说明

功能简介

特性	无特性，不解释
主控	RP2040
'	无特性，不解释
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接口		FPC

产品概述

RP2040-BLE 是一款迷你RP2040开发板，具有蓝牙 5.1 双模功能，通用串口 AT 指令控制，可实现蓝牙无线通信应用，
在极小板型下引出14 个多功能 GPIO 引脚，PCB边缘采用半孔工艺，可以轻松快捷集成到项目中。

产品特性

采用了 Raspberry Pi 官方设计的 RP2040 微控制器芯片
搭载了双核 ARM Cortex M0 + 处理器，运行频率高达 133MHz 灵活时钟
内置了 264KB 的 SRAM 和 2MB 的板载 Flash
具有蓝牙 5.1 双模功能
板载蓝牙模块使用通用串口 AT 指令控制，可快速上手
邮票孔设计，可直接焊接集成到用户自主设计的底板上
可通过 USB 识别为大容量存储器进行拖放式下载程序
RP2040 的 14 个 GPIO 引脚引出
多种硬件外设
- 2 个 SPI
- 2 个 I2C
- 2 个 UART
- 3 个 12 位 ADC
- 13 个可控 PWM 通道
片内内置温度传感器
片上加速浮点库
8 个可编程 I/O (PIO) 状态机，用于自定义外设支持

引脚说明

产品尺寸

排线安装

请完整阅读本章节与注意事项，再进行排线安装，否则可能导致器件损坏或短路！

V1.1版本及以上版本,FPC连接器更换可以改善连接器体验，可通过背面有标识Rev*.*用于区分版本

打开排线连接器翻盖
安装排线，请务必将排线安装在正中间
关闭翻盖,正常情况下翻盖可以完全闭合
如果排线没有安装到位会导致翻盖无法正常关闭，请调整排线位置再尝试关闭翻盖

注意事项

请勿带电拔插排线，否则可能导致短路
安装排线时需要注意，排线安装在正中间并且插入到底部，没有正确安装，可能导致连接异常甚至短路。

Pico快速上手

文字教程

基础介绍

Raspberry Pi Pico的基础介绍

MicroPython系列

【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

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

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
右下角显示完成安装，关闭 vscode

配置扩展

打开目录 C:\Users\用户名，将整个 .pico-sdk 拷贝至该目录
拷贝完成

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

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
创建工程成功
选择SDK版本
选择 Yes 进行高级配置
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
CMake 版本选择 Default（前面配置的路径）
Ninja 版本选择 Default
选择开发板
点击 Complie 进行编译
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

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

首先到Arduino官网下载Arduino IDE的安装包。
这里选择仅下载就可以了。
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

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。
在Language里面选择简体中文，点击OK。

在Arduino IDE中安装Arduino-Pico Core

打开Arduino IDE，点击左上角的文件，选择首选项

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/global/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/global/package_rp2040_index.json

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
```
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

将 RP2040-BLE 连接到电脑上，按住FPC连接器上的 BOOT 按键后再按下RESET按键，松开 RESET按键后再松开 BOOT 按键，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\BLE_demo 路径下的 BLE_demo.ino
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）
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
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)

示例程序

C/C++例程

硬件接口

1.蓝牙模块初始化

调用各种底层接口函数初始化RP2040-BLE，功能主要有等待连接，查询连接方是否开启了notify功能，查询蓝牙模块的波特率、
当前工作模式是否是低功耗模式、名称、地址以及修改模块的名称

void BLE_Init();

2.蓝牙模块结构体

用于存储蓝牙模块波特率、工作模式、名称、地址等信息

typedef struct {  
    int Baud_Rate;                       
    uint8_t Low_Power_Mode;              
    uint8_t Name_BLE[64];                
    uint8_t Name_SPP[64];                
    uint8_t ADD[64];                    
    uint8_t BLE_Switch;                 
    uint8_t SPP_Switch;                
} BluetoothModule;

3.用户指令

用户可以通过蓝牙调试助手向RP2040-BLE发送指令实现修改主频、修改蓝牙模块睡眠时间、控制RGB等功能

uint8_t My_Cmd(uint8_t rx_num,uint8_t rx_data[]);

参数解析：

rx_num：指令长度
rx_data：指令

用户可以通过蓝牙进行发送以下指令：

usb：默认主频20M，USB停止工作，电脑无法识别设备，将RP2040主频提高至50MHz，使USB恢复正常工作
sleepxx：修改RP2040的睡眠时间，其中 xx 可设置的范围为 0~59 
red：使RGB灯亮红色
blue：使RGB灯亮蓝色
green：使RGB灯亮绿色
close：关闭RGB灯

4.睡眠模式(C例程)

调用 rtc_sleep() 函数即可进入睡眠模式，默认睡眠时长为5s，可以通过 sleepxx 指令修改睡眠时间，其中 xx 可设置的范围为 0~59

static void rtc_sleep(void);

5.底层接口函数

1.蓝牙模块接口函数

查询蓝牙模块波特率

uint8_t Query_Baud_Rate(BluetoothModule *ble);

查询蓝牙模块工作模式

uint8_t Query_Power_Low(BluetoothModule *ble);

查询蓝牙模块的BLE连接名称

uint8_t Query_Name_BLE(BluetoothModule *ble);

查询蓝牙模块的SPP连接名称

uint8_t Query_Name_SPP(BluetoothModule *ble);

查询蓝牙模块的地址

uint8_t Query_ADD(BluetoothModule *ble);

查询蓝牙模块的BLE连接开关状态

uint8_t Query_BLE_Switch(BluetoothModule *ble);

查询蓝牙模块的SPP连接开关状态

uint8_t Query_SPP_Switch(BluetoothModule *ble);

读取打印蓝牙模块属性

uint8_t Read_Attribute(BluetoothModule *ble);

设置蓝牙模块的波特率

uint8_t Set_Baud_Rate(BluetoothModule *ble);

设置蓝牙模块的BLE连接名称

uint8_t Set_Name_BLE(BluetoothModule *ble);

设置蓝牙模块的SPP连接名称

uint8_t Set_Name_SPP(BluetoothModule *ble);

设置蓝牙模块的地址
```
uint8_t Set_ADD(BluetoothModule *ble);
```
启用蓝牙模块BLE功能
```
uint8_t ON_BLE(BluetoothModule *ble);
```
关闭蓝牙模块BLE功能
```
uint8_t OFF_BLE(BluetoothModule *ble);
```
启用蓝牙模块SPP功能
```
uint8_t ON_SPP(BluetoothModule *ble);
```
关闭蓝牙模块SPP功能
```
uint8_t OFF_SPP(BluetoothModule *ble);
```

开启蓝牙模块低功耗模式

uint8_t ON_Low_Power_Mode(BluetoothModule *ble);

关闭蓝牙模块低功耗模式

uint8_t OFF_Low_Power_Mode(BluetoothModule *ble);

2.RGB灯接口函数

红灯
```
void RGB_red();
```
绿灯
```
void RGB_green();
```
蓝灯
```
void RGB_blue();
```
关闭RGB灯
```
void RGB_close();
```

代码解析

1.BLE.h

串口及引脚配置都在BLE.h，可根据需求修改：

#define UART_ID uart1                  
#define BAUD_RATE 115200               
#define DATA_BITS 8                  
#define STOP_BITS 1                 
#define PARITY    UART_PARITY_NONE      
#define UART_TX_PIN 20               
#define UART_RX_PIN 21                
#define BLE_MODE_PIN 15

2.BLE.c

主要代码：

void BLE_test()
{
    stdio_init_all();
    vreg_set_voltage(VREG_VSEL);
    sleep_ms(10);
    set_sys_clock_khz(20000, true);
    BluetoothModule *ble = (BluetoothModule *)malloc(sizeof(BluetoothModule));
    UART_Init(UART_IRQ_OFF);
    BLE_Init(ble);
}

stdio_init_all();
标准输入输出的初始化
vreg_set_voltage(VREG_VSEL);
配置CPU电压为VREG_VSEL，VREG_VSEL值为0.9V
set_sys_clock_khz(20000, true);
配置系统时钟为20MHz
BluetoothModule *ble = (BluetoothModule *)malloc(sizeof(BluetoothModule));
申请一块内存空间，用ble指向该地址
BLE_Init(ble);
等待连接，蓝牙模块初始化

主循环中，交替进入5秒的工作状态和5秒睡眠状态：

while (1) {
    uint64_t start_time = time_us_64();
    uint64_t duration = 5 * 1000000;

    while (time_us_64() - start_time < duration) {
        UART_Read_Write();
    }

    rtc_sleep();
}

UART_Read_Write();
工作状态，循环执行5秒的串口读写操作，蓝牙模块会将接收到的数据返回，并判断接收的数据是否为用户指令。
rtc_sleep();
进入睡眠模式，等待RTC时钟唤醒，睡眠时长可通过发送指令sleepxx进行修改，xx可设置的范围为0~59 ：

运行程序

1.下载Pico Extras

程序中使用了低功耗相关 API，需要Pico Extras的pico_sleep库
下载链接：Pico-extras-master.zip
下载完成后解压保存至本地

2.编译运行

将你的pico-sdk所在绝对地址设置为PICO_SDK_PATH，如我的pico-sdk地址为"D:\pico\pico-sdk"
```
setx PICO_SDK_PATH "D:\pico\pico-sdk"
```
下载示例程序，进入 build 目录
```
cd build
```

指定Pico Extras路径，生成Makefile文件

cmake -G "NMake Makefiles" -DPICO_EXTRAS_PATH=F:\Pico\pico-extras-master ..

编译程序
```
nmake
```
烧录固件
等待编译好后将build目录下生成的 .uf2 格式的文件复制到pico中

MicroPython例程

硬件接口

1.蓝牙模块接口函数

蓝牙模块的接口函数都在 Python/bluetooth_commands.py 文件中，程序通过导入 BluetoothModule 类，再通过 ble 对象调用

创建蓝牙模块对象
```
ble = BluetoothModule(uart)
```
查询蓝牙模块波特率
```
ble.Query_Baud_Rate()
```
查询蓝牙模块工作模式
```
ble.Query_Low_Power()
```
查询蓝牙模块的BLE连接名称
```
ble.Query_Name_BLE()
```
查询蓝牙模块的SPP连接名称
```
ble.Query_Name_SPP()
```
查询蓝牙模块的地址
```
ble.Query_ADD()
```
查询蓝牙模块的BLE连接开关状态
```
ble.Query_BLE_Switch()
```
查询蓝牙模块的SPP连接开关状态
```
ble.Query_SPP_Switch()
```
读取打印蓝牙模块属性
```
ble.Read_Attributes()
```
设置蓝牙模块的波特率
```
ble.Set_Baudrate(Baudrate)
```
设置蓝牙模块的BLE连接名称
```
ble.Set_Name_BLE(name)
```
设置蓝牙模块的SPP连接名称
```
ble.Set_Name_SPP(name)
```
设置蓝牙模块的地址
```
ble.Set_ADD(address);
```

2.RGB灯接口函数

RGB灯的接口函数都在 Python/WS2812.py 文件中，可通过导入 WS2812 类，再通过对象调用

创建RGB灯对象
```
rgb = WS2812()
```
红灯
```
rgb.RGB_Red()
```
绿灯
```
rgb.RGB_Green()
```
蓝灯
```
rgb.RGB_Blue()
```
关闭RGB灯
```
void RGB_Close();
```

代码解析

主要代码如下：

if __name__ == "__main__":
    Pico_BLE_init()
    while True:
        rxData = ble.Read_Write()
        if rxData is not None:
            print(rxData)
            if(True == ble.My_Cmd(rxData)):
                ble.Write(" cmd takes effect!")
        time.sleep_ms(20)