Pico-ESP8266
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产品介绍
产品概述
本产品是一款具有 WiFi 功能的树莓派 Pico 扩展板,通用串口 AT 指令控制,支持 TCP/UDP 协议通信,可轻松通过 WiFi 实现联网。搭配树莓派 Pico 使用,可实现物联网通信应用。
产品特性
- 板载 Raspberry Pi Pico 接口,适用于 Raspberry Pi Pico 系列主板
- UART 接口通信,通用串口 AT 指令控制,可快速上手
- 支持 STA,AP,STA+AP 三种 WiFi 工作模式,内置 LWIP 协议栈,支持 TCP/UDP 通信
- 采用 ESP8266 模块,四层板工艺,增强阻抗匹配,抗干扰性能更强,信号更佳更稳定
- 板载 2 个功能按键,方便用户通过树莓派 Pico 更新各种 AT 固件
- 提供完善的配套资料手册 (Raspberry Pi Pico C/C++ 和 MicroPython 等示例程序)
产品参数
通讯接口 |
UART |
串口波特率 |
115200 bps |
通信接口 |
UART |
WiFi标准 |
IEEE 802.11b/g/n |
频率范围 |
2400 ~ 2483.5 MHz |
WiFi 工作模式 |
WiFi STA,WiFi AP,WiFi STA+AP |
天线 |
板载 PCB 天线 |
工作电压 |
3.3 V |
工作温度 |
-40℃ ~ 85℃ |
产品尺寸 |
58 × 25 mm |
接口定义
产品尺寸
简单使用
硬件连接
- 按住Pico的BOOTSEL按键然后上电,电脑会识别一个U盘,将示例程序中的dev_cdc_ports.uf2文件复制到U盘中下载程序。Pico将变成一个USB转串口设备。
- 将Pico_EPS8266插到Pico上,再用USB线将Pico连接到电脑。
- 使用配套的串口助手打开,选择对应的串口端口和波特率115200,勾选加回车换行,
- 打开扩展可看到实现录入的AT指令,点击对应的指令即可直接发送。
基本AT指令
- 1. AT
AT 响应: AT OK
- 2. AT+RST 重启模块
AT+RST 响应: AT+RST OK
- 3. AT+GMR 查看版本信息
AT+GMR 响应: AT+GMR AT version:1.2.0.0(Jul 1 2016 20:04:45) SDK version:1.5.4.1(39cb9a32) Ai-Thinker Technology Co. Ltd. v1.5.4.1-a Nov 30 2017 15:54:29 OK
TCP Client
- 1. 配置 WiFi 模式
AT+CWMODE=3 //softAP+station mode 响应 : OK
- 2. 连接路由器
AT+CWJAP="SSID","password" //SSID and password of router 响应 : AT+CWJAP="SSID","password" OK
- 如果正常连接还可能会提示连接WIFI,获取IP地址
WIFI CONNECTED WIFI GOT IP
- 3. 查询 ESP8266 设备的 IP 地址
AT+CIFSR 响应 : +CIFSR:APIP,"192.168.4.1" +CIFSR:APMAC,"1a:fe:34:a5:8d:c6" +CIFSR:STAIP,"192.168.3.133" +CIFSR:STAMAC,"18:fe:34:a5:8d:c6" OK
- 4. PC 与 ESP8266 设备连接同⼀路由器,在 PC 端使⽤⽹络调试⼯具,建⽴⼀个 TCP 服务器。
- 假设,PC 创建的服务器 IP 地址为 192.168.3.116,端⼝为 8080。
- 5. ESP8266 设备作为 TCP client 连接到上述服务器
AT+CIPSTART="TCP","192.168.3.116",8080 //protocol, server IP and port 响应 : CONNECT OK
- 6. ESP8266 设备向服务器发送指定长度数据
AT+CIPSEND=4 //set date length which will be sent, such as 4 bytes >test //enter the data, no CR 响应 : Recv 4 bytes SEND OK
- 7. 当 ESP8266 设备接收到服务器发来的数据,将提示如下信息:
+IPD,n:xxxxxxxxxx //received n bytes, data=xxxxxxxxxxx
- 8. 开启透传模式,数据可以直接传输
AT+CIPMODE=1 响应 : OK
- 9. 开始透传,ESP8266 设备向服务器传输数据
AT+CIPSEND > //From now on, data received from UART will be transmitted to server automatically.
- 10. 退出发送数据:
在透传发送数据过程中,若识别到单独的⼀包数据 “+++”,则退出透传发送。
- - 如果使⽤键盘打字输⼊“+++”,可能耗时太⻓,不被认为是连续的三个“+”,建议使⽤串⼝⼯具⼀次性发送“+++”,并请注意不要携带空格或换⾏符等不可⻅字符。
- - 之后,请⾄少间隔 1 秒,再发下⼀条 AT 指令。
- 11. 退出透传模式
AT+CIPMODE=0 响应 : OK
- 12.断开 TCP 连接
AT+CIPCLOSE 响应 : CLOSED
OK
TCP Server
- 1. 配置 WiFi 模式
AT+CWMODE=3 //softAP+station mode 响应 : OK
- 2. 连接路由器
AT+CWJAP="SSID","password" //SSID and password of router 响应 : OK
- 3. 查询 ESP8266 设备的 IP 地址
AT+CIFSR 响应 : +CIFSR:APIP,"192.168.4.1" +CIFSR:APMAC,"1a:fe:34:a5:8d:c6" +CIFSR:STAIP,"192.168.3.133" +CIFSR:STAMAC,"18:fe:34:a5:8d:c6" OK
- 4. 使能多连接
AT+CIPMUX=1 响应 : OK
注意:如果出现“IPMODE must be 0”则需要断开ESP8266连接,然后再输入指令即可,若不行则通过按键或者断电重启模块再重新操作。
- 5. 建⽴ TCP server
AT+CIPSERVER=1 // default port = 333 响应 : OK
- 6. PC 与 ESP8266 设备连接同⼀路由器,在 PC 端使⽤⽹络调试⼯具,建⽴⼀个 TCP client,连接 ESP8266 的 TCP server。
- 7. 发送数据
//ID number of connection is defaulted to be 0. AT+CIPSEND=0,4 //send 4 bytes to connection NO.0 >test //enter the data, no CR 响应 : Recv 4 bytes SEND OK
- 8. 当 ESP8266 设备接收到服务器发来的数据,将提示如下信息:
+IPD,0,n:xxxxxxxxxx //received n bytes, data=xxxxxxxxxxx
- 9.断开 TCP 连接
AT+CIPCLOSE 响应 : CLOSED OK
UDP
UDP 传输不区分 server 或者 client ,由指令 AT+CIPSTART 建⽴传输。
- 1. 配置 WiFi 模式
AT+CWMODE=3 //softAP+station mode 响应 : OK
- 2. 连接路由器
AT+CWJAP="SSID","password" //SSID and password of router 响应 : AT+CWJAP="SSID","password" OK
- 如果正常连接还可能会提示连接WIFI,获取IP地址
WIFI CONNECTED WIFI GOT IP
- 3. 查询 ESP8266 设备的 IP 地址
AT+CIFSR 响应 : +CIFSR:APIP,"192.168.4.1" +CIFSR:APMAC,"1a:fe:34:a5:8d:c6" +CIFSR:STAIP,"192.168.3.133" +CIFSR:STAMAC,"18:fe:34:a5:8d:c6" OK
- 4. PC 与 ESP8266 设备连接同⼀路由器,在 PC 端使⽤⽹络调试⼯具,建⽴⼀个 TCP 服务器。
- 假设,PC 创建的服务器 IP 地址为 192.168.3.116,端⼝为 8080。
- 5. 使能多连接
AT+CIPMUX=1 响应 : OK
注意:如果出现“IPMODE must be 0”则需要断开ESP8266连接,然后再输入指令即可,若不行则通过按键或者断电重启模块再重新操作。
- 6. 创建 UDP 传输。例如,分配连接号为 4,指令如下:
AT+CIPSTART=4,"UDP","192.168.101.110",8080,1112,0 响应 : 4,CONNNECT OK
说明:
示例指令中的参数说明如下:
- "192.168.101.110", 8080 为 UDP 传输的远端 IP 和端⼝,即前⽂步骤 4 中 PC 建⽴的 UDP 端⼝;
- 1112 为 ESP8266 本地的 UDP 端⼝,⽤户可⾃⾏设置,如不设置则为随机值;
- 0 表示当前 UDP 传输建⽴后,UDP 远端不会被其他设备更改;即使有其他设备通过 UDP 协议发数据到ESP8266 UDP 端⼝ 1112,ESP8266 的第 4 号 UDP 传输的远端也不会被替换,使⽤指令“AT+CIPSEND=4, X” 发送数据,仍然是当前固定的 PC 端收到。
- "192.168.101.110", 8080 为 UDP 传输的远端 IP 和端⼝,即前⽂步骤 4 中 PC 建⽴的 UDP 端⼝;
- 7. 发送数据
AT+CIPSEND=4,7 //Send 7 bytes to transmission NO.4 >UDPtest // enter the data, no CR 响应 : Recv 7 bytes SEND OK
注意:
- • 发送数据时,如果输⼊的字节数超过了设置⻓度(n):
- - 系统将提示 busy,并发送数据的前 n 个字节,发送完成后响应 SEND OK。
- - 超出⻓度的部分数据被认为是⽆效数据,不被接受。
- - 系统将提示 busy,并发送数据的前 n 个字节,发送完成后响应 SEND OK。
- 8. 接收数据。 当 ESP8266 设备接收到服务器发来的数据,将提示如下信息:
+IPD,4,n:xxxxxxxxxx //received n bytes, data=xxxxxxxxxxx
- 9. 开启透传模式,数据可以直接传输
AT+CIPMODE=1 响应 : OK
- 10. 开始透传,ESP8266 设备向服务器传输数据
AT+CIPSEND > //From now on, data received from UART will be transmitted to server automatically.
- 11. 退出发送数据:
在透传发送数据过程中,若识别到单独的⼀包数据 “+++”,则退出透传发送。
- - 如果使⽤键盘打字输⼊“+++”,可能耗时太⻓,不被认为是连续的三个“+”,建议使⽤串⼝⼯具⼀次性发送“+++”,并请注意不要携带空格或换⾏符等不可⻅字符。
- - 之后,请⾄少间隔 1 秒,再发下⼀条 AT 指令。
- 12. 退出透传模式
AT+CIPMODE=0 响应 : OK
- 13. 断开 UDP 传输
AT+CIPCLOSE=4 响应 : 4,CLOSED OK
MicroPython程序
运行MicroPython程序前Pico需要先下载MicroPython固件,并安装Thonny IDE,配置主板环境选择Rasberry Pi选项。
TCP Client
- 打开TCP&UDP测试工具,创建服务器,并启动服务器。
- 在Thonny IDE中打开tcp_client.py程序,将程序中SSID,password 的值修改为实际WiFi的账户密码。将程序中ServerIP,Port的值修改为实际TCP服务器的IP和端口。
- 点击运行程序,程序运行后将连接WiFi,并发送数据到服务器。服务器发送的信息将在shell中显示。
TCP Server
- 在Thonny IDE中打开tcp_server.py程序,将程序中SSID,password 的值修改为实际WiFi的账户密码。
- 点击运行程序,程序运行后将连接WiFi,启动服务器。shell中将显示ESP8266的STAIP地址。
- 打开TCP&UDP测试工具,创建连接,类型选择TCP,目标IP为shell中显示的STAIP地址,端口为8080.
- 点击连接按键连接服务器,正常连接后图标由蓝色圆点变成绿色三角形。
UDP
- 打开TCP&UDP测试工具,创建连接,类型选择UDP,目标IP为运行程序后shell中显示的STAIP地址,端口为1112,本机端口指定为8087。选择创建并连接。
- 在Thonny IDE中打开tcp_server.py程序,将程序中SSID,password 的值修改为实际WiFi的账户密码。remote_IP地址修改为电脑端的实际IP地址。
- 程序运行后将连接WiFi,并发送数据到电脑端UDP。在发送区输入字符串并发送。ESP8266接受到信息后将发送回来在接收区显示。同时shell端口也将显示接收到的信息。
C/C++程序
- C/C++ 是在树莓派中编译,如果树莓派已经配置好Pico编译环境此步骤可以跳过,如果没有设置好Pico编译环境可以执行如下操作,
wget https://raw.githubusercontent.com/raspberrypi/pico-setup/master/pico_setup.sh chmod +x pico_setup.sh ./pico_setup.sh
- 下载示例程序
cd ~ wget https://www.waveshare.net/w/upload/4/41/Pico-ESP8266.zip unzip Pico-ESP8266.zip cp -r Pico-ESP8266/c/pico-esp8266 pico
- 编译程序前需先修改程序 , ,将程序中SSID,password 的值修改为实际WiFi的账户密码。将程序中ServerIP,Port的值修改为实际TCP服务器的IP和端口。
- 编译程序
cd pico/pico-esp8266/build cmake .. make
下载AT固件
- 按住Pico的BOOTSEL按键然后上电,电脑会识别一个U盘,将示例程序中的dev_cdc_ports.uf2文件复制到U盘中下载程序。Pico将变成一个USB转串口设备。
- 打开flash_download_tool软件。
- 模块出厂默认是C1.5.4.1 AT固件 32Mbit 版本。选择Ai-Thinker_ESP8266_DOUT_32Mbit_v1.5.4.1-a_20171130.bin文件,地址设置为0x0;SPI SPEED选择40MHz,SPI MODE设置为DOUT,FLASH SIZE选择32Mbit-C1.
- 按住Pico-ESP8266的IO0按键,然后再按RESET按键进去下载模式,选择对应的串口,波特率选择115200;点击START等待下载完成。
- 如果要NonOS_AT_Bin_V1.7.4 的AT固件,可以按照下图设置。
资料
产品文档
示例程序
相关软件
Pico快速上手
固件下载
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文字教程
基础介绍
MicroPython系列
安装Thonny IDE
为了方便在电脑上使用MicroPython开发Pico/Pico2板,建议下载Thonny IDE
- 下载Thonny IDE并按照步骤安装,安装包均为Windows版本,其他版本请参考Thonny官网
- 安装完成之后,第一次要配置语言和主板环境,由于我们是为了使用Pico/Pico2,所以注意主板环境选择Raspberry Pi 选项
- 配置Micrpython环境及选择Pico/Pico2端口
- 先将Pico/Pico2接入电脑,左键点击Thonny右下角的配置环境选项--》选择configture interpreter
- 在弹出的窗口栏中选择MicroPython(Raspberry Pi Pico),同时选择对应的端口
- 点击ok后返回到Thonny主界面,下载对应的固件库并烧录到设备中,然后点击停止按钮,在Shell窗口中即可显示当前使用到的环境
- Pico/Pico2在windows下载固件库方法: 按住BOOT键后连接电脑后,松开BOOT键,电脑会出现一个可移动磁盘,将固件库复制进去即可
- RP2040/RP2350在windows下载固件库方法: 连接电脑后,同时按下BOOT键跟RESET键,先松开RESET键再松开BOOT键,电脑会出现一个可移动磁盘,将固件库复制进去即可(用Pico/Pico2的方式也可以)
讲解视频
【MicroPython】machine.Pin类函数详解
【MicroPython】machine.PWM类函数详解
【MicroPython】machine.ADC类函数详解
【MicroPython】machine.UART类函数详解
【MicroPython】machine.I2C类函数详解
【MicroPython】machine.SPI类函数详解
【MicroPython】rp2.StateMachine类函数详解
C/C++系列
对于 C/C++,建议使用 Pico VS Code 进行开发,这是一款 Microsoft Visual Studio Code 扩展,旨在让您在为 Raspberry Pi Pico 系列开发板创建、开发和调试项目时更加轻松。无论您是初学者还是经验丰富的专业人士,此工具都可以帮助您自信而轻松地进行 Pico 开发。下面我们介绍如何安装该扩展并使用。
- 官网教程:https://www.raspberrypi.com/news/pico-vscode-extension/
- 本教程适用于树莓派Pico、Pico2与本公司开发的RP2040、RP2350系列开发板
- 开发环境默认以 Windows 为例,其他环境请参考官网教程进行安装
安装VSCode
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首先,点击下载 pico-vscode 程序包,解压并打开程序包,双击安装 VSCode
注意:如果已安装 vscode 注意检查版本是否为 v1.87.0 或更高版本
安装扩展
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点击扩展,选择从 VSIX 安装
-
选择 vsix 后缀的软件包,点击安装
-
随后 vscode 会自动安装 raspberry-pi-pico 及其依赖扩展,可以点击刷新查看安装进度
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右下角显示完成安装,关闭 vscode
配置扩展
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打开目录 C:\Users\用户名,将整个 .pico-sdk 拷贝至该目录
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拷贝完成
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打开 vscode,对 Raspberry Pi Pico 扩展中各个路径进行配置
配置如下:Cmake Path: ${HOME}/.pico-sdk/cmake/v3.28.6/bin/cmake.exe Git Path: ${HOME}/.pico-sdk/git/cmd/git.exe Ninja Path: ${HOME}/.pico-sdk/ninja/v1.12.1/ninja.exe Python3 Path: ${HOME}/.pico-sdk/python/3.12.1/python.exe
新建工程
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配置完成,测试新建工程,输入工程名、选择路径后点击 Creat 创建工程
测试官方示例,可以点击工程名旁的 Example 进行选择
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创建工程成功
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选择SDK版本
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选择 Yes 进行高级配置
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选择交叉编译链,13.2.Rel1 适用 ARM 核,RISCV.13.3 适用 RISCV 核,这里根据您的需求任意选择其中一个即可
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CMake 版本选择 Default(前面配置的路径)
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Ninja 版本选择 Default
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选择开发板
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点击 Complie 进行编译
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成功编译出 uf2 格式文件即可
导入工程
- 导入工程的 Cmake 文件不能有中文(包括注释),否则可能导致导入失败
-
导入自己的工程需要在 Cmake 文件中加一行代码,才能正常切换 pico 和 pico2,否则即使选择 pico2,编译得到的固件仍是适用于 pico 的
set(PICO_BOARD pico CACHE STRING "Board type")
更新扩展
Arduino IDE 系列
安装Arduino IDE
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首先到Arduino官网下载Arduino IDE的安装包。
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这里选择仅下载就可以了。
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下载完成后,点击安装。
注意:安装过程中会提示你安装驱动,我们点击安装即可
Arduino IDE中文界面
在Arduino IDE中安装Arduino-Pico Core
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打开Arduino IDE,点击左上角的文件,选择首选项
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在附加开发板管理器网址中添加如下链接,然后点击OK
https://github.com/earlephilhower/arduino-pico/releases/download/4.0.2/package_rp2040_index.json
注意:如果您已经有ESP32板URL,您可以使用逗号分隔 URL,如下所示:https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json,https://github.com/earlephilhower/arduino-pico/releases/download/4.0.2/package_rp2040_index.json
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点击工具>开发板>开发板管理器>搜索pico,由于我的电脑已经安装过了,所以显示已安装
国内用户
- 因为网络原因,国内用户连接github并不稳定,我们另外提供了一份安装包,可以跳过在线的过程
- 若已经成功配置了pico环境,可以直接跳过本章
-
下载rp2040压缩包,将解压的rp2040文件夹复制到如下路径下
C:\Users\[username]\AppData\Local\Arduino15\packages
第一次上传程序
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按住Pico板上的BOOTSET按键,将pico通过Micro USB线接到电脑的USB接口,待电脑识别出一个可移动硬盘(RPI-RP2)后,松开按键。
- 下载程序,打开arduino\PWM\D1-LED路径下的D1-LED.ino
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点击工具>端口,记住已有的COM,不需要点击这个COM(不同电脑显示的COM不一样,记住自己电脑上已有的COM)
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用USB线将驱动板和计算机连接起来,再点击工具>端口,第一次连接选择uf2 Board,上传完成后,再次连接就会多出一个COM口
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点击工具>开发板>Raspberry Pi Pico/RP2040>Raspberry Pi Pico
- 设置完成后,点击向右箭头上传将程序
- 如果期间遇到了问题,需要重新安装或者更换Arduino IDE版本时,卸载Arduino IDE需要卸载干净,卸载软件后需要手动删除C:\Users\[name]\AppData\Local\Arduino15这个文件夹内的所有内容(需要显示隐藏文件才能看到) 再重新安装
开源例程
MircoPython视频例程(github)
MicroPython固件/Blink例程(C)
树莓派官方C/C++示例程序 (github)
树莓派官方micropython示例程序 (github)
Arduino官方C/C++示例程序 (github)
FAQ