Pico-Servo-Driver
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说明
产品简介
专为Raspberry Pi Pico 设计的一款舵机控制拓展板，板载16通道舵机控制接口。
产品特性
- 板载 Raspberry Pi Pico 接口，适用于 Raspberry Pi Pico 系列主板
- 支持高达 16 路舵机或 PWM 输出，每路支持高达 16 位分辨率
- 板载 5V 稳压芯片，输出电流可达 3A，可通过 VIN 端子接入电池供电
- 板载标准舵机接口，可接入 SG90、MG90S、MG996R 等常用舵机
- 引出 Pico 未占用的引脚，方便扩展
- 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
- 工作电压 5V(Pico) 或 6~12V(VIN 端子)
- 舵机电压 5V
- 逻辑电压 3.3V
- 控制接口 GPIO
- 过孔直径 3.0mm
- 产品尺寸 65 × 56mm
引脚分布
产品尺寸
使用
硬件连接
连接Pico的时候，请注意对应方向不要接反。可以观察模块上有USB丝印的一端与Pico的USB接口一端来判断方向（也可以根据模块上的排母的引脚标号与Pico的引脚标号判断）
程序下载
一：树莓派上直接下载
打开树莓派终端，执行：
sudo apt-get install p7zip-full cd ~ sudo wget https://www.waveshare.net/w/upload/3/31/Pico_Servo_Driver_Code.7z 7z Pico_Servo_Driver_Code.7z -o./Pico_Servo_Driver_Code.7z cd ~/Pico_Servo_Driver_Code
二：在资料栏下点击示例程序直接下载即可
树莓派环境使用
c
- 以下教程为在树莓派上操作，但由于cmake的多平台、可移植的特点，在PC上也是能成功编译，但操作略有不同，需用户自行判断。
进行编译，请确保在c目录：
cd ~/Pico_Servo_Driver_Code/c/
在文件夹中创建并进入build目录,并添加SDK: 其中 ../../pico-sdk 是你的SDK的目录。 我们示例程序中是有build的，直接进入即可
cd build export PICO_SDK_PATH=../../pico-sdk (注意：务必写对你自己的SDK所在路径)
执行cmake自动生成Makefile文件
cmake ..
执行make生成可执行文件，第一次编译时间比较久
make -j9
编译完成，会生成uf2文件。 按住Pico板上的按键，将pico通过Micro USB线接到树莓派的USB接口，然后松开按键。接入之后，树莓派会自动识别到一个可移动盘（RPI-RP2），将build文件夹下的main.uf2 文件复制到识别的可移动盘（RPI-RP2）中即可。
cp main.uf2 /media/pi/RPI-RP2/
python
树莓派环境下的使用
- 1.刷好Micropython的固件，将pico_micropython_xxxxx.uf2 文件拷入pico中（下面Windows教程中有详细介绍）。
- 2.在树莓派上打开Thonny IDE （点击树莓派logo -> Programming -> Thonny Python IDE ），你可以在Help->About Thonny查看版本信息
以确保你的版本是有Pico支持包的，同样你可以点击Tools -> Options... -> Interpreter选择MicroPython(Raspberry Pi Pico 和ttyACM0端口
如图所示：
如果你当前的Thonny版本没有pico支持包，输入以下指令来更新Thonny IDE
sudo apt upgrade thonny
3.点击File->Open...->python/Pico_Servo_Driver_Code/python/servo.py，运行脚本即可
实验现象通道一接上舵机，将会从0度旋转到180度，循环三次
Windows环境使用
c
下载例程
使用例程
注意：下面的图片仅供参考，步骤是一样的。
1. 打开对应C程序文件夹
2. 通过Vs coed打开,并选择对应编译工具
3. 点击编译按键进行编译
4.Pico-Eval-Board上的Reset按键按下可复位Pico，先按下BOOTSEL按键再按下RUN按键后释放Reset按键，Pico可进入磁盘模式无需插拔Pico，并将build文件下的UF2文件拖拽到RPI-RP2盘符中
5.此时Pico开始运行对应程序
代码简析
底层硬件接口
我们进行了底层的封装，由于硬件平台不一样，内部的实现是不一样的，如果需要了解内部实现可以去对应的目录中查看
在DEV_Config.c(.h)可以看到很多定义，在目录：...\c\lib\Config
- 数据类型：
#define UBYTE uint8_t #define UWORD uint16_t #define UDOUBLE uint32_t
- 模块初始化与退出的处理：
void DEV_Module_Init(void); void DEV_Module_Exit(void);
- PWM初始化处理：
void PWM_initialization()；
- 中断处理函数：
void on_pwm_wrap()；
- 定义使用的通道
#define CHANNE_N 0xFFFF // 0x0001表示0通道开启，0x0000表示通道全部关闭
- 旋转的角度
#define ROTATE_0 1700 //旋转到0°的位置 #define ROTATE_45 3300 //旋转到45°的位置 #define ROTATE_90 4940 //旋转到90°的位置 #define ROTATE_135 6600 //旋转到135°的位置 #define ROTATE_180 8250 //旋转到180°的位置
python
windows环境下的使用
- 1.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。
- 2.下载pico_micropython_xxxxx.uf2 文件，复制到识别的可移动盘（RPI-RP2）中
- 3.打开Thonny IDE（注意：要使用最新版本的Thonny，否则是没有Pico的支持包的，当前Windows下的最新版本为v3.3.3）
- 4.点击工具->设置->解释器，如图所示选择Pico及对应的端口
- 5.文件->打开->servo.py,点击运行即可，如图所示说明程序已经运行：
实验现象与c程序完全相同，这里不再重复
Pico快速上手
固件下载
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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
烧录固件
- 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
- 注意：烧录Micropython官方提供的Pico2固件可能导致无法识别设备，请使用下方或程序包中的固件
- 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 VSCode 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 Windows11 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
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选择 vsix 后缀的软件包，点击安装
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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
编译工程
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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
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选择工程目录，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
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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
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离线包中的扩展版本为0.15.2，安装完成后，您也可以选择更新至最新版本
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
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第一次安装完成后，打开Arduino IDE全是英文界面,我们可以在File>Preferences切换成简体中文。
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在Language里面选择简体中文，点击OK。
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
该链接已包含RP2040、RP2350等版型，最新版型文件请访问arduino-pico获取https://github.com/earlephilhower/arduino-pico/releases/download/4.5.2/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/4.5.2/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
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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
注意：将里面用户名：[username]替换成自己的用户名
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>Raspberry Pi Pico或Raspberry Pi Pico 2
- 设置完成后，点击向右箭头将上传程序
- 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
技术支持
联系人：彭工
EMAIL：2851966006@qq.com
电话：0755-83040712
QQ：2851966006
微信：扫下方二维码添加
