【Follow me第二季第4期】任务提交帖

Lucheni · 发表于2024-12-29 22:23

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本帖最后由 Lucheni 于 2025-1-10 23:25 编辑

Hello大家好，我是Lucheni，很非常高兴能参加这次的活动，体验Arduino Nano RP2040 Connect开发板的乐趣。

本次活动我仅购买了单块Arduino Nano RP2040 Connect开发板，没有使用其他的模组。

本次我分别完成了任务一二三和选做一，接下来我会分别展示各个任务的实现过程。

任务一：搭建环境并开启第一步Blink三色LED / 串口打印Hello DigiKey & EEWorld！

代码流程图如下

本次的开发我依旧使用了熟悉的Arduino开发环境，毕竟是Arduino官方版本的开发板，当然用Arduino更为合适。如上图，此块Arduino和经典nano开发板略有区别，led为三色led，所以使用常规blink例程驱动三色led会有问题。

参考开发板官方Tutorials文件（https://docs.arduino.cc/tutorials/nano-rp2040-connect/rp2040-01-technical-reference/），RGB led是连接在W-102模块上的，所以要控制led，需要先安装WiFiNINA库。

#include <WiFiNINA.h>

然后需要在初始化函数中定义LED控制管脚

pinMode(LEDR, OUTPUT);

pinMode(LEDG, OUTPUT);

pinMode(LEDB, OUTPUT);

打开和关闭像素代码如下：

digitalWrite(LEDR, HIGH); //RED

digitalWrite(LEDG, HIGH); //GREEN

digitalWrite(LEDB, HIGH); //BLUE

digitalWrite(LEDR, LOW); //RED

digitalWrite(LEDG, LOW); //GREEN

digitalWrite(LEDB, LOW); //BLUE

串口操作则和常规Arduino完全一致

最后项目主要代码如下：实现了三色依次切换亮起，并在串口输出亮起的灯，最后三色同时亮起，同时串口输出Hello DigiKey & EEWorld！

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(9600);
  pinMode(LEDR, OUTPUT);
  pinMode(LEDG, OUTPUT);
  pinMode(LEDB, OUTPUT);
  delay(1000);
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  digitalWrite(LEDR, HIGH); //RED
  digitalWrite(LEDG, HIGH); //GREEN
  digitalWrite(LEDB, HIGH); //BLUE
  Serial.println("Hello DigiKey & EEWorld！");
  delay(1000);
  digitalWrite(LEDR, LOW); //RED
  digitalWrite(LEDG, LOW); //GREEN
  digitalWrite(LEDB, LOW); //BLUE
  Serial.println("RED ON!");
  digitalWrite(LEDR, HIGH); //RED
  delay(1000);
  digitalWrite(LEDR, LOW); //RED
  Serial.println("GREEN ON!");
  digitalWrite(LEDG, HIGH); //RED
  delay(1000);
  digitalWrite(LEDG, LOW); //GREEN
  Serial.println("BLUE ON!");
  digitalWrite(LEDB, HIGH); //RED
  delay(1000);
}

任务二：调试IMU传感器，通过串口打印六轴数据

同样参考Tutorials可知，本块开发板使用了STM的LSM6DSOXTR，这是一颗IMU（惯性测量单元），具有3D数字加速度计和3D数字陀螺仪。除其他功能外，它还具有机器学习核心，可用于任何运动检测项目，例如自由落体、计步器、计步器、计步器。同时该芯片还具有嵌入式温度传感器。

代码流程图如下

要连接LSM6DSOX模块的数据，Arduino官方提供了Arduino_LSM6DSOX库（

链接已隐藏，如需查看请登录或者注册

），在Arudino中可以直接通过库管理器安装。

库的安装和初始化代码如下

#include <Arduino_LSM6DSOX.h>

if (!IMU.begin()) {

    Serial.println("Failed to initialize IMU!");

    while (1);

  }

读取传感器数据可以使用如下代码：

加速度计数据：

float x, y, z;



  if (IMU.accelerationAvailable()) {

    IMU.readAcceleration(x, y, z);

  }

陀螺仪数据：

float x, y, z;



  if (IMU.gyroscopeAvailable()) {

    IMU.readGyroscope(x, y, z);

  }

温度数据：

if (IMU.temperatureAvailable())

  {

    int temperature_deg = 0;

    IMU.readTemperature(temperature_deg);



    Serial.print("LSM6DSOX Temperature = ");

    Serial.print(temperature_deg);

    Serial.println(" °C");

  }

因本次任务仅要求读取六轴数据，所以实际项目代码中并没有进行温度数据读取。

任务三+选做任务一：调试PDM麦克风，通过串口打印收音数据和音频波形，并体现在RGB LED上。

此开发板板载了MP34DT06JTR 麦克风，这是一款紧凑、低功耗的全向数字 MEMS 麦克风，带有 IC 接口。它具有 64 dB 的信噪比，能够感应声波，并且可以在 -40 °C 至 +85 °C 的温度下工作。

代码流程图如下

要从 MP34DT06JTR 访问数据，需要使用 Arduino Mbed OS Nano 板包中包含的 PDM 库。安装了主板包后，可以通过浏览文件 > 示例 > PDM > PDMSerialPlotter 找到PDM麦克风的工作示例。

Arudino官方为此麦克风单独写了一份Tutorial：https://docs.arduino.cc/tutorials/nano-rp2040-connect/rp2040-microphone-basics/

麦克风使用的主要代码如下：

static const char channels = 1;// 设置输出通道的数量。

static const int frequency = 20000;// 将采样频率设置为 20 KHz。

short sampleBuffer[512];// 读取样本，每个样本为 16 位。

PDM.begin(channels, frequency); 初始化 PDM 库。

Serial.print(sampleBuffer[i]);// 将样本打印到串行监视器/绘图仪。

选做任务一其实和任务三比较类似，任务三是将麦克风的数据输出，选做任务一则是通过led的颜色变化体现麦克风收到的声音大小。

代码中我使用了如下公式将声音大小转换为led亮度：

r=255-(abs(sampleBuffer[i])/10000)*255;

感谢DigiKey和EEWorld举办此次活动，让我有机会体验到Arduino官方开发板的乐趣！

Arudino为官方开发板开发的相关资料和教程非常细节和丰富，个人觉得这是国内相关厂商需要学习的。

代码下载链接如上：https://download.eeworld.com.cn/detail/Lucheni/635466

任务提交视频：https://training.eeworld.com.cn/video/42217