W无线开发板接口信号和TCP/IP和UDP通信协议基础上#xff0c;给出Pico

W无线开发板的UDP协议MicroPython网络编程实例…树莓派Pico

W无线开发板简称Pico

W是树莓派基金会于2022年6月底推出的搭载无线通信芯片的树莓派Pico开发板。

本文在介绍树莓派Pico

W无线开发板接口信号和TCP/IP和UDP通信协议基础上给出Pico

一、树莓派Pico

W是树莓派基金会于2022年6月底推出的搭载无线通信芯片的树莓派Pico开发板主要技术规格如下

•工作电压1.8~5.5V

•MCUMCU采用树莓派基金会自研的RP2040芯片该芯片內部包括32位双核ARM

Cortex-M0运行时钟133MHz

5.2蓝牙通信功能2023年2月已支持C程序蓝牙开发暂不支持MicroPython开发

•GPIO接口引脚26个包括3个模拟输入引脚、16个PWM通道

•串行通信接口2个UART、2个SPI控制器和2个I2C控制器

•USB接口内置USB

•片内温度传感器RP2040内置一个片内温度传感器可用来测量RP2040芯片的温度以便进行温度补偿或保护可以通过ADC4读取片内温度传感器的值并转换为摄氏或华氏温度。

Pico

1.5编写C蓝牙程序代码暂不支持MicroPython蓝牙程序开发官方后期会推出MicroPython蓝牙程序驱动支持带板载天线。

二、树莓派Pico

W的外观尺寸和接口信号引脚也跟Pico开发板一样两侧各有20個接口信号引脚如图1所示这些引脚采用邮票孔设计以方便下游厂商以表面粘着方式把Pico

Pico

•RUN/RESET启用或停用Pico∕重置输入低电平将使Pico

•GP0-GP28GPIO通用输入/输出引脚板载LED与WL_GPIO0相连。

•ADC0

ADC2具备模拟输入功能的GPIO引脚可当作模拟输入或数字输入/输出引脚。

W开发板板载LED引脚与Pico开发板接GPIO25不同在MicroPython中Pico

W开发板板载LED引脚就叫做‘LED’或者‘WL_GPIO0’均为字符串类型例如下面两行MicroPython语句都代表建立控制Pico

W板载LED对象

W开发板相较于Pico开发板重点是是WiFi无线通信功能。

使用MicroPython编写Pico

W开发板WiFi无线通信相关应用程序与ESP8266或ESP32的写法完全相同。

、Pico

W开发板的WiFi设置为STA模式连上指定的无线WiFi路由器并显示其IP地址

Filename:

W开发板IP地址ifconfig()用于设定或返回网络接口参数。

连线成功后调用此方法它将返回包含4个参数的元组依次代表Pico

W开发板IP地址、子网掩码、网关地址和DNS服务器地址如(‘192.168.0.10’,

‘255.255.255.0’,

‘192.168.0.1’)。

所示wlan.ifconfig()[0]將返回Pico

IDE编辑器再按下[F5]或点击[播放]按钮稍后将在Thonny

Shell窗口看到Pico

Socket库主要用于网络通信。

UDP用户数据报和TCP/IP是通过网络发送和接收数据最常用的两种通信协议。

TCP/IP是一种可靠的包含握手从而确保数据包传递到所需的目的地的可靠通信协议。

而UDP不那么可靠但是一个快速的通信协议可用于快速的无线网线控制。

UDP和TCP/IP通信协议的比较如表所示。

基于UDP和TCP/IP通信协议的程序是基于服务器-客户机模式的其中一个节点发送数据另一个节点接收数据反之亦然。

数据通过端口传输服务器和客户端必须使用相同的端口号。

关于UDP程序UDP是一种无连接的通信协议因此在将数据包发送到目的节点之前不需要与目的节点建立连接。

下面是服务器和客户机间的基本通信过程。

(1)服务器

(1)MicroPython程序清单(程序文件名Pico_W_2.py)

Filename:

#----------------------------------------

使用UDP协议控制Pico

#----------------------------------------

from

network.WLAN(network.STA_IF)wlan.active(True)wlan.connect(你的无线WiFi名称,

wlan.isconnected()

False:print(等待连接...)time.sleep(1)print(已连接...)connect()

port

buf[3]F:led.value(0)本程序使用UDP通信协议控制Pico

点亮LED灯DOFF:

•导入相关模块包括machine、network、socket和time。

•创建一个Pin对象led将其设置为输出模式并连接到WL_GPIO0引脚它板载LED所连接的引脚。

•定义一个函数connect用于连接WiFi网络。

函数中创建一个WLAN对象wlan并激活STA模式。

然后使用wlan.connect方法连接到所使用的WiFi网络SSID和密码。

使用while循环等待连接成功并显示提示信息。

•定义一个端口号port为5000并创建一个元组UDP包含空字符串和端口号。

空字符串表示绑定到所有可用地址。

•创建一个socket对象sock并指定使用IPv4协议和UDP协议。

•使用sock.bind方法将socket绑定到UDP元组指定的地址和端口上。

•进入主循环不断接收来自客户端的数据包。

使用sock.recvfrom方法接收最多1024字节的数据并返回一个元组包含数据buf和发送方地址addr。

•如果接收到数据则将其解码为utf-8格式的字符串并判断其内容。

如果接收到的字符串以DON开头则表示点亮Pico

W板载LED灯此时led对象被置为高电平1。

如果字符串以DOFF开头则表示熄灭Pico

关于MicroPython网络编程的相关技术文档可以参考以下网站

https://docs.micropython.org/en/latest/library/network.WLAN.html。

(2)使用Android手机客户端测试无线WiFi控制Pico

复制粘贴程序文件“pico_W_2.py”的内容到Thonny

W的IP地址为192.168.1.10即与前面图2显示的IP地址相同。

在使用Android智能手机测试之前我们应在Android手机上安装一种UDP

App程序这里安装并使用UDP

(可从https://apkpure.com/cn网站搜索UDP

Terminal程序

W开发板的IP地址(这里为192.168.1.10)如图4所示。

•单击[Start

W板载LED灯被点亮(如图6所示)若在屏幕底部输入命令DOFFPico

我们还可将图5的[Btn1]和[Btn2]按钮分别设置为“DON”和“DOFF”在手机中直接点击[Btn1]和[Btn2]按钮远程无线控制Pico

四、使用UDP协议无线控制获取Pico

(1)MicroPython程序清单(程序文件名Pico_W_3.py)

#----------------------------------------------------------、

Filename:

#------------------------------------------------------------

from

network.WLAN(network.STA_IF)wlan.active(True)wlan.connect(你的无线WiFi名称,

wlan.isconnected()

False:print(等待连接...)time.sleep(1)print(已连接...)connect()

port

以上Pico_W_3.py程序使用UDP协议双向通信来接收和发送数据。

W开发板获取RP2040芯片片内温度传感器温度数据时我们通过UDP

W开发板发送数据请求Pico

W开发板UDP无线通信程序进行了测试我们还可开发专用手机UDP通信App程序或电脑UDP通信应用程序以满足实际应用需求。

发布日期2023年3月19日