使用基于樹莓派Pico W的web服務(wù)器控制LED

時間：2024-11-04 16:03:13

關(guān)鍵字：樹莓派Pico W 服務(wù)器 LED

手機(jī)看文章

掃描二維碼
隨時隨地手機(jī)看文章

[導(dǎo)讀]Raspberry Pi Pico W是一款基于RP2040微控制器的低成本開發(fā)板。它具有內(nèi)置的2.4 GHZ WIFI功能，提供無線連接到該板的功能。該板采用英飛凌CYW43439 WIFI+ BLE芯片，增加了板載單頻段2.4 GHZ無線接口(802.11n)。因此，它使用戶能夠基于所有類型的AIoT解決方案構(gòu)建無線控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備。微控制器可以使用Micropython和C/ c++編程。

Raspberry Pi Pico W是一款基于RP2040微控制器的低成本開發(fā)板。它具有內(nèi)置的2.4 GHZ WIFI功能，提供無線連接到該板的功能。該板采用英飛凌CYW43439 WIFI+ BLE芯片，增加了板載單頻段2.4 GHZ無線接口(802.11n)。因此，它使用戶能夠基于所有類型的AIoT解決方案構(gòu)建無線控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備。微控制器可以使用Micropython和C/ c++編程。

在這個項目中，我們將使用互聯(lián)網(wǎng)上的網(wǎng)頁來控制連接到Pico W的led。Pico - W板和智能手機(jī)都需要連接到穩(wěn)定的互聯(lián)網(wǎng)，以便順利工作而不會滯后。這種LED可以在世界任何地方使用智能手機(jī)或任何電腦進(jìn)行控制。此外，我們將了解板樹莓派及其功能，規(guī)格，并使用Arduino IDE編程。我們之前構(gòu)建了許多基于web服務(wù)器的物聯(lián)網(wǎng)項目，您可以從任何地方控制設(shè)備。

大多數(shù)情況下，我們看到Micropython是用來使用Micropython ide(如thony)對Raspberry Pi Pico W進(jìn)行編程的。但是，對于大多數(shù)人來說，用Python編程并不像用Arduino IDE用C/ c++編程那么舒服。因此，我們將學(xué)習(xí)如何在Arduino IDE中配置和編程Pico W。

樹莓派Pico W

Raspberry Pi Pico W板提供RP2040芯片所需的外部電路，如閃存、晶片、電源、去耦、USB接口等。RP2040微控制器在板的左右邊緣提供了大部分引腳作為用戶I/O引腳。然而，它的四個I/O引腳專門用于內(nèi)部功能，如控制LED，管理板載SMPS電源和傳感系統(tǒng)電壓。Pico W還具有使用英飛凌CYW43439的板載2.4GHz無線接口，通過SPI連接到RP2040。該板配備了ABRACON授權(quán)的機(jī)載天線。

樹莓派Pico W本身能夠從寬范圍的輸入電壓(1.8v至5.5v)中使用內(nèi)部降壓-升壓轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生所需的3.3伏功率。

主要特點(diǎn):

?該板共有40針(21mm×51mm) 1mm厚的PCB與0.1“通孔引腳

?有26個電壓水平為3.3v的I/o引腳。

?23個GPIO是數(shù)字的，另外三個是ADC能力

?I/O電壓1.8 ~ 3.3 v

?3手臂SWD(串口線調(diào)試)引腳接口

?雙核cortex M0處理器，頻率高達(dá)133MHz

?片上鎖相環(huán)允許可變核心頻率

?264kB高性能SRAM

?12位500kbps模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)

?有各種I/O數(shù)字外設(shè)選項

?2個UART， 2個I2C， 2個SPI， 16個PWM通道

?1個定時器，4個鬧鐘，1個實(shí)時時鐘

?2個可編程輸入輸出(PIO)模塊，總共8個狀態(tài)機(jī)

?靈活的，用戶可編程的高速I/O

Raspberry Pi Pico W Pinout

電路板兩側(cè)共有40個引腳。引腳的主要功能解釋如下。

?GP0-GP28：這些是通用輸入輸出引腳，可以與I/O設(shè)備連接以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。它們可以同時用于輸入和輸出功能。

?GP26-GP28：這三個引腳也可以用于連接模擬傳感器或設(shè)備。

?GP0：內(nèi)置led燈已連接。

?GND：該引腳用于為I/O設(shè)備提供接地連接。有幾個接地引腳，以方便連接。

?RUN：該引腳啟用或禁用RP2040微控制器，這意味著啟動或停止Pico W.短引腳使其低復(fù)位RP2040。

?AGND：該引腳用于模擬設(shè)備接地。此接地連接用于ADC_VREF引腳。

?ADC_VREF: ADC參考電壓是為模擬輸入設(shè)置參考電壓的輸入引腳。

?3V3(OUT)：該引腳為RP2040和I/O引腳提供3.3v，由板載SMPS產(chǎn)生。因此，它可以為外部I/O設(shè)備供電3.3v，但最大輸出電流取決于RP2040負(fù)載和VSYS引腳處的輸入電壓，建議不要超過約的電流限制。300 ma。

?3V3_EN：板載SMPS使能引腳。它通過一個100k Ω電阻被拉高。短路引腳使其低，使3.3v電源失效，導(dǎo)致RP 2040斷電。

?VSYS：為系統(tǒng)提供輸入電壓的引腳，允許范圍為1.8V ~ 5.5V，用于產(chǎn)生3.3v電壓，通過板載電源轉(zhuǎn)換器為RP2040和GPIO供電。

?VBUS：引腳完全連接到micro-USB的電源引腳1，如果USB供電，一般為5v。

Raspberry Pi Pico W所需組件

?樹莓派Pico W

?Led燈泡(5v)

?電路試驗板

樹莓派Pico W接口電路圖

現(xiàn)在讓我們從連接Led與Pico W板開始。Led正極接GP2，另一端接單板接地。單板的電源由USB接口提供。

現(xiàn)實(shí)生活中的電路如下圖所示。

用Arduino IDE編程樹莓派Pico W

讓我們看看如何使用Arduino IDE對樹莓派Pico W板進(jìn)行編程。為此，我們需要安裝支持Raspberry Pi Pico w的Raspberry Pi RP2040板包。如果已經(jīng)安裝，請離開安裝過程。

?打開Arduino IDE，進(jìn)入File > Preferences。現(xiàn)在將給定的鏈接粘貼到Additional Boards Manager url中，并按Ok保存。

?打開Arduino IDE，導(dǎo)航到Boards Manager，搜索“Pico”。您將找到帶有電路板名稱的軟件包，安裝它。

?現(xiàn)在，選擇板為Raspberry Pi Pico W，其余的保持原樣。

?最后，復(fù)制并編譯下面提供的示例代碼。

?要上傳代碼，您必須將Pico W板連接到顯示在任何COM端口的計算機(jī)。為此，同時按住Pico W上的BOOTSEL按鈕，立即使用micro-USB電纜將Board連接到計算機(jī)。釋放BOOTSEL按鈕，如果RPI-RP2驅(qū)動器通知出現(xiàn)在您的計算機(jī)上。

?文件管理器，這意味著驅(qū)動器啟動模式。因此，設(shè)備已準(zhǔn)備好接受代碼/固件。

?將編譯后的代碼上傳到Pico W板，選擇正確的端口。

?上傳代碼成功后，打開串口監(jiān)視器，將波特率設(shè)置為115200。

Arduino代碼說明

該程序在成功連接到Internet后從遠(yuǎn)程服務(wù)器讀取數(shù)據(jù)。根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)生成輸出響應(yīng)。

首先，我們需要知道如何將Pico W連接到WiFi網(wǎng)絡(luò)，使用web數(shù)據(jù)，并構(gòu)建web接口。為此，我們必須將Pico W作為客戶端連接到WiFi網(wǎng)絡(luò)。我們必須包括所有必要的庫，以成功連接到網(wǎng)絡(luò)。因此，庫只包括Wifi.h。此外，我們還定義了進(jìn)一步編程所需的變量和對象。

Arduino IDE中包含的WiFi庫提供了通過WiFi網(wǎng)絡(luò)連接和通信的所有必要功能。我們需要通過我們的登錄憑據(jù)，包括SSID和密碼來加入加密的網(wǎng)絡(luò)。

接下來，我們定義所需的字符常量來存儲我們想要連接的網(wǎng)絡(luò)的SSID和密碼。你必須傳遞你的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。

定義字符串變量來存儲來自瀏覽器的HTTP請求和板載LED的狀態(tài)。這是必要的，因為通過使用字符串變量，我們可以在網(wǎng)頁上顯示LED狀態(tài)。

定義變量來保持時間是至關(guān)重要的，因為它允許在我們的網(wǎng)頁上超時。如果沒有它，我們將永遠(yuǎn)無法斷開連接，并最終耗盡連接。

然后，我們創(chuàng)建一個名為“server”的WiFiServer對象。我們傳遞HTTP端口號。80作為參數(shù)。

在Setup中，我們啟動串行監(jiān)視器。然后我們將板載LED引腳設(shè)置為輸出和LOW，以使用命令pinmode()保持LED關(guān)閉。

然后我們使用WiFi。開始啟動網(wǎng)絡(luò)連接，我們在此命令中傳遞SSID和密碼。

然后我們將監(jiān)視WL_CONNECTED常量的連接狀態(tài)。如果while條件為真，則沒有連接，循環(huán)將繼續(xù)運(yùn)行。在等待期間，我們以半秒的延遲將周期作為進(jìn)度指示器打印到串行監(jiān)視器上。最后，成功連接后，IP地址將在串行監(jiān)視器上打印。此外，我們還使用server.begin()命令啟動我們創(chuàng)建的wiiserver對象。

在循環(huán)中，我們等待傳入的客戶端連接，并在連接建立時啟動超時。如果客戶端發(fā)送信息來控制LED，我們將分解HTTP請求以提取URL字符串中的值。根據(jù)該值，我們打開或關(guān)閉LED，并相應(yīng)地設(shè)計屏幕上的按鈕。如果需要的話,可以在HTML樣式表設(shè)置中修改按鈕形狀或顏色。

最后，您將找到完整的代碼。

樹莓派Pico W工作流程

我們將執(zhí)行的任務(wù)是使用基于web的界面來控制LED。

將顯示一個簡單的網(wǎng)頁，具有單個切換按鈕，并指示板載LED的當(dāng)前狀態(tài)。

按照上面已經(jīng)討論過的步驟上傳代碼并嘗試一下。打開串行監(jiān)視器，設(shè)置正確的波特率，等待，直到它顯示一個IP地址。