差别

这里会显示出您选择的修订版和当前版本之间的差别。

--- mp_key_led [2021/10/04 00:29]
gongyusu [4. 将输入和输出放在一起]
+++ mp_key_led [2023/07/31 15:59] (当前版本)
group003
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 ## 用按键控制LED灯
-我们开始将基本的电子元件连接到你的树莓派Pico上，并编写程序来控制和感知它们。树莓派Pico的RP2040微控制器在设计时就考虑到了物理计算，它的众多通用输入/输出(GPIO)引脚让它可以与很多元器件进行连接和通信，允许我们构建项目，从照明LED到记录关于你周围世界的数据。
+我们开始将基本的电子元件连接到你的[[rpi_pico|树莓派Pico]]上，并编写程序来控制和感知它们，就像我们的大脑可以控制我们的四肢，通过感知器官获取外界的反应。树莓派Pico的[[RP2040]]微控制器在设计时就充分考虑到了对外部硬件器件的连接、感知和控制，它有许多通用输入/输出([[GPIO]])引脚来同各种元器件进行连接和通信，这样我们可以构建多种不同的项目，从最简单的点亮[[LED]]到记录关于你周围世界的数据。
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 |LED|所在的板卡|对应的RP2040的GPIO管脚|
 |蓝色LED|Pico核心板|25|
-|红色LED|Pico学习板|19|
+|红色LED|Pico学习板|26|
-|绿色LED|Pico学习板|18|
+|绿色LED|Pico学习板|22|
-|蓝色LED|Pico学习板|17|
+|蓝色LED|Pico学习板|21|
-|黄色LED|Pico学习板|16|
+|黄色LED|Pico学习板|20|
 我们可以先考虑使用Pico核心板上的LED。
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 {{ :ledonpico.png |}} <WRAP centeralign> 树莓派Pico核心板上的LED位置 </WRAP>
-这个LED的工作原理和其它任何LED一样:
+这个[[LED]]的工作原理和其它任何LED一样:
   * 通电时，它会发光
   * 当它断电时，熄灭。
-板上的这颗LED连接到RP2040的通用输入/输出引脚之一：GP25，正因为这个管脚已经用于在板上连接LED，所以在Pico核心板的板边输入输出管脚上就没有这个GP25了。虽然板上的这颗LED外，您不能将任何其它外部硬件再连接到该管脚，但它可以像你程序中的任何其它GPIO管脚一样处理，并且无需任何额外的元件就可以添加输出到程序中。
+板上的这颗LED连接到RP2040的通用输入/输出引脚之一：GP25，正因为这个管脚已经用于在板上连接LED，所以在Pico核心板的板边输入输出管脚上就没有这个GP25了。虽然板上的这颗LED外，我们不能将任何其它外部硬件再连接到该管脚，但它可以像我们程序中的任何其它GPIO管脚一样处理，并且无需任何额外的元件就可以添加输出到程序中。
 运行Thonny，配置它连接到Pico，点击进入脚本区域，然后写下下面的一行代码:
@@ 行 32: / 行 32: @@
 </code>
-这很短的一行代码对于在Pico上使用MicroPython是非常关键的，它加载或导入被称为“库”的MicroPython代码集合，在本例中是“machine”库，这个“machine”库包含了MicroPython与Pico和其它MicroPython兼容设备通信所需的所有指令，扩展了用于物理计算的语言。如果没有这一行命令，你是无法控制Pico的任何GPIO管脚的，自然也无法使板载的LED点亮。
+这很短的一行代码对于在Pico上使用MicroPython是非常关键的，它加载或导入被称为“库”的MicroPython代码集合，在本例中是“machine”库，这个“machine”库包含了MicroPython与Pico和其它MicroPython兼容设备通信所需的所有指令，扩展了用于物理计算的语言。如果没有这一行命令，我们是无法控制Pico的任何GPIO管脚的，自然也无法使板载的LED点亮。
 <WRAP center round tip 60%>
 **有选择地导入（import）**
-在MicroPython和Python中都可以只导入库的一部分，而不是整个库，以节省内存，并有可能混合和匹配来自不同库的函数。在我们的示例中导入了整个库，在其它地方，你可能会看到程序中有这么写的：
+在MicroPython和Python中都可以只导入库的一部分，而不是整个库，以节省内存，并有可能混合和匹配来自不同库的函数。在我们的示例中导入了整个库，在其它地方，我们可能会看到程序中有这么写的：
 <code python>
 from machine import Pin
@@ 行 44: / 行 45: @@
 </WRAP>
-“machine”库开放了所谓的应用程序编程接口(API)。这个名称听起来很复杂，但它准确地描述了它的作用: 为你的程序或应用程序提供了一种通过接口与Pico通信的方法。
+“machine”库开放了所谓的应用程序编程接口(API)。这个名称听起来很复杂，但它准确地描述了它的作用: 为我们的程序或应用程序提供了一种通过接口与Pico通信的方法。
 程序的下一行就提供了一个“machine”库API的示例:
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 </code>
-这一行定义了一个名为led onboard的对象，并起了一个读起来非常容易理解的名字（比较友好），你可以在稍后的程序中使用它来引用核心板上的LED。从技术上讲，你可以使用任何名称，比如susan、gupta或fish-sandwich，但最好坚持使用描述变量目的的名字，以使程序更容易阅读和理解。
+这一行定义了一个名为led onboard的对象，并起了一个读起来非常容易理解的名字（比较友好），我们可以在稍后的程序中使用它来引用核心板上的LED。从技术上讲，我们可以使用任何名称，比如susan、gupta或fish-sandwich，但最好坚持使用描述变量目的的名字，以使程序更容易阅读和理解。
-该行的第二部分调用machine库中的Pin函数。这个函数是专为处理您的Pico的GPIO引脚。目前还没有GPIO管脚(包括连接到板载LED的GP25管脚)知道它们应该做什么。第一个参数，25，是你要设置的管脚的编号; 第二个 machine.Pin.Out 是告诉Pico引脚应该用作输出而不是输入。
+该行的第二部分调用machine库中的Pin函数。这个函数是专为处理我们的Pico的GPIO引脚。目前还没有GPIO管脚(包括连接到板载LED的GP25管脚)知道它们应该做什么。第一个参数，25，是我们要设置的管脚的编号; 第二个 machine.Pin.Out 是告诉Pico引脚应该用作输出而不是输入。
-这行代码只是完成了引脚的设置，但它还不能点亮LED，要点亮LED，你需要通过程序告诉Pico把管脚打开，接着输入下面的一行代码:
+这行代码只是完成了引脚的设置，但它还不能点亮LED，要点亮LED，我们需要通过程序告诉Pico把管脚打开，接着输入下面的一行代码:
 <code python>
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-点击Thonny的“Run”按钮，将程序保存为Blink.py, 你会看到LED灯亮了起来。祝贺你！你已经编写了第一个物理计算程序!
+点击Thonny的“Run”按钮，将程序保存为Blink.py, 我们会看到LED灯亮了起来。祝贺你！你已经编写了第一个物理计算程序!
-然而，你会注意到，LED一直亮着, 那是因为你的程序告诉Pico打开它，但从来没有告诉它关闭它。如何关闭呢？你可以在程序后面再添加一行:
+然而，我们会注意到，LED一直亮着, 那是因为我们的程序告诉Pico打开它，但从来没有告诉它关闭它。如何关闭呢？我们可以在程序后面再添加一行:
 <code python>
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 </code>
-然而，这一次运行这个程序，LED似乎永远不会亮起来，这是因为Pico的工作速度非常非常快，远远快于你用肉眼看到的速度。LED亮了一下，在下一条指令就让它灭掉，亮的时间非常短暂，短暂到我们的眼睛无法看到。要解决这个问题，您需要通过引入延迟来降低程序的执行速度进而延长LED亮的时间。
+然而，这一次运行这个程序，[[LED]]似乎永远不会亮起来，这是因为[[rpi_pico|Pico]]的工作速度非常非常快，远远快于我们用肉眼看到的速度。LED亮了一下，在下一条指令就让它灭掉，亮的时间非常短暂，短暂到我们的眼睛无法看到。要解决这个问题，我们需要通过引入延迟来降低程序的执行速度进而延长LED亮的时间。
 回到程序的顶部, 在第一行的末尾单击并按回车键以插入新的第二行。在这一行输入:
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 </code>
-像导入“machine”库一样，这一行将一个新库 - 'utime'库导入到MicroPython。这个库处理与时间有关的所有事情，从测量时间到在程序中插入延迟。
+像导入“machine”库一样，这一行将一个新库 - 'utime'库导入到[[MicroPython]]。这个库处理与时间有关的所有事情，从测量时间到在程序中插入延迟。
 到程序的底部，单击行led_onboard.value(1)的末尾，然后按回车以插入新行。键入:
@@ 行 94: / 行 95: @@
 </code>
-它将调用utime库中的sleep函数，这将使程序暂停你输入的秒数 — 在本例中是5秒。
+它将调用utime库中的sleep函数，这将使程序暂停我们输入的秒数 — 在本例中是5秒。
-再次单击Run按钮。这一次，你会看到Pico上的板载LED灯亮了，保持灯亮5秒钟（你可以试着数一数）然后再熄灭。
+再次单击Run按钮。这一次，我们会看到Pico上的板载LED灯亮了，保持灯亮5秒钟（我们可以试着数一数）然后再熄灭。
 <WRAP center round tip 60%>
 **UTIME vs TIME**
-如果您以前用Python编写过程序，您将习惯于使用“time”的库。utime库是为像Pico这样的微控制器设计的版本——“u”代表“μ”，希腊字母“mu”，是“micro”的缩写。如果您忘记并使用了导入时间，不要担心， MicroPython将自动使用utime库代替。
+如果你以前用[[Python]]编写过程序，你将习惯于使用“time”的库。utime库是为像Pico这样的微控制器设计的版本——“u”代表“μ”，希腊字母“mu”，是“micro”的缩写。如果我们忘记并使用了导入时间，不要担心， MicroPython将自动使用utime库代替。
 </WRAP>
-终于，我们可以让LED闪烁了。为此，您需要创建一个循环，重写你的程序如下:
+终于，我们可以让LED闪烁了。为此，我们需要创建一个循环，重写我们的程序如下:
 <code python>
 import machine
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 </code>
-记住，循环中的行需要缩进四个空格，这样MicroPython就知道它们构成了循环。
+记住，循环中的行需要缩进四个空格，这样[[MicroPython]]就知道它们构成了循环。
-再次点击“Run”图标，你会看到LED开关打开5秒、关闭5秒、再打开，不断重复在无限循环。LED将继续闪烁，直到你点击停止图标取消你的程序和重置你的Pico。
+再次点击“Run”图标，我们会看到[[LED]]开关打开5秒、关闭5秒、再打开，不断重复在无限循环。LED将继续闪烁，直到我们点击停止图标取消我们的程序和重置我们的Pico。
 还有另一种方法可以处理相同的工作：使用toggle（切换），而不是显式地将LED的输出设置为0或1。删除程序的最后四行并替换它们，使其看起来像这样:
@@ 行 135: / 行 136: @@
 </code>
-再次运行程序，你会看到和之前一样的活动:板载LED会亮5秒、熄灭5秒，然后在无限循环中再次亮起来。你会发现这一次的程序短了两行:你对它进行了优化。所有数字输出引脚都可以使用toggle()来简单地在开、关状态之间切换：
+再次运行程序，我们会看到和之前一样的活动:板载LED会亮5秒、熄灭5秒，然后在无限循环中再次亮起来。我们会发现这一次的程序短了两行:我们对它进行了优化。所有数字输出引脚都可以使用toggle()来简单地在开、关状态之间切换：
   * 如果引脚目前是on, toggle()开关将让它变为off
   * 如果引脚目前是off，toggle()开关将让它变为on
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 **挑战: 让LED点亮的时间更长**
-你会如何改变你的程序来让LED灯亮更久? 多休息一会儿怎么样? 在LED开关打开和关闭的情况下，你能使用的最小延迟是多少?
+如何改变我们的程序来让LED灯亮更久? 多休息一会儿怎么样? 在LED开关打开和关闭的情况下，我们能使用的最小延迟是多少?
 </WRAP>
 ### 2. 控制学习板上的LED
-到目前为止，我们一直在使用树莓派Pico核心板，在其RP2040微控制器上运行MicroPython程序，改变板载LED的点亮和熄灭的状态。微控制器通常与更多的外部元器件一起使用，也正是为此，我们设计了这个基于Pico的学习板。在MicroPython中控制学习板上的LED与控制Pico核心板内部的LED没有什么不同，只是管脚的编号发生了变化而已。
+到目前为止，我们一直在使用树莓派Pico核心板，在其[[RP2040]]微控制器上运行[[MicroPython]]程序，改变板载LED的点亮和熄灭的状态。微控制器通常与更多的外部元器件一起使用，也正是为此，我们设计了这个基于Pico的学习板。在MicroPython中控制学习板上的LED与控制Pico核心板内部的LED没有什么不同，只是管脚的编号发生了变化而已。
 打开Thonny，加载前面写好的的Blink.py程序。找到:
@@ 行 154: / 行 155: @@
 </code>
-修改引脚编号，将它从连接到Pico核心板内部LED的引脚25更改为连接到学习板上红色LED的引脚19。这个LED的名称也最好随之修改，比如改为led_red。程序中所有用到该LED的地方，都要把名字修改过来:
+修改引脚编号，将它从连接到Pico核心板内部LED的引脚25更改为连接到学习板上红色LED的引脚26。这个LED的名称也最好随之修改，比如改为led_red。程序中所有用到该LED的地方，都要把名字修改过来:
 <code python>
 import machine
 import utime
-led_red = machine.Pin(19, machine.Pin.OUT)
+led_red = machine.Pin(26, machine.Pin.OUT)
 while True:
@@ 行 173: / 行 174: @@
 ### 3. 输入: 读取按钮开关
-前面的LED都是利用了GPIO的输出特性，其实RP2040的GPIO既可以做输出控制，也可以做输入状态监测使用。在树莓派Pico核心板上没有放置任何输入按键，在我们的学习板上特地放了两个轻触按键：
+前面的LED都是利用了GPIO的输出特性，其实[[RP2040]]的[[GPIO]]既可以做输出控制，也可以做输入状态监测使用。在树莓派Pico核心板上没有放置任何输入按键，在我们的学习板上特地放了两个轻触按键：
 |按键|GPIO管脚编号|
 |KEY1|12|
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 **隐藏起来的阻抗**
-与LED不同的是，按钮开关不需要限流电阻。但它仍需要一个电阻器，用于上拉或下拉，取决于你的电路如何工作。没有上拉或下拉电阻，输入被称为浮动 - 这意味着它有一个“噪声”信号，即使你不按按钮，它也会触发。电路中的电阻在哪里? 藏在Pico的微控制器RP2040里，可以为每一个GPIO管脚编程电阻，根据电路的需要在MicroPython中设置为下拉电阻或上拉电阻。
+与LED不同的是，按钮开关不需要限流电阻。但它仍需要一个电阻器，用于上拉或下拉，取决于你的电路如何工作。没有上拉或下拉电阻，输入被称为浮动 - 这意味着它有一个“噪声”信号，即使你不按按钮，它也会触发。电路中的电阻在哪里? 藏在Pico的微控制器[[RP2040]]里，可以为每一个[[GPIO]]管脚编程电阻，根据电路的需要在[[MicroPython]]中设置为下拉电阻或上拉电阻。
 有什么区别呢?一个下拉电阻连接引脚接地，意思是当按钮没有按下时，输入是0。一个上拉电阻将引脚连接到3V3，这意味着当按钮没有被按下时，输入将是1。所有的电路在这本书中使用可编程电阻在下拉模式。
 </WRAP>
-加载Tonny，然后用通常的代码行启动一个新程序:
+加载[[Thonny_ide|Thonny]]，然后用通常的代码行启动一个新程序:
 <code python>
@@ 行 217: / 行 218: @@
 import utime
-key1 = machine.Pin(12, machine.Pin.IN, machine.Pin.PULL_DOWN)
+key1 = machine.Pin(12, machine.Pin.IN, machine.Pin.PULL_UP)
 while True:
-    if key1.value() == 1:
+    if key1.value() == 0:
         print("You pressed the button!")
         utime.sleep(2)
@@ 行 232: / 行 233: @@
 实际上，这个电路将前两个电路合并成一个，你可能记得你使用引脚GP19驱动外学习板上红色的LED，并用引脚GP12读取学习板上的一个按键的状态，现在我们将输入按键和输出LED一起联动工作。
-在Tonny中启动一个新程序，并开始导入程序需要的两个库:
+在Thonny中启动一个新程序，并开始导入程序需要的两个库:
 <code python>
@@ 行 242: / 行 243: @@
 <code python>
-led_red = machine.Pin(19, machine.Pin.OUT)
+led_red = machine.Pin(26, machine.Pin.OUT)
-key1 = machine.Pin(12, machine.Pin.IN, machine.Pin.PULL_DOWN)
+key1 = machine.Pin(12, machine.Pin.IN, machine.Pin.PULL_UP)
 </code>
@@ 行 249: / 行 250: @@
 <code python>
 while True:
-    if key1.value() == 1:
+    if key1.value() == 0:
 </code>
@@ 行 270: / 行 271: @@
 import utime
 led_red = machine.Pin(19, machine.Pin.OUT)
-key1 = machine.Pin(12, machine.Pin.IN, machine.Pin.PULL_DOWN)
+key1 = machine.Pin(12, machine.Pin.IN, machine.Pin.PULL_UP)
 while True:
-    if key1.value() == 1:
+    if key1.value() == 0:
         led_red.value(1)
         utime.sleep(2)
@@ 行 289: / 行 290: @@
+<WRAP center round tip 60%>
+以下部分为其它与LED控制相关的参考案例。
+</WRAP>
 ### 5. 案例汇总
@@ 行 297: / 行 301: @@
 # rgb-blink.py
-# RED LED - Pico GPIO 19
+# RED LED - Pico GPIO 26
-# GREEN LED - Pico GPIO 18
+# GREEN LED - Pico GPIO 22
-# BLUE LED - Pico GPIO 17
+# BLUE LED - Pico GPIO 21
-# YELLOW LED - Pico GPIO 16
+# YELLOW LED - Pico GPIO 20
 # EETree Info & Tech 2021
 # https://www.eetree.cn
@@ 行 308: / 行 312: @@
 import utime
-led_red = machine.Pin(19, machine.Pin.OUT)
+led_red = machine.Pin(26, machine.Pin.OUT)
-led_green = machine.Pin(18, machine.Pin.OUT)
+led_green = machine.Pin(22, machine.Pin.OUT)
-led_blue = machine.Pin(17, machine.Pin.OUT)
+led_blue = machine.Pin(21, machine.Pin.OUT)
-led_yellow = machine.Pin(16,machine.Pin.OUT)
+led_yellow = machine.Pin(20,machine.Pin.OUT)
@@ 行 381: / 行 385: @@
 import utime
-key1 = machine.Pin(12, machine.Pin.IN, machine.Pin.PULL_DOWN)
+key1 = machine.Pin(12, machine.Pin.IN, machine.Pin.PULL_UP)
 key2 = machine.Pin(13, machine.Pin.IN, machine.Pin.PULL_UP)
 while True:
-    if key1.value() == 1:
+    if key1.value() == 0:
         print("key1 pressed")
@@ 行 399: / 行 403: @@
 # interrrupt-toggle-demo.py
-# RED LED - Pico GPIO 19
+# RED LED - Pico GPIO 26
-# GREEN LED - Pico GPIO 18
+# GREEN LED - Pico GPIO 22
 # KEY1 - Pico GPIO 12
@@ 行 410: / 行 414: @@
 import utime
-led_red = machine.Pin(19, machine.Pin.OUT)
+led_red = machine.Pin(26, machine.Pin.OUT)
-led_green = machine.Pin(18, machine.Pin.OUT)
+led_green = machine.Pin(22, machine.Pin.OUT)
 led_red.value(0)
 led_green.value(0)
-key1 = machine.Pin(12, machine.Pin.IN, machine.Pin.PULL_DOWN)
+key1 = machine.Pin(12, machine.Pin.IN, machine.Pin.PULL_UP)
 def int_handler(pin):
@@ 行 427: / 行 431: @@
     key1.irq(handler=int_handler)
-button_red.irq(trigger=machine.Pin.IRQ_RISING, handler=int_handler)
+key1.irq(trigger=machine.Pin.IRQ_FALLING , handler=int_handler)
 while True:
@@ 行 440: / 行 444: @@
 # switch-led-demo.py
-# RED LED - Pico GPIO 19
+# RED LED - Pico GPIO 26
-# GREEN LED - Pico GPIO 18
+# GREEN LED - Pico GPIO 22
-# BLUE LED - Pico GPIO 17
+# BLUE LED - Pico GPIO 21
 # BLACK BUTTON - Pico GPIO 2 - Pin 4
@@ 行 452: / 行 456: @@
 import utime
-led_red = machine.Pin(19, machine.Pin.OUT)
+led_red = machine.Pin(26, machine.Pin.OUT)
-led_green = machine.Pin(18, machine.Pin.OUT)
+led_green = machine.Pin(22, machine.Pin.OUT)
-led_blue = machine.Pin(17, machine.Pin.OUT)
+led_blue = machine.Pin(21, machine.Pin.OUT)
 led_red.value(0)
@@ 行 483: / 行 487: @@
         led_blue.value(0)
 </code>
+### 点亮Pico板上的一颗LED
+<code python>
+from machine import Pin,Timer
+from time import sleep_us
+led = Pin(25, Pin.OUT)
+tim = Timer()
+print("Flash LED.")
+def tick(timer):
+    global led
+    led.toggle()
+tim.init(freq=2, mode=Timer.PERIODIC, callback=tick)
+</code>