Introducción a Raspberry Pi Pico W con MicroPython

resumen

Este es un tutorial introductorio Frambuesa Pico W, basado en una nueva y emocionante placa de microcontrolador Microcontroladores RP2040 & CYW43439 WiFi + chip BLE. El Raspberry Pico Pico W es un microcontrolador basado en Arm de bajo costo que se puede programar usando C/C++ Y Micropitón.

Frambuesa Pico W También se agregó una banda única integrada Inalámbrico de 2,4 GHz Interfaz (802.11nUsar Infineon CYW43439 Además de la funcionalidad básica de GPIO, también se puede conectar a una red conservando el factor de forma Pico, por lo que se puede usar para algunos proyectos de IoT. Por ejemplo, utilice IFTTT para sistemas de seguridad o MQTT para crear reproductores en la nube y sistemas de timbre de servicios en la nube.

En este tutorial, Frambuesa Pico Wese Funciones & especificaciónGuía detallada de Raspberry Pico W Pin PIN ADC, Pin I2C, PIN SPI, UARTetc. ayuda a cualquier interfaz sensor o módulo Con esta potente tabla.

Más adelante hablaremos sobre la configuración y programación de MicroPython, como LED parpadeantes, escaneo de redes WiFi y conexión a redes WiFI.

Microcontroladores RP2040

Anteriormente, todas las placas Raspberry Pi eran Raspberry Pi 3 o 4 o Raspberry Pi Zero Procesadores Broadcom destacados como BCM2835, BCM2836, BCM2711 Etc. El chip RP2040 se anunció el 21 de enero de 2021 y es el primer procesador diseñado por la Fundación Raspberry Pi.

RP2040 32 bits dual Microcontroladores ARM Cortex-M0+ Los circuitos integrados se lanzaron simultáneamente como parte de la placa Raspberry Pi Pico. El procesador es un microcontrolador de bajo costo, y el costo es de aproximadamente USD 4Chip 40 nm silicio 7×7mm QFN-56 Paquete.

El RP2040 tiene dos Brazo Cortex-M0+ Número de núcleos sincronizados 133MHz junto con 264 KB CARNERO. La memoria del programa es externa, 16 MBEste dispositivo tiene todo lo que esperaría de un microcontrolador moderno, incluyendo: Mostos, spi, Y I2C y tiene un temporizador, PWM, DMA y un convertidor analógico a digital de 12 bits (ADC).

CYW43439 LAN inalámbrica 4 (802.11n) + Bluetooth 5.2

Tablero Raspberry Pico Pico W CYW43439 WiFi + BLE ChipEl dispositivo combinado de un solo chip AIROC CYW43439 de Infineon cuenta con una sola banda 1×1. 2,4 GHz WiFi 4 (802.11n) y Bluetooth 5.2. CYW43439 se ha mejorado con la función Bluetooth actualizada, WPA3, DPP para Wi-Fi Easy Connect APs suaves, y Compartir SDIO Host Interfaz WiFi + Bluetooth.

Funciones de LAN inalámbrica

• Wi-Fi 4 (802.11n), banda única (2,4 GHz)
• 1×1 Perilla
• Canal de 20 MHz, velocidad de datos PHY de hasta 96 Mbps
• Los conmutadores internos PA, LNA y T/R integrados admiten una sola antena compartida entre Wi-Fi y Bluetooth

Presentamos la Raspberry Pico Pico W

Frambuesa Pico W Llevando conectividad inalámbrica a la línea de productos Raspberry Pico Pico. Está construido alrededor de nuestro RP2040 Microcontroladores & CYW43439 Internet Falta de.

Raspberry Pi Pico W Oferta 2.4GHz 802.11 b / g / n WiFi Soporte de incorporación antenay certificación de cumplimiento modular. Puede funcionar con ambos estación Y Modo de punto de accesoEl acceso completo a las funciones de red está disponible para ambos C Y Micropitón Debrooper.

Raspberry Pi Pico W se emparejará con RP2040 2 MB de Memoria flashy chips de potencia que admiten voltajes de entrada desde 1.8〜5.5VProporciona 26 pines GPIOTres de ellos pueden servir como entradas analógicas con almohadillas de orificio pasante de paso de 0.1 “con bordes almenados.

el Chip inalámbrico CYW43439 Conectado a través de Teletipo a RP2040. Aunque CYW43439 admite ambos 802.11 Inalámbrico Y Bluetooth, inicialmente el Pico W no tiene soporte Bluetooth. El soporte se puede agregar más adelante y utilizará la misma interfaz SPI. Cuando se agrega soporte, el hardware existente tendrá Firmware Es compatible con Bluetooth, pero no requiere ningún cambio de hardware.

Características de Raspberry Pi Pico W

A continuación se muestran las características de la placa Raspberry Pico Pico W.

• Factor de forma de 21 mm × 51 mm
• Chip microcontrolador RP2040 diseñado por Raspberry Pi en el Reino Unido
• Procesador Arm Cortex-M0+ de doble núcleo, reloj flexible que funciona a una velocidad de hasta 133 MHz
• SRAM en chip de 264 kB
• 2 MB de flash QSPI integrado
• 2.4GHz 802.11n WiFi
• 26 pines GPIO multifunción incluyendo 3 entradas analógicas
• 2× UART, 2 × SPI controlador, 2 × controlador I2C, 16 × canales PWM
• 1× controlador USB 1.1 y soporte para PHY, host y dispositivo
• Ocho máquinas de estado de E/S programables (PIO) de × para compatibilidad con periféricos personalizados
• Potencia de entrada soportada 1.8-5.5V DC
• Temperatura de funcionamiento -20°De +70 °C a +70 °C
• Los módulos de Castellación permiten Se puede soldar directamente a la placa portadora
• Programación de arrastrar y soltar mediante almacenamiento masivo a través de USB
• Modos de suspensión e hibernación de bajo consumo
• Reloj de precisión en chip
• Sensor de temperatura
• Bibliotecas integradas de enteros acelerados y de punto flotante

Pinout Raspberry Pi Pico W

Esto es Pinout En Raspberry Pi Pico W. La etiqueta del pin se encuentra en la parte inferior del tablero.

Lo es 40 pines En Raspberry Pi Pico. La función de todos los pines se describe a continuación.

• GP0-GP28: Terminal de entrada/salida de uso general. Actúa como una entrada o una salida y no tiene un propósito fijo propio.
• Teletipo: Esta es una tierra de 0 voltios con algunos pines GND alrededor del Pico W para facilitar el cableado.
• correr: activa o deshabilita Pico. Puede iniciar y detener el Pico W desde otro microcontrolador.
• GPxx_ADCx: Entrada/salida de uso general o entrada analógica. Se puede utilizar como entrada analógica y entrada o salida digital, pero no ambas al mismo tiempo.
• ADC_VREF: Referencia de voltaje del convertidor analógico a digital (ADC). Un pin de entrada especial que establece el voltaje de referencia de la entrada analógica.
• Teletipo: Convertidor analógico a digital (ADC) 0 voltios a tierra. Conexión a tierra especial para uso con ADC_VREF pines.
• 3 a 3 (O): 3,3 voltios de potencia. Una fuente de alimentación de 3.3V generada a partir de la entrada VSYS que es el mismo voltaje que el Pico W opera internamente.
• 3v3(E): activa o desactiva la alimentación. También puede apagar el Pico W encendiendo y apagando la alimentación 3V3(O).
• VSYS: potencia de 2 a 5 voltios. Un pin conectado directamente a la fuente de alimentación interna del Pico que no se puede apagar sin apagar también el Pico W.
• Teletipo: Potencia de 5 voltios. Una fuente de alimentación de 5V tomada del puerto micro USB de Pico y utilizada para alimentar hardware que requiere 3.3V o más.

Antes de comenzar a usar Raspberry Pico W, debe: Cabezal macho de 40 pines de soldadura, 20 piezas a cada lado del tablero.

Programación e instalación de MicroPython en Raspberry Pi Pico W

Raspberry Pi Pico W se puede programar usando C/C++ o Micropitón, entre otros idiomas. Pico W se adapta a una amplia gama de aplicaciones y niveles de habilidad, y comenzar es tan fácil como arrastrar y soltar archivos. Si está utilizando C, Sistemas basados en Linux Al igual que una computadora Raspberry Pi, es fácil descargar el SDK y crear programas C en Linux.

Pero recomiendo usar Micropitón Programa la placa Raspberry Pi Pico W. MicroPython es un intérprete de lenguaje Python desarrollado para microcontroladores Sistemas embebidos.el Sintaxis de Micropython es muy similar a Python. Así que si trabajas en Python, trabajar con MicroPython es muy fácil.

Para programar una Raspberry Pi Pico usando Micropython, use el IDE Thonny.

Pero antes de que pueda comenzar a usar la Raspberry Pi Pico W, debe instalar MicroPython en la placa Raspberry Pi Pico W.

Mantenga pulsado el botón BOOTSEL del Pico W para conectar inmediatamente la placa Pico W al ordenador mediante un cable micro USB. Cuando aparezca la unidad RPI-RP2 en el equipo, suelte el BOOTSEL.

Abra el Unidades RPI-RP2 [ドライブ]pestaña.

Consulte la página de documentación oficial de Raspberry Pi Pico W aquí. Hoja de datos de Raspberry Pi.

Descargue el archivo MicroPython UF2 desde la pestaña MicroPython.

Arrastre y suelte archivos UF2 en la unidad RPI-RP2. La Raspberry Pi Pico W se reinicia y MicroPython se ejecuta.

Ahora puede comenzar a usar su Raspberry Pi Pico W con MicroPython en el IDE de Thonny y crear proyectos de IoT ilimitados.

Introducción a Raspberry Pi Pico W con MicroPython

Despedida Comencemos con la Raspberry Pico Pico W uso MicroPython en Thonny IDEPrimero, necesitas descargar Thonny desde https://thonny.org/

Conecte su Raspberry Pico W a su computadora. Luego de Tony herramienta Haga clic en > opción y, a continuación, haga clic en intérprete Pestaña. En la lista desplegable Intérprete, seleccione Micropitón (Raspberry Pi Pico)Puede dejar el menú desplegable Puerto tal como está para detectar automáticamente el Pico. clic Lo he entendido Cerrar.

Si la conexión es exitosa, la versión de MicroPython y la placa Raspberry serán Shell de PythonPara probar, puede escribir fácilmente Funciones de impresión nombrado “Hola mundo”. Presione Entrar para ejecutar el código. Hello World se muestra como respuesta.

También puede verificar la información del dispositivo con el siguiente comando:

El directorio también se puede ver mediante el siguiente comando:

Escribir un programa para parpadear el LED integrado del Pico W

A diferencia de la Raspberry Pi Pico original, LEDs integrados Pico W no está conectado a los pines del RP2040, sino Teletipo Anclar a Chip inalámbrico CYW43439. MicroPython ha cambiado en consecuencia.

Guarde el programa en Raspberry Pico W y asígnele el nombrePreparar main.py

El shell de Python sigue el siguiente mensaje, lo que significa que el programa se ejecutará sin errores:

El programa se ejecuta, Palanca LED A bordo

Escaneo de puntos de acceso WiFi

La Raspberry Pi Pico W está equipada con el chip Wi-Fi CYW43439 2.4GHz de Infineon. Por lo tanto, la placa puede conectarse a una red WiFi y también tener acceso a todas las funciones relacionadas con WiFi.

Puede utilizar la Raspberry Pi Pico W, que funciona en modo estación, para escanear todos los puntos de acceso de red disponibles.

En el editor de Thonny, pegue el código siguiente y guárdelo con un nombre de su elección, como main.py.

A continuación, pulse el botón de ejecución para ejecutar el código.

El chip WiFi escaneará todas las redes disponibles y mostrará una lista de todas las redes en una ventana de shell.

Conexión a Internet (red WiFi/WiFi)

Así que veamos cómo la Raspberry Pi Pico W se conecta a una red Wi-Fi.

Para crear un nuevo script, haga clic en Novedades botón. Copie y pegue el código siguiente: Cambiar para reemplazar las credenciales de WiFi SSID Y PASSWORD A ti mismo.

Ahora Ejecutar el script actualSi la conexión se realiza correctamente, true se imprime.

Determinación del tiempo de espera y visualización de la dirección IP de Raspberry Pi Pico W

Tomemos en cuenta algunas malas condiciones de la red, agreguemos una decisión de tiempo de espera al código y también imprimamos la dirección IP de la red a la que se conecta Pico W.

Para crear un nuevo script, haga clic en Novedades botón. Copie y pegue el código siguiente: Reemplace las credenciales WiFi.

A continuación, ejecute el script.

Tony Shell Dirección IP Pico W.

• wlan.status() Función: Devuelve el estado actual de la conexión inalámbrica
• wlan.ifconfig() Función: Obtiene la dirección IP. SS, máscara de subred, puerta de enlace y servidor DNS. Este método devuelve una tupla 4 que contiene la información anterior cuando se llama directamente. En este caso, solo se genera la dirección IP.

Para obtener más información acerca de los comandos WiFi, consulte Clase WiFi Documentación de Micropython.

Almacene sus credenciales WiFi en un archivo secreto para simplificar las conexiones WiFi

Cuando compartas un proyecto de Pico W, dale a alguien una contraseña de Wi-Fio clave API. Para una seguridad superior, secrets.py Un archivo que almacena información personal.

Teniendo en cuenta que cada uno de los siguientes proyectos requerirá una conexión de red, ¿por qué no crear un nuevo proyecto do_connect.py Al escribir funciones relacionadas en un archivo y reutilizarlas, puede simplificar enormemente el código para proyectos complejos.

secrets.py

Copie el código siguiente en un nuevo archivo de script Thonny. Notas sobre los cambios SSID Y PASSWORD Para tí. Cambie el nombre de archivo a secrets.py

do_connect.py

Copie el código siguiente en un nuevo archivo de script y guárdelo en la Raspberry Pi Pico de la siguiente manera: do_connect.py.

main.py

Llamar al script anterior con otros scripts de la siguiente manera permitirá que la Raspberry Pi Pico W se conecte a la red.

Después de ejecutar los tres scripts, Pico W se conectará a la red WiFi.

Video Tutorial y Guía

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