树莓派 Pico 是一款基于树莓派 RP2040 微控制器芯片的微控制器板,它被设计为具有灵活数字接口的低成本,高性能微控制器板,在 MCU 领域,树莓派 Pico 已经成为了近期最为热门的话题。为了帮助初学者快速上手树莓派 Pico ,我们推出了基于 MicroPython 的树莓派 Pico 入门指南。本课程通过四个章节,共16课时的学习,能帮助你轻松上手树莓派 Pico ,并通过它的帮助从零基础开始学习 MicroPython ,一步一步,亲手搭建一些超乎想象的有趣项目。在开始该课程的学习之前,无需具备 MicroPython 编程或电子学知识,课程里将带你逐步了解和学习这些知识,并快速在每个项目中进行实践。
    第一单元基础入门,共2课。介绍课程所需硬件与软件,硬件部分了解树莓派 Pico 的功能和特性,了解拓展板和 Grove 模块的基本功能。软件部分了解 Python及 MicroPython 的概念,学习集成开发环境 Thonny 的安装和使用,能够通过串口输出字符:Hello World。
    第二单元电子硬件入门,共7课。学习 MicroPython 的基础语法,各种条件语句、运算符、变量等编程知识,并能够通过标准库进行电子硬件的引脚设置等操作。了解电路中的数字信号和模拟信号,能够控制电子模块实现不同的效果,同时掌握第三方库的使用,经过项目练习,形成基本的硬件编程知识框架。
    第三单元项目实践,共5课。结合生活中的应用场景,通过不同的电子模块组合及程序编写实现原型项目搭建,如温湿度监测、智能风扇、智能灯等,能够将所学知识熟练应用于生活实践当中,形成项目思维。
    第四单元拓展项目,共2课。创建自研项目,运用前面所学的知识和技能完成项目制作,并通过项目发布会的形式进行成果展示。
    具体框架如下:

    课时 课程名称 课程概要
    基础入门
    前言 课程简介,课程大纲,硬件清单以及主要硬件参数
    第1课 硬件入门 介绍树莓派 Pico 的功能和特性
    介绍树莓派 Pico 拓展板
    介绍入门套件中的 Grove 电子模块
    第2课 软件入门 介绍什么是 Python/MicroPython
    介绍集成开发环境 Thonny 的基本状况
    讲解 Thonny 的基本使用方法
    讲解如何将 Pico 连接到电脑
    讲解如何通过交互区打印字符
    任务:用串口输出字符:Hello World
    电子硬件入门
    第3课 第一个项目:点亮 LED 灯 讲解 MicroPython 的基本语法,了解缩进在 MicroPython 中的意义
    讲解 Pico 的引脚布局,讲解如何为 Pico 焊接引脚
    讲解如何将 Pico 与拓展板插接,讲解如何连接电子模块与拓展板
    任务1:焊接针脚
    任务2:点亮LED灯模块
    第4课 电子硬件编程的 Hello world: Blink 讲解 Python/ MicroPython 的基本语法,学习各类循环语句的使用方法,学习如何在 MicroPython 中设置变量
    任务1:for 循环控制灯的亮灭
    任务2:while 循环实现 Blink
    第5课 电路中的数字信号 —— 玩转 LED 灯 介绍数字信号
    介绍选择结构
    能够灵活掌握条件判断及变量的使用,实现不同的程序效果
    任务1:使用按键控制 LED 灯亮灭
    任务2:按键台灯
    第6课 电路中的模拟信号(1)——旋转电位计 介绍 模拟信号,ADC 数模转换器,运算符等知识,能够通过旋转电位计
    控制LED灯的亮灭
    任务1:查看旋转电位计返回值
    任务2:旋转电位计控制 LED 灯亮灭
    第7课 电路中的模拟信号(2)——PWM 的使用 学习 PWM 脉冲宽度调制的概念及使用,能够使用 PWM 信号来进行模拟输出,控制LED灯的亮度
    任务1:使用旋转电位计控制 LED 灯亮度
    任务2:呼吸灯
    第8课 第8课 用函数让蜂鸣器唱歌 介绍蜂鸣器,介绍函数的概念,能够自定义函数并调用,完成编程项目
    任务1:演奏基本音节
    任务2:两只老虎
    第9课 数据的可视化之旅, LCD 屏的使用 介绍 LCD 屏的使用,学习加载和安装库,学习传感器的读取和显示,学习数据类型的概念
    任务1:使用 LCD 屏显示 Hello,world!
    任务2:LCD屏显示旋转电位计读数
    项目实践
    第10课 温湿度监测 介绍温湿度传感器,学习多重条件判断,逻辑运算符(AND/OR/NOT),结合电子模块及程序完成温湿度监测的项目
    任务1:LCD 屏显示温湿度值
    任务2:加入警报功能
    第11课 智能风扇 介绍迷你风扇 ,复习多重条件判断,逻辑运算符的使用
    任务1:使用按键开关控制风扇开启或关闭
    任务2:使用温湿度传感器控制风扇开启或关闭
    第12课 智能灯 介绍光线传感器和声音传感器, RGB LED 灯,根据声音传感器和光线传感器的工作原理完成智能灯的项目,能够熟练使用多重条件判断,逻辑运算符
    任务1:控制 RGB LED 依次显示不同颜色
    任务2:智能灯
    第13课 自动门 介绍 PIR 传感器及舵机,学习如何写库以及调用库函数简化程序,完成项目制作
    任务1:舵机控制
    任务2:用人体红外运动传感器控制舵机转动
    第14课 欢迎装置 总结本章节所做的项目内容,通过电子硬件的不同组合,发掘新的项目,为创建自己的项目做准备,并通过练习巩固库的创建和使用
    任务1:蜂鸣器播放欢迎旋律
    任务2:欢迎装置
    拓展项目
    第15课 创建你自己的有趣项目 分小组进行,再次回顾介绍初级的产品原型设计过程,小组为单位进行,制作
    第16课 项目发布会 制作,展示,交流与总结

    搭配课程使用的是 Pico 的 Grove 入门套件,包含 Pico 的拓展板以及常用的 Grove 模块,无需跳线和焊接,能够快速搭建项目原型,将所学的知识在实践中进行巩固。因树莓派 Pico 的 Grove 入门套件不包含 Pico,所以需要我们在课程开始是之前,准备好如下所示的两款套件产品。
    树莓派 Pico基本套件:

    • 树莓派 Pico x1
    • USB线x1
    • 20针接头x2
    • 3针接头x1

    前言 - 图1
    树莓派 Pico 的 Grove 入门套件:
    Grove - 光线传感器
    Grove - 声音传感器
    Grove - 迷你人体红外运动传感器
    Grove - 温湿度传感器
    Grove - 旋转电位计
    Grove - 按键开关
    Grove - LED 灯
    Grove - RGB LED 可调彩灯(WS2813 mini)
    Grove - 无源蜂鸣器
    Grove - 继电器
    Grove - 16X2 LCD 显示屏
    Grove - 舵机
    Grove - 迷你风扇
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    准备好了吗?我们的树莓派 Pico 以及MicroPython之旅就要开始了。