第3课 第一个项目：点亮 LED 灯

课程导入

在上一节课程中，你已经初步了解了如何对 Pico 进行编程，并编写了自己的第一个程序。
但我们其实只是在 Pico 上运行了该程序，除此之外并没有用到其他外部的电子硬件设备，在这节课程中，我们就来尝试为 Pico 外接其他的电子硬件—— LED 灯，并编写一个程序来点亮 LED 灯。但在开始编程之前，你还需要学习一些与程序结构相关的知识。

知识锦囊

程序的基本结构

我们使用 MicroPython 所编写的程序，一般都是由三种基本的程序结构组合而成的，要想编写复杂的程序，我们就先得从最基本的程序结构学起。基本的程序结构一共有三种，它们分别是：顺序结构，循环结构和选择结构。

顺序结构

顺序结构是最基础的程序结构，在顺序结构中，程序会从上至下按照顺序依次执行，例如以下程序，当程序执行时，会首先输出 “Hello” ，之后才会输出 “World” 。

print("Hello")
print("World")

执行结果：

Hello
World

仔细观察可以发现， MicroPython 不像其他语言，会需要使用特定的终止符来结束每行语句，在 MicroPython 中我们只需要按下回车换行，即可结束该行语句。

实践操作

接下来，让我们回到项目中实践刚才所学知识。从本节课开始，我们将使用树莓派 Pico 拓展板连接 Pico 与其他 Grove 电子设备，来完成更多有趣的项目。通过观察可以发现，Pico 并没有插接其他拓展板所需要的针脚，要想将 Pico 接入树莓派 Pico 拓展板，你得先为 Pico 焊接可供插接的针脚。

项目一：焊接针脚

首先准备好焊接针脚所需的物品：一个电烙铁，一些焊料，一块清洁海绵，一个支架，两个20针的针脚，一块面包板，当然还有你的 Pico 。
为了方便焊接，我们需要先使用面包板固定两条20针的针脚，以针脚上的黑色塑料块为界，将针脚较长的一端缓缓插入面包板，插入时注意两条针脚需要上下对齐，并且间隔与 Pico 的宽度相同。

接着拿起 Pico ，将 Pico 正面朝上，让其 PCB 板上的预留孔位与固定在面包板上的针脚对齐，对齐后，将两条针管缓缓插入 Pico 的预留孔位中，并继续前推，直到针脚上的黑色塑料块与 Pico 靠紧。这时，Pico PCB 板上的预留孔位都会露出少许针脚。

终于，轮到电烙铁上场了，将电烙铁放在支架上，打开电烙铁开关加热电烙铁，加热电烙铁需要3-5分钟时间，在加热时不要让电烙铁的金属加热部分接触到任何东西。
在加热过程中，你可以先将清洁海绵浸湿，并将它放到方便使用的位置，以便于之后对电烙铁进行清理。
电烙铁加热完成后，单手握住电烙铁的握柄部分拿起电烙铁，在刚才准备好的清洁海绵上反复擦拭电烙铁尖端，
确保尖端没有附着任何杂质。

注意，电烙铁的金属部分温度非常高，在任何情况下，你都不应该用手触碰电烙铁的金属部分。
完成清洁后，用电烙铁尖端加热离你最近的一个针脚和针脚下的金色焊盘。用另一只手拿起焊料，从与电烙铁相反的方向缓缓推向针脚与焊盘的连接处，加热后的针脚与焊盘会融化焊料，并使其附着在焊盘上。完成一个方向的焊接后，换个方向继续将焊料推入，直到焊盘完全被焊料所覆盖。

请注意，在焊接时尽量避免使用过多的焊料，如果焊料溢出到邻近的焊盘，之后在进行使用时 Pico 就会发生短路。
好了，恭喜你完成了第一个针脚的焊接！接着再将剩余的39个针脚按同样的方法进行焊接即可。在焊接时，记得时不时用清洁海绵擦拭你的电烙铁，以保持其尖端干净明亮。

完成焊接后，慢慢将 Pico 从面包板中拔出，如果针脚和面包板插接的太过紧密，强行拔出 Pico 很容易造成焊盘脱落，功亏一篑。这时你可以左右摇晃 Pico ，尝试一点一点将 Pico 移出。好了，大功告成！马上开始我们的第一个任务吧！

项目二：点亮LED灯模块

现在，你已经完成了 Pico 针脚的焊接，这意味着我们终于可以使用树莓派 Pico 拓展板来连接 Grove 模块了，我们先来试着点亮一盏 LED 灯。

硬件连接

在该项目中，我们需要使用的电子硬件有：

• 树莓派 Pico
• 树莓派 Pico 拓展板
• Grove - LED 灯

有了树莓派 Pico 拓展板的帮助，连接电子硬件的工作将变得非常简单，我们只需要先将 Pico 焊接好的针脚插入拓展板中：

在插接时，你可以通过观察 Pico 背面的引脚丝印和拓展板上的丝印来确定自己的插接方向是否正确。
接着将 Grove - LED 灯使用 Grove 连接线接入拓展板的 D16 接口即可。

编写程序

首先使用 USB 数据线连接 Pico 和电脑，接着打开 Thonny ，点击工具栏新建按钮创建一个新的程序。在编程区输入下面这行代码以开始你的程序：

import machine

这行代码调用了一个名为 machine 的 MicroPython 函数库。要理解这行代码具体做了什么，我们需要先了解“库”的概念。

而在这行代码中，我们即是调用了一个名为 “machine” 的 MicroPython 库，在 machine 库中包含了和特定硬件相关的各种函数，它可以不受限制地直接访问系统的硬件功能（如CPU、定时器、总线等），使我们能更高效的使用 MicroPython 控制其他与 Pico 相连的电子硬件，例如为连接到 Pico 的各种电子硬件设置引脚。

在进行硬件项目的开发时，即使你已经将各类电子硬件连接到了 Pico ，例如我们已经将 LED 灯连接到了拓展板的 D16 接口， Pico 仍然无法知道发生了什么，你必须通过编写程序来定义控制电子硬件的引脚。
而在 machine 库中，有一类叫做 “Pin” 类的函数。

| Pin类
我们可以使用 Pin 类函数来设置电子硬件的引脚。 Pin 类中有设置引脚模式（IN、OUT等）的函数，以及设置数字逻辑的函数，其中常用的函数有：
- 创建引脚
Pin(num,Pin.OUT/IN)
其中num为引脚编号，IN/OUT分别代表输入与输出。

- 写入引脚值
p0.value(0)/p0.value(1)

- 获取引脚值
p0.value()

- 设置一个带有上拉电阻的引脚
p2 = Pin(num, Pin.IN, Pin.PULL_UP) | | —- |

有了 machine 库的帮助，你可以很轻松的在程序的下一行为 LED 灯定义引脚：

LED = machine.Pin(16,machine.Pin.OUT)

在这行程序中，我们创建了一个名为 LED 的对象来帮助我们控制 LED 灯，并在该对象中使用 machine 库中的 Pin 函数来为 LED 灯定义引脚。 Pin 函数一共拥有2个参数，第一个参数 16 代表了你所定义的引脚号，因为在搭建项目硬件时我们将 LED 灯连接到了 D16 接口，所以在这里我们将它设置为 16 。第二个参数 machine.Pin.OUT 告诉 Pico 该引脚被设置为输出引脚而非输入引脚。
好了，现在写入最后一行程序：

LED.value(1)

在该行代码中，我们使用 value 函数来为刚才定义的引脚写入值，使灯亮起。在控制 Pin 类引脚时，我们通常使用数值1代表高电平（打开），使用数值0代表低电平（关闭）。
我们的第一个硬件程序就编写好了，完整的程序代码如下：

import machine
LED = machine.Pin(16,machine.Pin.OUT)
LED.value(1)

程序完成后，用USB数据线将 Pico 连接至电脑，如下图，在后续的课程中，当我们要运行程序时，都要用数据线将 Pico 连接至电脑。

点击工具栏的运行按钮，将程序保存到任意位置，你就能看到插接在D16接口的LED灯被点亮了。
如果你想关闭 LED 灯，直接将 value 的值从1修改为0即可。

思维拓展

请尝试使用程序将 LED 灯关闭。

import machine
LED = machine.Pin(16,machine.Pin.OUT)
LED.value(0)