时常见的“Hello World”式入门项目，旨在熟悉开发环境、硬件接口及基本编程逻辑。

  

<article data-content="[{"type":"block","id":"YtYM-1733232495049","name":"paragraph","data":{"style":{"textIndent":28}},"nodes":[{"type":"text","id":"T4xR-1733232495047","leaves":[{"text":"RGB的控制是通过wifi芯片实现的，虽然在arduino编程中使用方法没有变化，不过需要调用这个库才能使用RGB，而且有一点需要注意，在NINA模块上使用蓝牙®低功耗模式时，默认不能使用RGB。当模块处于蓝牙®低功耗模式时，RGB通过W-102模块连接，因此需要安装WiFiNINA库。","marks":[]}]}],"state":{}}]">
        RGB的控制是通过wifi芯片实现的，虽然在arduino编程中使用方法没有变化，不过需要调用这个库才能使用RGB，而且有一点需要注意，在NINA模块上使用蓝牙®低功耗模式时，默认不能使用RGB。当模块处于蓝牙®低功耗模式时，RGB通过W-102模块连接，因此需要安装WiFiNINA库。

        主要代码如下：

<pre>
<code>#include <WiFiNINA.h>
char RGB_flag = 0;
void setup() {
Serial.begin(9600);
while (!Serial);
Serial.println("Hello DigiKey & EEWorld!");

pinMode(LEDB, OUTPUT);
pinMode(LEDR,OUTPUT);
pinMode(LEDG,OUTPUT);
digitalWrite(LEDB,LOW);
digitalWrite(LEDR,LOW);
digitalWrite(LEDG,LOW);
}

void loop() {
if(RGB_flag) {
digitalWrite(LEDB, LOW);
digitalWrite(LEDR, LOW);
digitalWrite(LEDG, LOW);
} else {
digitalWrite(LEDB, HIGH);
digitalWrite(LEDR, HIGH);
digitalWrite(LEDG, HIGH);
}
RGB_flag = !RGB_flag;
delay(1000);
}</code></pre>

        详细内容可参见分任务贴：<a href="https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1300872-1-1.html" target="_blank">https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1300872-1-1.html</a>

任务二：本任务旨在通过Arduino Nano RP2040 Connect开发板，深入学习和调试IMU（惯性测量单元）传感器，特别是ST的六轴IMU LSM6DSOXTR。此传感器能够测量三轴加速度和三轴角速度，对于设备的运动跟踪和姿态计算至关重要。通过本项目，我们将实现通过串口打印出IMU传感器的六轴原始数据，为后续的设备姿态分析和运动控制提供基础。

  

        主要代码如下：

<pre>
<code>#include <Arduino_LSM6DSOX.h>

float Ax, Ay, Az;
float Gx, Gy, Gz;

void setup() {
Serial.begin(9600);

while(!Serial);

if (!IMU.begin()) {
Serial.println("Failed to initialize IMU!");
while (1);
}

Serial.print("Accelerometer sample rate = ");
Serial.print(IMU.accelerationSampleRate());
Serial.println("Hz");
Serial.println();

Serial.print("Gyroscope sample rate = ");
Serial.print(IMU.gyroscopeSampleRate());
Serial.println("Hz");
Serial.println();

}

void loop() {

if (IMU.accelerationAvailable()) {
IMU.readAcceleration(Ax, Ay, Az);

Serial.println("Accelerometer data: ");
Serial.print(Ax);
Serial.print('\t');
Serial.print(Ay);
Serial.print('\t');
Serial.println(Az);
Serial.println();
}

if (IMU.gyroscopeAvailable()) {
IMU.readGyroscope(Gx, Gy, Gz);

Serial.println("Gyroscope data: ");
Serial.print(Gx);
Serial.print('\t');
Serial.print(Gy);
Serial.print('\t');
Serial.println(Gz);
Serial.println();
}

delay(500);
}</code></pre>

        详细内容可参见分任务贴：<a href="https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1300874-1-1.html" target="_blank">https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1300874-1-1.html</a>

任务三：本任务旨在调试PDM（Pulse Density Modulation）麦克风，并通过串口打印收音数据以及在上位机上展示音频波形。PDM麦克风作为一种数字音频输入设备，具有信号抗干扰能力强、传输效率高等优点，广泛应用于智能音箱、蓝牙耳机等音频设备中。本项目通过Arduino Nano RP2040开发板板载的PDM麦克风，实现音频信号的采集、处理与展示，为后续的音频分析与应用提供基础。

  

        主要代码如下：

<pre>
<code>#include <WiFiNINA.h>
#include <PDM.h>

bool LED_SWITCH = false;

// default number of output channels
static const char channels = 1;

// default PCM output frequency
static const int frequency = 20000;

// Buffer to read samples into, each sample is 16-bits
short sampleBuffer;

// Number of audio samples read
volatile int samplesRead;

void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(LEDB, OUTPUT);
while (!Serial);
// Configure the data receive callback
PDM.onReceive(onPDMdata);

// Optionally set the gain
// Defaults to 20 on the BLE Sense and -10 on the Portenta Vision Shields
// PDM.setGain(30);

// Initialize PDM with:
// - one channel (mono mode)
// - a 16 kHz sample rate for the Arduino Nano 33 BLE Sense
// - a 32 kHz or 64 kHz sample rate for the Arduino Portenta Vision Shields
if (!PDM.begin(channels, frequency)) {
Serial.println("Failed to start PDM!");
while (1);
}
}
void loop() {
// Wait for samples to be read
if (samplesRead) {

// Print samples to the serial monitor or plotter
for (int i = 0; i < samplesRead; i++) {
 if (channels == 2) {
 Serial.print("L:");
 Serial.print(sampleBuffer);
 Serial.print(" R:");
 i++;
 }
 Serial.println(sampleBuffer);
// Clear the read count
samplesRead = 0;
}
}
}

/**
Callback function to process the data from the PDM microphone.
NOTE: This callback is executed as part of an ISR.
Therefore using `Serial` to print messages inside this function isn't supported.
* */
void onPDMdata() {
// Query the number of available bytes
int bytesAvailable = PDM.available();

// Read into the sample buffer
PDM.read(sampleBuffer, bytesAvailable);

// 16-bit, 2 bytes per sample
samplesRead = bytesAvailable / 2;
}</code></pre>

        详细内容可参见分任务贴：<a href="https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1300876-1-1.html" target="_blank">https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1300876-1-1.html</a>

第四部分：心得体会

        通过本次“Blink三色LED并串口打印”、“IMU传感器应用”以及“调试PDM麦克风”的一系列项目实践，我对Arduino平台及其相关硬件开发有了全面而深刻的认识和体验。Arduino平台在硬件开发中的便捷性和灵活性给我留下了深刻的印象。利用Arduino IDE，我能够快速地编写、上传和调试代码，这不仅大大提高了开发效率，还让我能够更加专注于功能的实现和逻辑的优化。本次项目实践让我对Arduino平台和RP2040开发板有了更深入的了解和认识，同时也锻炼了我的硬件连接、软件编程和调试能力。通过这些实践，我不仅掌握了相关技能，还学会了如何在遇到问题时寻求解决方案，这对于我未来的学习和工作都将产生积极的影响。

第五部分：代码分享

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</article>

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