Raspberry Pi Pico Electronics với Kit của nhà phát minh Kitronik

Raspberry Pi Pico là một bo mạch vi điều khiển mạnh mẽ, chi phí thấp, có thể được sử dụng làm đầu não cho nhiều dự án điện tử khác nhau. Ngoài ra, đã có rất nhiều tiện ích bổ sung và phụ kiện có sẵn cho nó.

Một trong những tiện ích bổ sung đó là Bộ công cụ của nhà phát minh Kitronik dành cho Raspberry Pi Pico. Bộ tài liệu này bao gồm một tập sách nhỏ, bảng đột phá, bảng mạch, và các linh kiện điện tử khác nhau để đảm bảo bạn có thể học trước nhiều giờ. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn.

Tôi có thể xây dựng gì với Bộ công cụ của nhà phát minh Kitronik?

Bộ công cụ của nhà phát minh Kitronik đi kèm với (gần như) mọi thứ bạn cần để đóng vai nhà phát minh:

• Pin đột phá PCB cho Raspberry Pi Pico
• Servo
• Màn hình nhỏ
• Thanh zip (có ghim)
• Đèn LED
• Điện trở
• Cánh quạt và động cơ
• Dây nhảy
• Buzzer
• Tụ điện
• Đầu nối đầu cuối
• Chiết áp

Để hoàn thành bộ này, tất cả những gì bạn cần là một Raspberry Pi Pico với các đầu cắm chân GPIO được hàn vào nó. Nếu đây là lần đầu tiên bạn sử dụng vật liệu hàn, đừng lo lắng: hãy xem hướng dẫn của chúng tôi về cách hàn các chân tiêu đề trên Raspberry Pi Pico.

Thực hiện các thử nghiệm

Tập tài liệu của bộ này có hướng dẫn từng bước tuyệt vời, tài liệu tham khảo bằng hình ảnh, cũng như giải thích chia nhỏ các yếu tố mã để củng cố việc học của bạn. Mười thử nghiệm tương tác sẽ giúp bạn làm quen với các kỹ thuật như đầu vào và đầu ra kỹ thuật số, sử dụng chiết áp để làm mờ đèn LED, sử dụng bóng bán dẫn để điều khiển động cơ, năng lượng gió có tốc độ thay đổi, tạo nhạc bằng còi và hơn thế nữa.

Các dự án ví dụ cho bộ này được lập trình bằng ngôn ngữ MicroPython, một biến thể của Python dành cho vi điều khiển. Tìm hiểu cách bắt đầu với MicroPython trên Raspberry Pi Pico.

Đèn LED nhấp nháy, nhấp nháy!

Hãy dễ dàng hơn bằng cách làm cho đèn LED trên bo mạch của Pi Pico nhấp nháy. Trong phần giới thiệu dự án, bạn sẽ nhận thấy một bản tóm tắt nhanh về những gì dự kiến ​​sẽ xảy ra, cùng với lời giải thích về những gì đang diễn ra.

Mã hiển thị trong hình trên bao gồm một biến thể nhỏ cho Pi Pico W, có kết nối bên trong với đèn LED. Nếu bạn đã mua Pi Pico tiêu chuẩn (không có khả năng Wi-Fi), hãy tham khảo đèn LED trên bo mạch có mã sau để thay thế:

LED = machine.Pin(25, machine.Pin.OUT) 

Bạn sẽ cần phải nhấn Dừng lại trong Thonny IDE để ngăn mã chạy mãi mãi. Thách thức bản thân để dừng quá trình này bất cứ khi nào một nút bàn phím được nhấn.

Sử dụng Công tắc để Bật và Tắt đèn LED

Khi bạn làm việc theo cách của mình qua tập sách, bạn sẽ nhận thấy rằng tác giả hướng dẫn bạn từng bước xây dựng dựa trên kiến ​​thức của bạn. Trong thử nghiệm này, bạn sẽ xây dựng trên mã hiện có để điều khiển đèn LED bằng cách sử dụng các câu lệnh có điều kiện trong trong khi Đúng vòng lặp vô hạn.

Tín hiệu đầu vào và đầu ra kỹ thuật số được sử dụng khi bạn nhấn công tắc để bật và tắt đèn LED của Pi Pico. Nói một cách đơn giản, khi bạn nhấn công tắc bằng ngón tay, nó sẽ hoàn thành mạch và 3.3V được gửi đến chân đầu vào GPIO được kết nối trên Pico. Mã của nếu điều kiện sau đó được đáp ứng và đèn LED được bật. Khi không nhấn nút, elif điều kiện được đáp ứng và đèn LED tắt.

Cuộc hành trình của bạn với mạch điện, bảng mạch và mọi thứ ở giữa bắt đầu. Nếu bạn gặp khó khăn, hãy nhấp vào liên kết thử nghiệm được viết trong tập tài liệu đi kèm để được trợ giúp.

Ánh sáng, Cảm biến, Hành động!

Mặc dù một số người có thể nghĩ rằng việc điều khiển đèn LED bằng tay là ma thuật, nhưng nó thực sự là một phototransistor phát hiện ánh sáng. Bằng cách đặt một vật thể (chẳng hạn như bàn tay của bạn) để chặn ánh sáng trực tiếp, phototransistor sẽ phản ứng và bật đèn LED Pi Pico. Điều này thực sự tương tự như cách cảm biến bảng điều khiển của ô tô của bạn tự động bật đèn pha của xe vào ban đêm. Dự án này sẽ có bạn sử dụng một số dây nhảy, một điện trở và phototransistor.

Thử nghiệm này tập trung vào đầu vào tương tự, tùy thuộc vào mức độ ánh sáng LED sẽ được điều chỉnh (dựa trên độ sáng cảm nhận được của căn phòng của bạn). Như bạn sẽ nhớ lại, công tắc được sử dụng trước đây sử dụng tín hiệu kỹ thuật số (chỉ bật hoặc tắt). Lần này, bạn đang sử dụng một trong các kênh ADC (bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số) của Pico để đo tín hiệu tương tự khác nhau từ phototransistor.

Khi mức dưới một ngưỡng nhất định, đèn LED trên bo mạch sẽ được bật; nếu nó vượt quá ngưỡng, đèn LED sẽ tắt. Hãy thay đổi lightLevelToSwitchAt giá trị trong mã thành một số khác. Bạn vẫn thấy hiệu quả tương tự?

Hai cái đầu tốt hơn thì một cái

Trong các tình huống có vấn đề xảy ra, thật tuyệt khi có một nhóm mắt thứ hai xem xét mã Python của bạn (đặc biệt khi ai đó tìm thấy chuỗi Reddit giải thích sự khác biệt về dây dẫn LED giữa Pi Pico và Pi Pico W).

Trong trường hợp này, việc ghép nối các nền tảng về kỹ thuật điện và quản trị Linux với nhau sẽ dẫn đến các phiên mày mò và khám phá các câu đố toàn diện vào tối thứ Sáu. Như đã nói, khi cả hai thành viên trong nhóm đều sai, tất cả những gì còn lại cần làm là chạy đua đến công cụ tìm kiếm yêu thích của bạn và đặt cược ai tình cờ tìm được câu trả lời trước. Nếu gặp khó khăn, bạn luôn có thể truy cập tài nguyên học tập Kitronik để biết các mẹo và thủ thuật.

Bạn đang mong muốn giải quyết vấn đề gì trước tiên?

Trong thí nghiệm cuối cùng, bạn sẽ tạo ra một “tuabin gió” để đưa tất cả các bài học vào một buổi lễ kỷ niệm cuối cùng về kiến ​​thức mới tìm thấy của bạn. Bạn có thích làm việc với các tín hiệu kỹ thuật số không? Có lẽ, bạn thích cảm giác như một ảo thuật gia khi vẫy tay trên một phototransistor để điều khiển độ sáng của đèn LED?

Nếu bạn là người siêu sáng tạo, bạn có thể tạo phiên bản 8-bit của bài hát chủ đề yêu thích của mình bằng bộ rung. Đó là, nếu bạn có thể xác định đúng tần số của mỗi nốt nhạc.

Khám phá thiết bị điện tử với Pico

Điều này chỉ làm rạn nứt bề mặt của những gì bạn có thể làm với Raspberry Pi Pico và Bộ công cụ của nhà phát minh Kitronik. Có rất nhiều thí nghiệm điện tử khác để khám phá. Ngoài ra, có các bộ dụng cụ và bảng đột phá khác có sẵn cho Pico. Nếu cảm thấy tự tin, bạn có thể chỉ cần kết nối Pico với bảng mạch tiêu chuẩn để kết nối các linh kiện điện tử được mua riêng. Hoặc bạn có thể sử dụng nó cho nhiều dự án khác, chẳng hạn như chơi game cổ điển, âm nhạc và tự động hóa gia đình.