RP2350-ETH

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说明

RP2350-ETH
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功能简介
特性 无特性，不解释
主控 RP2350
' 无特性，不解释
' 无特性，不解释
' 无特性，不解释
接口 Type-C ETH

产品概述

RP2350-ETH是一款迷你RP2350开发板，让你拥有集成 TCP/IP 协议栈，做到网络通信，
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 RP2350 微控制器芯片
  • 独特的双核、双架构,搭载了双核 ARM Cortex-M33 处理器和双核 Hazard3 RISC-V 核处理器,运行频率均高达 150MHz 灵活时钟
  • 内置 520KB 的 SRAM 和 4MB 的片上 Flash
  • 板载 CH9120，集成 TCP/IP 协议栈
  • 可通过上位机软件、串口命令设置芯片工作模式、端口、IP 等网络参数
  • 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
  • RP2350 的 14 个 GPIO 引脚引出
  • 多种硬件外设
    • 1 个 SPI(SPI0)
    • 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
  • 12 个可编程 I/O (PIO) 状态机，用于自定义外设支持

引脚分布

RP2350-ETH-details-inter.jpg

硬件连接

  • CH9120跟RP2350内部连接如下。
RP2350连接引脚对应关系
CH9120 RP2350 功能
RXD GP21 串行数据输入
TXD GP20 串行数据输出
TCPCS GP17 TCP客户端模式下，连接状态指示，低电平表示连接成功
CFG0 GP18 网络配置使能脚，低电平时，进入串口配置模式
RSTI GP19 复位，低电平有效

上位机配置

  • 如果想通过上位机配置，不通过串口命令去控制，可以参考以下方法，此方法只适用于windows系统：
  • 下载网络配置工具
  1. 给RP2350-ETH连接上电源跟以太网
  2. 打开网络配置工具
  3. 搜索设备->双击搜索到的设备->设置自己需要的信息->配置设备参数->等待重启完成

RP2040-ETH-4.jpg

  • 执行完上图的1和2，然后配置红框中的参数，然后执行3，等待4出现即可

Pico快速上手

固件下载

MicroPython固件下载
Pico MicroPython.gif
C_Blink固件下载
Pico Blink.gif
教程名3
列表3
教程名4
列表4
教程名5
列表5
教程名6
列表6
教程名7
列表7
教程名8
列表8

文字教程

基础介绍

Raspberry Pi Pico的基础介绍

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

Pico-R3-Tonny1.png

  • 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

Raspberry-Pi-Pico-Basic-Kit-M-2.png
Raspberry-Pi-Pico-Basic-Kit-M-3.png

  • 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）

Raspberry-Pi-Pico2-Python.png

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。

安装VSCode

  1. 首先，点击下载 pico-vscode 程序包，解压并打开程序包，双击安装 VSCode
    Pico-vscode-1.JPG
    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
    Pico-vscode-2.JPG
    Pico-vscode-3.JPG

安装扩展

  1. 点击扩展，选择从 VSIX 安装
    Pico-vscode-4.JPG
  2. 选择 vsix 后缀的软件包，点击安装
    Pico-vscode-5.JPG
  3. 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
    Pico-vscode-6.JPG
  4. 右下角显示完成安装，关闭 vscode
    Pico-vscode-7.JPG

配置扩展

  1. 打开目录 C:\Users\用户名，将整个 .pico-sdk 拷贝至该目录
    Pico-vscode-8.JPG
  2. 拷贝完成
    Pico-vscode-9.JPG
  3. 打开 vscode，对 Raspberry Pi Pico 扩展中各个路径进行配置
    Pico-vscode-10.JPG
    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

  1. 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
    Pico-vscode-11.JPG
  2. 创建工程成功
    Pico-vscode-12.JPG
  3. 选择SDK版本
    Pico-vscode-13.JPG
  4. 选择 Yes 进行高级配置
    Pico-vscode-14.JPG
  5. 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
    Pico-vscode-15.JPG
  6. CMake 版本选择 Default（前面配置的路径）
    Pico-vscode-16.JPG
  7. Ninja 版本选择 Default
    Pico-vscode-17.JPG
  8. 选择开发板
    Pico-vscode-18.JPG
  9. 点击 Complie 进行编译
    Pico-vscode-19.JPG
  10. 成功编译出 uf2 格式文件即可
    Pico-vscode-20.JPG

导入工程

  1. 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
  2. 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
    Pico-vscode-21.JPG 
    set(PICO_BOARD pico CACHE STRING "Board type")

更新扩展

  1. 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
    Pico-vscode-22.JPG

Arduino IDE 系列

安装Arduino IDE

  1. 首先到Arduino官网下载Arduino IDE的安装包。
    Arduino下载2.0版本.jpg
  2. 这里选择仅下载就可以了。
    仅下载不捐赠.png
  3. 下载完成后，点击安装。
    IDE安装水印-1.gif
    注意：安装过程中会提示你安装驱动，我们点击安装即可
    Arduino驱动安装水印.jpg

Arduino IDE中文界面

  1. 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。
    首选项-简体中文.jpg
  2. 在Language里面选择简体中文，点击OK。
    首选项-简体中文ok.jpg

在Arduino IDE中安装Arduino-Pico Core

  1. 打开Arduino IDE，点击左上角的文件，选择首选项
    首选项水印-1.png
  2. 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

    Pico首选项.png
    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
  3. 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
    开发板管理器.png
    开发板管理器-1.png
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
  1. 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

    Rp2040包.png
    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

  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。
    Pico连接数据线.gif
  2. 下载程序，打开arduino\PWM\D1-LED路径下的D1-LED.ino
  3. 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）
    Pico连接前端口.png
  4. 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
    Pico连接后uf2.png
  5. 点击工具>开发板>Raspberry Pi Pico>Raspberry Pi Pico或Raspberry Pi Pico 2
    工具pico开发板.png
    Arduono-Raspberrypi pico.png
  6. 设置完成后，点击向右箭头上传将程序
    Pico上传程序.png
  • 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

1.网络配置

  • 配置工作模式、IP、网关、子网掩码、端口号和串口波特率的代码都在CH9120.c或者CH9120.cpp文件中，按照自己实际需求进行修改即可：
UCHAR CH9120_Mode = TCP_CLIENT; //Optional:TCP_SERVER、TCP_CLIENT、UDP_SERVER、UDP_CLIENT
UCHAR CH9120_LOCAL_IP[4] = {192, 168, 10, 205};   // LOCAL IP
UCHAR CH9120_GATEWAY[4] = {192, 168, 11, 1};      // GATEWAY
UCHAR CH9120_SUBNET_MASK[4] = {255, 255, 252, 0}; // SUBNET MASK
UCHAR CH9120_TARGET_IP[4] = {192, 168, 10, 137};  // TARGET_IP
UWORD CH9120_PORT1 = 1000;                        // LOCAL PORT1
UWORD CH9120_TARGET_PORT = 2000;                  // TARGET PORT
UDOUBLE CH9120_BAUD_RATE = 115200;                // BAUD RATE
  • 各工作模式在头文件已定义，可以直接修改CH9120_Mode使用
#define TCP_SERVER 0
#define TCP_CLIENT 1
#define UDP_SERVER 2
#define UDP_CLIENT 3

2.硬件接口

  • 进入配置模式
void CH9120_Start();
  • 退出配置模式
void CH9120_End();
  • 配置工作模式
void CH9120_SetMode(UCHAR Mode);
  • 配置本地IP
void CH9120_SetLocalIP(UCHAR CH9120_LOCAL_IP[]);
  • 配置子网掩码
void CH9120_SetSubnetMask(UCHAR CH9120_SUBNET_MASK[]);
  • 配置网关
void CH9120_SetGateway(UCHAR CH9120_GATEWAY[]);
  • 配置目标IP
void CH9120_SetTargetIP(UCHAR CH9120_TARGET_IP[]);
  • 配置本地端口号
void CH9120_SetLocalPort(UWORD CH9120_PORT);
  • 配置目标端口号
void CH9120_SetTargetPort(UWORD CH9120_TARGET_PORT);
  • 配置波特率
void CH9120_SetBaudRate(UDOUBLE CH9120_BAUD_RATE);

3.代码解析
主要代码如下： 

int Pico_ETH_CH9120_test(void)
{
    CH9120_init(); //Initialize Configuration CH9120
    RX_TX();       //receive and dispatch
}
  • CH9120_init();
    调用各个硬件接口对CH9120进行初始化配置
  • RX_TX();
    CH9120初始化完成后，调用RX_TX()进入数据收发模式，CH9120会将接收到的信息再发送回去（仅限Acsll码字符串）

4.运行效果

  • 打开网络调试工具，配置TCP服务端，等待RP2350-ETH发起连接，观察右下角提示检查是否连接成功
    RP2040-ETH-Demo-show1.jpg
  • 数据收发测试
    RP2040-ETH-Demo-show2.jpg

MicroPython例程

01-TCP/UDP

1.网络配置
配置工作模式、IP、网关、子网掩码、端口号和串口波特率的代码都在 Python/RP2350-ETH-Demo/RP2350-ETH-Demo.py文件中，按照自己实际需求进行修改即可： 

MODE = 1  #0:TCP Server 1:TCP Client 2:UDP Server 3:UDP Client
GATEWAY = (192, 168, 1, 1)    # GATEWAY
TARGET_IP = (192, 168, 1, 10) # TARGET_IP
LOCAL_IP = (192, 168, 1, 200) # LOCAL_IP
SUBNET_MASK = (255,255,255,0) # SUBNET_MASK
LOCAL_PORT1 = 1000            # LOCAL_PORT1
TARGET_PORT = 2000            # TARGET_PORT
BAUD_RATE = 115200            # BAUD_RATE

2.硬件接口
CH9120 的配置函数都在 Python/RP2350-ETH-Demo/ch9120.py 文件中，程序通过导入 CH9120 类，再通过 ch9120 对象调用

  • 创建对象
ch9120 = CH9120(uart1)
  • 进入配置模式
ch9120.enter_config()
  • 退出配置模式
ch9120.exit_config()
  • 配置工作模式
ch9120.set_mode(MODE)
  • 配置本地IP
ch9120.set_localIP(LOCAL_IP)
  • 配置子网掩码
ch9120.set_subnetMask(SUBNET_MASK)
  • 配置网关
ch9120.set_gateway(GATEWAY)
  • 配置本地端口号
ch9120.set_localPort(LOCAL_PORT1)
  • 配置目标IP
ch9120.set_targetIP(TARGET_IP)
  • 配置目标端口号
ch9120.set_targetPort(TARGET_PORT)
  • 配置波特率
ch9120.set_baudRate(BAUD_RATE)

3.代码解析
主要代码如下： 

if __name__ == "__main__":
    ch9120_configure()
    while True:
        time.sleep(0.1)
        while uart1.any() > 0:
            rxData1 = uart1.read(uart1.any())
            uart1.write(rxData1)
            print(rxData1.decode('utf8'))
  • ch9120_configure()
    调用各个硬件接口对CH9120进行初始化配置
  • CH9120初始化完成后，进入数据收发模式，CH9120会将接收到的信息再发送回去（仅限Acsll码字符串）

4.运行效果

  • 烧录micropython固件，上传ch9120.py，运行程序
    RP2040-ETH-Python-Demo-config.jpg
  • 打开网络调试工具，配置TCP服务端，等待RP2350-ETH发起连接，观察右下角提示检查是否连接成功
    RP2040-ETH-Demo-show1.jpg
  • 数据收发测试
    RP2040-ETH-Demo-show2.jpg

02-MQTT

1.网络配置
基于 TCP/IP 协议实现 MQTT 通讯，MQTT 与 CH9120 的配置代码都在 Python/RP2350-ETH-Demo/RP2350-ETH-MQTT.py 文件中： 

# MQTT
CLIENT_ID = "Waveshare_RP2350_ETH"
SUBSCRIBE_TOPIC = "test_topic1"
PUBLISH_TOPIC = "test_topic2"
# CH9120
MODE = 1  #0:TCP Server 1:TCP Client 2:UDP Server 3:UDP Client
GATEWAY = (192, 168, 1, 1)     # GATEWAY
TARGET_IP = (47, 92, 129, 18)  # TARGET_IP
LOCAL_IP = (192, 168, 1, 200)  # LOCAL_IP
SUBNET_MASK = (255,255,255,0)  # SUBNET_MASK
LOCAL_PORT1 = 1000             # LOCAL_PORT1
TARGET_PORT = 1883             # TARGET_PORT
BAUD_RATE = 115200             # BAUD_RATE

MQTT相关变量说明，可根据自身需求进行修改: 

CLIENT_ID：客户端ID
SUBSCRIBE_TOPIC：订阅主题名称
PUBLISH_TOPIC：发布主题名称
TARGET_IP：MQTT服务端IP
TARGET_PORT：MQTT服务端通信端口

2.接口函数

  • 创建MQTT客户端对象
mqtt_client = MQTTClient(uart1)
  • 发起连接请求
mqtt_client.connect()
  • 订阅主题
mqtt_client.subscribe(SUBSCRIBE_TOPIC)
  • 发布消息
mqtt_client.publish(PUBLISH_TOPIC, message)
  • 发送心跳包
mqtt_client.send_heartbeat()
  • 检查心跳响应
mqtt_client.check_heartbeat_response()
  • 解析数据
mqtt_client.extract_data(rxData)

3.代码解析
主要代码如下： 

if __name__ == "__main__":
    ch9120_configure()
    mqtt_client = MQTTClient(uart1)
    mqtt_client.ClientID = CLIENT_ID # Set ClientID
    mqtt_client.connect() # Connect to MQTT server
    mqtt_client.subscribe(SUBSCRIBE_TOPIC) # Subscribe to topic：test_topic1

    while True:
        rxData = uart1.read()
        if rxData is not None:
            topic, message = mqtt_client.extract_data(rxData) # Parse the received data
            if topic == SUBSCRIBE_TOPIC:
                print("Topic:", topic)
                print("Message:", message)
                mqtt_client.publish(PUBLISH_TOPIC, message) # Send received data to topic：test_topic2
        time.sleep_ms(20)

这段代码首先对CH9120进行配置，然后向MQTT服务端的通讯端口发送字节数据进行连接和订阅主题： 

ch9120_configure()
mqtt_client = MQTTClient(uart1)
mqtt_client.ClientID = CLIENT_ID # Set ClientID
mqtt_client.connect() # Connect to MQTT server
mqtt_client.subscribe(SUBSCRIBE_TOPIC) # Subscribe to topic：test_topic1
  • ch9120_configure()
    调用各个硬件接口对CH9120进行初始化配置
  • mqtt_client = MQTTClient(uart1)
    创建一个MQTT客户端对象mqtt_client
  • mqtt_client.ClientID = CLIENT_ID
    配置客户端ID
  • mqtt_client.connect()
    向MQTT服务端发起连接请求
  • mqtt_client.subscribe(SUBSCRIBE_TOPIC)
    订阅主题

这段代码表示进入数据收发模式，将接收到的消息从另一个主题发送回去： 

while True:
    rxData = uart1.read()
    if rxData is not None:
        topic, message = mqtt_client.extract_data(rxData) # Parse the received data
        if topic == SUBSCRIBE_TOPIC:
            print("Topic:", topic)
            print("Message:", message)
            mqtt_client.publish(PUBLISH_TOPIC, message) # Send received data to topic：test_topic2
    time.sleep_ms(20)
  • rxData = uart1.read()
    读取数据
  • topic, message = mqtt_client.extract_data(rxData)
    解析数据，从数据中提取主题和消息
  • if topic == SUBSCRIBE_TOPIC
    如果是订阅的主题则打印主题名称和消息
  • mqtt_client.publish(PUBLISH_TOPIC, message)
    将接收到的消息从另一个主题发送回去

在连接建立后，客户端需要确保自己任意两次 MQTT 协议包的发送间隔不超过 Keep Alive 的值，如果客户端当前处于空闲状态，没有可发送的包，则可以发送 PINGREQ 协议包(心跳包)。如果MQTT服务端没有在 Keep Alive 的 1.5 倍时间内，收到来自客户端的任何包，则会认为和客户端之间的连接出现了问题，此时服务端便会断开和客户端的连接。所以客户端在长时间不发送数据包且要保持连接，需要每隔一段时间发送一次心跳包，通常建议在 Keep Alive 时间的一半内发送一次。下面这段代码表示每30秒向服务端发送一次心跳包，若检查心跳失败时，将进行重新连接，直到检查心跳成功时退出： 

current_time = time.time()
    if current_time - last_heartbeat_time >= 30:
    last_heartbeat_time = current_time
    mqtt_client.send_heartbeat()
    if not mqtt_client.check_heartbeat_response():
        while True:
            mqtt_client.send_heartbeat()
            if mqtt_client.check_heartbeat_response():
                break
  • mqtt_client.send_heartbeat()
    向MQTT服务端发送心跳包，通常建议在Keep Alive时间的一半内发送一次，程序中Keep Alive设置为60秒，所以每30秒发送一次
  • mqtt_client.check_heartbeat_response()
    检查MQTT服务端返回的心跳响应，若返回数据正常则退出循环，不正常则继续尝试重新连接

4.运行效果

  • 烧录micropython固件，上传ch9120.py和mqtt_client.py，运行程序
    RP2040-ETH-Python-MQTT-config.jpg
  • 打开MQTT客户端测试工具，配置MQTT客户端，配置完成点击右上角Connect进行连接
    RP2040-ETH-MQTT-show1.jpg
  • 订阅主题
    RP2040-ETH-MQTT-show2.jpg
  • 数据收发测试，使用工具向test_topic1主题发送消息，RP2350-ETH接收到后通过test_topic2主题传回消息
    RP2040-ETH-MQTT-show3.jpg

技术支持

联系人：庄工
EMAIL: 2880803589@qq.com
电话: 0755-83040712
QQ: 2880803589
微信：扫下方二维码添加
Zzy.jpg

说明：进行售后服务前，请准备好客户信息（定货单位、定货人等），以供验证
取自“https://www.waveshare.net/w/index.php?title=RP2350-ETH&oldid=121736”