20 ідей для проектів на Raspberry Pi Pico

У попередній статті нашого блогу ми розглянули плату мікроконтролера Raspberry Pi Pico W (Wi-Fi) з функцією бездротового зв'язку та все, що треба виконати за для початку роботи та створенню саме вашого проекту. В цій статті ми зібрали для вас 20 найбільш цікавих на наш погляд DIY ідей, що можуть бути реалізовані самостійно та навіть в домашніх умовах.

Для тих, хто не читав наш огляд Raspberry Pi Pico, але не марнуючи часу бажає почати робити, нагадаємо основні моменти, завдяки яким  Raspberry Pi Pico стає таким популярним: просто кажучи, Pico має майже все! Працює на власному процесорі Raspberry Pi Foundation RP2040, це дуже гнучкий мікроконтролер із великою кількістю периферійних пристроїв введення/виведення, включаючи UART, SPI, I2C, ADC і GPIO, та програмований ввід-вивід.

Чому це важливо? Давайте в кількох словах це розберемо.

 

Коли ми говоримо про протоколи зв’язку, UART, SPI та I2C, то вони є звичайними апаратними інтерфейсами, які люди використовують у розробці мікроконтролерів.

 

Що таке UART?

Розшифровується як універсальний асинхронний прийом і передача (Universal Asynchronous Reception and Transmission, UART). Простий послідовний протокол зв’язку, який дозволяє хосту спілкуватися з допоміжним пристроєм. UART підтримує двонаправлену, асинхронну та послідовну передачу даних. Він має дві лінії даних, одну для передачі (TX), а іншу для прийому (RX), які використовуються для зв’язку через цифровий контакт 0, цифровий контакт 1. TX і RX підключаються між двома пристроями. (наприклад, USB і комп’ютер). 

UART також може вирішувати проблеми керування синхронізацією між комп’ютерами та зовнішніми послідовними пристроями.

Як це працює?

Він може працювати між пристроями 3 способами:

• Симплекс = передача даних в одному напрямку
• Напівдуплекс = передача даних у будь-якому напрямку, але не одночасно
• Повний дуплекс = передача даних в обох напрямках одночасно

Після підключення дані переходять від TX передавального UART до RX приймаючого UART. Оскільки UART є асинхронним послідовним протоколом передачі, то він не має функції clock (годинника).Передача UART перетворює паралельні дані з головного пристрою (наприклад, центрального процесора) у послідовну форму та передає їх послідовно до приймального UART. Потім він перетворить послідовні дані назад у паралельні дані для приймаючого пристрою. Оскільки UART не має годинника, UART додає початкові та стопові біти, які передаються для представлення початку та кінця повідомлення. Це допомагає приймаючому UART знати, коли починати і зупиняти читання бітів. Коли приймаючий UART виявляє початковий біт, він зчитує біти з визначеною швидкістю передачі даних. Швидкість передачі даних UART називається BAUD Rate і встановлена ​​на 115 200 за замовчуванням (швидкість BAUD базується на швидкості передачі символів, але подібна до бітової швидкості). Обидва UART повинні працювати приблизно з однаковою швидкістю передачі даних. Якщо різниця у швидкості передачі даних перевищує 10%, хронометраж бітів може бути вимкнений, і дані стануть непридатними для використання, тому користувач повинен переконатися, що UART налаштовано на передачу та отримання з одного пакету даних.

 

Що таке I2C?

I2C (Inter-integrated-circuit) – це послідовний протокол зв'язку, подібний до UART. Однак він використовується не для зв’язку з ПК, а замість цього з модулями та датчиками. Це проста двонаправлена ​​двопровідна синхронна послідовна шина, і для передачі інформації між пристроями, підключеними до шини, потрібні лише два дроти. 

Вона корисна для проектів, які вимагають спільної роботи багатьох різних частин (наприклад, датчиків, контактів, розширень і драйверів), оскільки вони можуть підключати до 128 пристроїв до материнської плати, зберігаючи чіткий шлях зв’язку! Це тому, що I2C використовує систему адреси та спільну шину, тому багато різних пристроїв можна підключити за допомогою тих самих проводів, і всі дані передаються по одному проводу та мають низьку кількість контактів.

Однак компроміс для цього спрощеного підключення полягає в тому, що він повільніший, ніж SPI. Швидкість I2C також залежить від швидкості передачі даних, якості дроту та зовнішнього шуму. Протокол I2C також використовується як двопровідний інтерфейс для підключення низькошвидкісних пристроїв, таких як мікроконтролери, EEPROM, аналого-цифрові та цифро-аналогові перетворювачі, інтерфейси вводу-виводу та інші подібні периферійні пристрої у вбудованих системах.

Як це працює?

Він має 2 лінії, які є SCL (послідовна лінія синхронізації) і SDA (послідовна лінія прийому даних).
CL — лінія тактового сигналу для синхронізації передачі. SDA — це лінія даних, через яку надсилаються або приймаються біти даних.

 

Головний пристрій (Master) ініціює передачу даних по шині та генерує тактовий сигнал для відкриття переданого пристрою, а будь-який адресований пристрій вважається підлеглим (Slave).
Зв'язок між головним і підлеглим пристроями, що передають і приймають на шині, не є постійною. Це залежить від напрямку передачі даних у даний момент. Якщо головний бажає надіслати дані підлеглому, він повинен спочатку звернутися до підлеглого, перш ніж надсилати будь-які дані. Після цього майстер припинить передачу даних. Якщо ведучий бажає отримати дані від підлеглого, він повинен знову звернутися до підлеглого. Потім хост отримує дані, надіслані підлеглим, і, нарешті, приймач припиняє процес отримання. Хост також відповідає за генерацію годинника часу та припинення передачі даних.

Також необхідно підключити джерело живлення через підтягуючий резистор. Коли шина простоює, обидві лінії працюють на високому рівні потужності. Ємність лінії буде впливати на швидкість передачі шини. Оскільки поточна потужність на шині мала, коли ємність занадто велика, це може спричинити помилки передачі. Таким чином, його навантажувальна здатність повинна становити 400 пФ, щоб можна було оцінити допустиму довжину шини і кількість підключених пристроїв.

 

Що таке SPI?

Розшифровується як Serial Peripheral Interface (SPI). Він схожий на I2C і є іншою формою протоколу послідовного зв’язку, спеціально розробленого для підключення мікроконтролерів. Працює в режимі повного дуплексу, де дані можуть надсилатися й отримуватись одночасно.

Працює на вищій швидкості передачі даних, ніж I2C (до 8 Мбіт або більше). Навіть якщо лінії передачі даних/годинника спільно використовуються між пристроями, кожен пристрій потребуватиме унікальної адреси.
Використовується в місцях, де важлива швидкість. (наприклад, SD-карти, модулі відображення або коли інформація оновлюється та змінюється швидко, наприклад, термометри).

Як це працює?

Комунікація можлива двома способами:

• За допомогою лінії Chip Select для кожного пристрою (це найпоширеніший спосіб використання SPI в RPi).
• Послідовне з’єднання, коли кожен пристрій з’єднується з іншим за допомогою своїх даних до даних у рядку наступного.

Кількість пристроїв SPI, які можна підключити, не обмежена. Однак існують практичні обмеження через кількість апаратних ліній вибору, доступних на головному пристрої за допомогою методу вибору мікросхеми, або складності передачі даних через пристрої в методі послідовного з’єднання. У зв'язку "точка-точка" інтерфейс SPI не вимагає операцій адресації та є повнодуплексним зв'язком, який є простим і ефективним.

 

Що таке АЦП?

Коли ми створюємо проекти за допомогою Raspberry Pi, ми зазвичай підключаємо різні датчики, щоб отримати інформацію про фізичний світ і виконати певну обробку на основі цієї інформації. Отже, коли ми говоримо про спілкування, ми часто зустрічаємо два типи сигналів:

• Аналогові сигнали
• Цифрові сигнали

Аналогові сигнали – це тип безперервних сигналів, які змінюються в часі. Більшість датчиків навколишнього середовища, таких як датчики температури, світла, тиску та звуку, взаємодіють із мікроконтролерами за допомогою аналогових сигналів. Ці аналогові датчики видають значення в певному діапазоні на основі того, що датчики сприймають. Аналогові сигнали зазвичай мають форму синусоїдальних хвиль, і їх можна визначити за амплітудою, частотою та фазою, де амплітуда позначає найвищу висоту сигналів, частота позначає змінну швидкість аналогових сигналів, а фаза позначає положення сигналу в часі. 

Цифрові сигнали – це тип дискретних сигналів, які змінюються в часі. Дані передаються у вигляді двійкового цифрового сигналу. Це означає, що він може містити «0» або «1». Якщо ви думаєте про перемикач, він надсилає цифрові сигнали, коли його натискаєте, щоб увімкнути під час передачі, як «1», а коли натискаєте знову, щоб вимкнути під час передачі, як «0». Цифрові сигнали також мають амплітуду, частоту та фазу, як і аналогові сигнали. Цифрові сигнали зазвичай визначаються бітовим інтервалом і бітовою швидкістю, де бітовий інтервал – це час, необхідний для передачі одного біта, а бітова швидкість – це частота бітового інтервалу.

Коли вам потрібно використовувати аналогові датчики та спілкуватися з мікроконтролером, мікроконтролер не може безпосередньо розуміти ці аналогові сигнали, оскільки мікроконтролери розуміють лише цифрові сигнали, які формуються одиницями та нулями. Тому система цього типу потребує проміжного пристрою, який міг би перетворювати аналогові сигнали від цих датчиків у цифрові сигнали, щоб мікроконтролер розумів ці сигнали. АЦП (аналогово-цифровий перетворювач) — це електронна інтегральна схема, здатна перетворювати аналогові сигнали в цифрові.

Зазвичай АЦП приймає діапазон вхідних напруг і перетворює їх у форму двійкових чисел.

 

Що таке GPIO?

GPIO, скорочення від General Purpose Input Output, – це стандартний інтерфейс мікроконтролерів і одноплатних комп'ютерів (SBC), який забезпечує цифровий вхід і вихід (введення та виведення). Це дозволяє цим пристроям керувати зовнішніми компонентами, такими як двигуни та інфрачервоні передавачі (вихід), а також отримувати дані від сенсорних модулів і перемикачів (вхід). По суті, GPIO дозволяє нашому Raspberry Pi взаємодіяти з різноманітними зовнішніми компонентами, що робить його придатним для різноманітних проектів, починаючи від метеостанції та закінчуючи самокерованим роботом.

 

Що таке Programmable I/O?

Programmable I/O або PIO означає «програмований вхід-вихід». Програмований вхід-вивід відноситься до контактів введення-виведення, які можуть обробляти вхідні або вихідні дані, не потребуючи ЦП. Raspberry Pi Pico містить 8 автоматів Raspberry Pi Programmable I/O (PIO). Кінцеві автомати (state machine) – це, по суті, прості процесори, які можна запрограмувати за допомогою спеціальної форми мови асемблера для окремої обробки даних.

Для чого можна використовувати програмований ввід-вивід?

Мікроконтролери (MCU), такі як Raspberry Pi Pico, невеликі та ідеально підходять для багатьох цілей вбудованої електроніки. Однак, оскільки вони малі, вони також мають обмежену обчислювальну потужність і пам’ять. Отже, управління ресурсами є дуже важливим для мікроконтролерів.

Програмований вхід/вивід на будь-якому мікроконтроллері стає надзвичайно корисним, коли у нас є процес, який вимагає безперервних інструкцій. Наприклад, гасіння світлодіода, хоча це просте завдання, вимагає постійного введення, щоб поступово змінювати робочий цикл ШІМ (широтно-імпульсна модуляція). Однак це також можна легко зробити за допомогою кінцевої машини!

Таким чином, програмований ввід-вивід може перенести тягар простих, але ресурсомістких завдань з центрального процесора на кінцевий автомат. Таким чином ми можемо краще використовувати основну обчислювальну потужність і ресурси нашого мікроконтролера для вдосконалення наших пристроїв!

Інфраструктура кінцевого автомату

Кожен кінцевий автомат на Raspberry Pi Pico має 2 структури FIFO (First-In-First-Out): одна для вхідних даних, інша для вихідних даних. У структурах FIFO дані, які записуються першими, потім першими зчитуються. Структури FIFO також відомі як черги, оскільки вони працюють подібно до черги людей.

Вхідний FIFO також відомий як RX FIFO, оскільки він отримує дані для читання кінцевим автоматом. З іншого боку, вихідний FIFO також відомий як TX FIFO, оскільки він містить дані для передачі.

Переваги програмованого вводу/виводу

Коли ми хочемо надіслати дані на пін через кінцевий автомат, ми спочатку надсилаємо дані на вхід FIFO. Коли кінцевий автомат буде готовий до обробки даних, він витягне їх із черги та виконає інструкцію. Ключовою перевагою тут є те, що ми можемо відокремити потребу в центральному процесорі від виконання інструкції, оскільки вона була «делегована» кінцевій машині PIO. Хоча кожен FIFO може містити лише чотири слова даних (кожне з 32 бітів), ми можемо пов’язати їх за допомогою прямого доступу до пам’яті (DMA) для передачі більших обсягів. Таким чином ми знову можемо звільнити процесор від необхідності «доглядати» за процесом.

Регістри зсуву та скретч

FIFO пов’язані з кінцевим автоматом через вхідні та вихідні регістри зсуву (ISR / OSR). Окремо кожен кінцевий автомат також має два скретч-регістри, які називаються X і Y. Скретч-регістри призначені для зберігання тимчасових даних. Думайте про них як про змінні для використання під час програмування PIO.

Коригуючи нашу попередню схему, повна структура стає наступною:

Використання програмованого введення-виведення з MicroPython

Raspberry Pi Pico постачається з офіційним портом MicroPython, тож ми можемо використовувати зручну для початківців мову програмування Python для програмування кінцевих автоматів Raspberry Pi Pico прямо з коробки! Доречі, Arduino також щойно випустила свій офіційний порт Arduino Core на RP2040, що означає, що незабаром ви зможете використовувати тисячі доступних бібліотек і посібників від Arduino!

 

Отже зараз ви розумієте який функціонал несе в собі плата мікроконтролера Raspberry Pi Pico, та на що вона "заряджена" і чому це робить її ідеальною точкою входу для будь-якого новачка! А тому давайте почнемо вже розглядати практичне втілення цього потенціалу!

 

Але для повного занурення в зручну роботу необхідно вас познайомити ще з одною штукою - платами Grove. Часто у проектах потрібно паяти контакти, а як ви вже помітили, контакти на Raspberry Pi Pico є просто «дірками» чи штирями. Вам знадобляться роз’єми та макетна плата для взаємодії з ними або для припаювання проводів безпосередньо до них. Але є інший і набагато кращий варіант: Grove!

Grove — це стандартизована модульна система прототипування, яка дозволяє швидко створювати електронні проекти за допомогою плат з Grove Ecosystem, і Grove Shield саме для Pi Pico. З Grove як початківці, так і професіонали можуть розпочати роботу над проектами без усіх ускладнень, пов’язаних із паянням та підключенням.

Оскільки це модульна стандартизована система прототипування роз’ємів, Grove використовує блоковий підхід до збирання електроніки. Порівняно з системою на основі перемичок або паяння, її легше підключати, експериментувати та будувати. Система Grove складається з базового блоку та різних модулів  зі стандартизованими роз’ємами. Базовий блок, як правило, мікропроцесор, дозволяє легко підключати будь-який вхід або вихід модулів Grove. І кожен модуль Grove зазвичай виконує одну функцію, таку як проста кнопка або складніший датчик серцевого ритму. 

Ви також зможете покластися на обширну Grove Seeed Wiki, яка містить детальну інформацію та навчальні посібники для кожного модуля Grove.

 

Проекти на Raspberry Pi Pico

Оскільки перелік проектів достатньо великий, а по кожному з них можна говорити довго, то ми приведемо лише основні дані по кожному з них та посилання на оригінали (джерело), за якими ви будете в змозі вивчити всі деталі. Якщо у вас залишаться питання, пишіть їх у коментаріях до даної статті, або звертайтесь до консультантів інтернет-магазину evo.net.ua, де, доречі, можна замовити всі елементи з ціх проектів.

 

1. Датчик температури і вологості

Почнемо з метеорологичного проекту: створимо датчик, який може в реальному часі повідомляти про температуру та вологість на екрані OLED-дисплея.

Джерело: Microcontrollers Lab

У цьому проекті використовується цифровий датчик температури та вологості DHT11. Він використовує ємнісний датчик вологості та термістор для вимірювання навколишнього повітря та видає цифровий сигнал на контакт даних без аналогових входів.

 

Варіант Pico & Grove

Рекомендовані модулі Grove: Grove – Temperature & Humidity Sensor (DHT11)

Щоб отримати додаткову документацію та зразки кодів датчика Grove DHT11, відвідайте Seeed Wiki.

 

2. Метеостанція

Створіть власну метеостанцію, яка може відображати показання датчиків температури, вологості та тиску. Крім того, будь-коли отримайте доступ до цих показань на веб-сервері, до якого можна отримати доступ у вашій локальній мережі!

Джерело: RandomNerdTurorials

У цьому проекті використовується датчик температури, вологості та тиску BME280 для збору показників навколишнього середовища за допомогою мікроконтролера. Потім дані завантажуються на локальний сервер для зручного доступу!

Щоб отримати додаткові відомості та коди проектів, перегляньте повний посібник.

 

Варіант Pico & Grove

Рекомендовані модулі Grove: Grove – Temp&Humi&Barometer Sensor (BME280)

BME280 також доступний у форматі Grove! Ми можемо легко підключити його до Raspberry Pi Pico’s Grove Shield за допомогою роз’єму I2C. Крім того, BME280 має власну бібліотеку MicroPython, яка офіційно підтримується на Raspberry Pi Pico. Щоб отримати додаткову документацію та зразки кодів датчика Grove BME280, відвідайте Seeed Wiki.

 

3. Глобальна система позиціонування (GPS)

Отримайте дані про параметри розташування GPS, такі як широта, довгота, кількість супутників, поточний час тощо, завдяки цьому проекту!

Джерело: Microcontrollers Lab

Цей проект використовує GPS-модуль і Raspberry Pi Pico для отримання параметрів GPS і представлятиме дані на OLED-дисплеї.

 

Варіант Pico & Grove
Рекомендовані модулі Grove: Grove – GPS Module / Grove – OLED Display

GPS-модуль Grove — це економічно вигідний гаджет із можливістю програмування на місці з модулем SIM28 і конфігурацією послідовного зв’язку. Він має 22 канали відстеження / 66 каналів отримання GPS-приймача. Чутливість відстеження та збору досягає до -160 дБм, що робить його чудовим вибором для проектів персональної навігації та служб визначення місця розташування.

OLED-дисплей 0,96 дюйма (SSD1315) — монохромний (білий) 128 × 64 пікселів пасивний матричний модуль дисплея з інтерфейсом Grove I2C.

Для отримання додаткової інформації про модуль GPS Grove відвідайте Seeed Wiki.

 

 

4. Робот, що слідує за лінією

Переходимо до проектів автоматизації, та створимо робота, який слідує за лінією. Прокладіть трек і просто спостерігайте за своїм чудо-роботом!

Джерело: Electronics Hub

Цей робот, що слідує за лінією, побудований навколо двох інфрачервоних (ІЧ) датчиків. Через різницю у відбивній здатності білих і чорних поверхонь ІЧ-сенсори можуть виявляти наявність лінії. Таким чином, ми можемо використовувати наш Raspberry Pi Pico для обробки вхідних даних датчиків і правильно керувати роботом!

Перегляньте цей посібник на Electronics Hub!

 

Варіант Pico & Grove
Рекомендовані модулі Grove: Grove – Infrared Reflective Sensor / Grove – I2C Motor Driver

Інфрачервоний відбиваючий датчик Grove використовує цифровий вихід, а драйвер двигуна Grove використовує роз’єм I2C. Оскільки вони обидва доступні на Grove Shield для Raspberry Pi Pico, у вас не виникне проблем скористатися перевагами зручних роз’ємів Grove для створення цього проекту.

Щоб отримати навчальні посібники та зразки коду, відвідайте Seeed Wiki для цих модулів grove: Grove Infrared Reflective Sensor / Grove I2C Motor Driver

 

 

5. Автоматизована модель залізниці

Ще один проект автоматизації, який може вас зацікавити, — модельна залізниця, зменшена система залізничного транспорту!

Ви можете дізнатися, як зробити його для себе вдома за допомогою посібника KushagraK7.

Список необхідного обладнання:

• Raspberry Pi Pico
• Драйвер двигуна L298N
• Сенсорний трек Sensored Track

 

Варіант Pico & Grove
Рекомендовані модулі Grove:  Grove – I2C Motor Driver

Цей драйвер двигуна використовує мікросхему L298. Крім того, на борту є мікросхема ATmega8L для підключення I2C, і вона ідеально сумісна з Arduino. Це двоканальний драйвер двигуна для підключення до крокового двигуна, що означає, що ви можете керувати двома двигунами одночасно. Бібліотека Arduino цієї плати доступна на Github:  Arduino Library.

Відвідайте сторінки Seeed Wiki: Grove – I2C Motor Driver

 

 

6. Інтерфейсний РК-дисплей 16×2

Переходячи до проектів для ентузіастів, перший, який ми розглянемо, це простий проект РК-дисплея 16×2. Його можна реалізувати в багатьох проектах.

Джерело: Instructables Circuits

РК-дисплей — це електронний дисплейний модуль, який використовує технологію рідких кристалів для створення видимого зображення, наприклад, для відображення стану системи, навігації по меню або налаштування параметрів системи. Проект базується на драйвері HD44780, встановленому на задній стороні РК-модуля. Світлодіоди використовуються для візуальної індикації, а кнопки використовуються для обробки введення користувача.

 

Варіант Pico & Grove
Рекомендовані модулі Grove: Grove – 16×2 LCD RGB Backlight / Grove – LED Pack / Grove – Button

Grove RGB Backlight — це повноколірний РК-дисплей із підсвічуванням із високою контрастністю та простотою використання, що робить його ідеальним РК-дисплеєм I2C для Raspberry Pi. В якості підсвічування можна встановити будь-який колір RGB! Крім того, ви також можете відображати зображення, зроблені своїми руками, наприклад серце або смайлик. 

LED Pack включає 4 види світлодіодів різних кольорів: червоний, зелений, синій і білий.

Кнопка Grove — це кнопка, що натискається миттєво. Він містить одну незалежну кнопку «миттєвого ввімкнення/вимкнення». «Миттєво» означає, що кнопка повертається сама по собі після того, як її відпустити. Кнопка видає сигнал ВИСОКИЙ при натисканні та НИЗЬКИЙ при відпусканні.

Відвідайте сторінки Seeed Wiki: Grove – 16×2 LCD RGB Backlight

 

 

7. Ідентифікатор слова пробудження

Слово пробудження — це унікальна фраза, призначена для активації пристрою, коли її вимовив користувач, наприклад, знамените «Hey Siri» або «OK Google».

Джерело: hackster.io

На відео ми бачимо, що як тільки сказано та виявлено «Так», світлодіод загоряється. Коли буде сказано та виявлено «Ні», світлодіод вимкнеться. Це простий проект, який потребує лише Raspberry Pi Pico та мікрофонного підсилювача.

 

Варіант Pico & Grove
Рекомендовані модулі Grove: Grove – Sound Sensor 

Модуль Grove Sound Sensor працює подібно до мікрофонного підсилювача, згаданого вище в проекті. Це простий мікрофон, сумісний з Raspberry Pi. Він може визначити, чи є звук навколо, і вивести силу звуку середовища. Цей модуль можна легко інтегрувати з логічними модулями на вхідній стороні схем Grove, а його вихід є аналоговим. Його невеликий розмір і висока продуктивність роблять його ідеальним для виявлення звуку Raspberry Pi та інтерактивних проектів.

Відвідайте сторінки Seeed Wiki: Grove – Sound Sensor 

 

 

8. Плотер по дереву

Любителі роботи з деревом та електроніки знайдуть гострі відчуття у створенні крутого плотера з ЧПК, який може малювати та випалювати по дереву. Все це можливо завдяки невеликому, але потужному мікроконтролеру Raspberry Pi Pico.

Джерело: Nikodem Bartnik

Цей проект трохи трудомісткіший, оскільки крім електронного обладнання потрібен 3D-принтер і ЧПК. Потрібне електронне обладнання — це двигуни, крокові драйвери, Raspberry Pi Pico та мікросерво. Але буде приємно, коли ви побачите свій кінцевий продукт!

 

Варіант Pico & Grove
Рекомендовані модулі Grove: Grove – I2C Motor Driver (TB6612FNG)

Цей драйвер двигуна може керувати 2 двигунами постійного струму до 12 В/1,2 А або керувати 1 кроковим двигуном до 12 В/1,2 А. Плата заснована на TB6612FNG, драйвері IC для двигуна постійного струму та крокового двигуна з вихідним транзистором у структурі LD MOS з низьким резистором ON. Два вхідних сигналу, IN1 і IN2, можуть вибрати один із чотирьох режимів: CW, CCW, режим короткого гальмування та режим зупинки.

Відвідайте сторінки Seeed Wiki: Grove – I2C Motor Driver (TB6612FNG)

 

 

9. Міні дрон

Ви можете легко створити проект міні-дрона за допомогою плати Raspberry Pi Pico. Перегляньте наступне відео, щоб побачити, наскільки це просто!

Ось компоненти для виготовлення дрона з платою Pico:

• Каркас корпусу дрона
• 8520 мікромотор без сердечника
• пропелери 55 мм
• Lipo акумулятор
• A2SHB MOSFET
• Акселерометр MPU 6050
• Приймач RX-2A
• Секція контролера польотів

 

Варіант Pico & Grove
Рекомендовані модулі Grove: Grove – MOSFET / Grove – 6 Axis Accelerometer

MOSFET Grove дозволяє керувати проектами з високою напругою за допомогою низької напруги на мікроконтролері. Його частота перемикання може досягати 5 МГц, що набагато швидше, ніж стандартне механічне реле. На платі є 2 гвинтові клеми — одна для зовнішнього джерела живлення, а інша для пристрою, яким ви хочете керувати.

Акселерометр Grove — це високопродуктивний інерціальний вимірювальний пристрій (IMU) із 6 ступенями свободи. Цей датчик базується на BOSCH BMI088, високопродуктивному IMU з високим рівнем придушення вібрації. Він поєднує в собі 16-бітний тривісний гіроскоп і 16-бітний тривісний акселерометр. Типове використання – безпілотники та роботизована техніка в складних умовах.

Відвідайте сторінки Seeed Wiki:  Grove – MOSFET / Grove – 6 Axis Accelerometer

 

 

10. Цифровий осцилограф

Осцилограф — це прилад, який графічно відображає електричні сигнали та показує, як ці сигнали змінюються з часом. Інженери зазвичай використовують його для вимірювання електричних явищ і швидкого тестування, перевірки та налагодження своїх схем.

Джерело: hackster.io
Цей проект працює на мобільних пристроях і використовує Raspberry Pi Pico, резистори та макетну плату. Сигнал від Pico надходить на мобільний телефон через USB, щоб отримати пристойну форму.

 

Варіант Pico & Grove
Рекомендовані модулі Grove: Grove – Breadboard 

Макетна плата Grove має розміри 35x47x8,5 мм із металевими смужками під платою, які з’єднуються з отворами у верхній частині плати.

 

 

11. Регульоване студійне світло

Джерело: hackster.io

Цей проект складається з 2 друкованих плат і білої акрилової панелі, затиснутих разом. Однією з друкованих плат є 4×4 Neopixel Matrix із Raspberry Pi Pico на задній панелі та поворотним енкодером із кнопкою. Кодер використовується для налаштування кольорів та інтенсивності. Інша друкована плата – це плата акумулятора LiPo, який включає схему зарядки та вимикач живлення.

 

Варіант Pico & Grove
Рекомендовані модулі Grove: Grove – Encoder / The Lipo Rider Plus

Grove Encoder — це інкрементальний поворотний кодер. Він кодує сигнал обертання від осі та видає сигнал електронним імпульсом.

Lipo Rider Plus від Seeed — це не тільки швидкий зарядний пристрій, але й потужне підвищення потужності, він підтримує зарядний струм до 5 В/2 А, покращує інтеграцію вихідного сигналу, а вихід до 5 В/2,4 А також може видавати 3,3 В/250 мА.

Відвідайте сторінки Seeed Wiki: Grove – Encoder

 

 

12. Жартівний Телефон

Поверніться в часи до появи смартфонів і насолоджуйтеся набором номера на старому кнопковому телефоні!

Джерело: hackster.io
Для цього проекту потрібні Raspberry Pi Pico, Notecard і клавіатура QWIIC (цифри, * і #). А після того, як ви наберете будь-який номер телефону, він надішле вам жарт!

 

Варіант Pico & Grove

Рекомендовані модулі Grove: Grove – 12 Channel Capacity Touch Keypad

Ця сенсорна клавіатура побудована на основі ATtiny1616, 8-розрядного процесора AVR®, що працює до 16 МГц. За допомогою цього модуля ви можете легко створити клавіатуру з паролем Arduino або телефонну клавіатуру своїми руками. Це простий у використанні модуль, який вимагає дуже мало коду, без пайки, просто підключи та працюй!

Відвідайте сторінки Seeed Wiki: Grove – 12 Channel Capacity Touch Keypad

 

 

13. Аркадна гра в понг

Поверніться в 1970-ті роки і зіграйте в класичну гру Pong за допомогою управління жестами!

Цей проект легко та весело виконувати! Для цього потрібні такі матеріали:

• 1 x Raspberry Pi Pico
• 2 х 940 нм ІЧ фототранзистори
• 2 х 940 нм ІЧ-світлодіоди
• 1 x VGA проривний адаптер
• 3 резистори по 100 Ом
• 3 резистори по 387 Ом
• 2 резистори по 10 Ом
• 2 резистори по 10 кОм
• 2 x макетні плати
• Маленькі дискові дзеркала

 

Варіант Pico & Grove
Рекомендовані модулі Grove: Grove – Light Sensor v1.2 – LS06-S Phototransistor / Grove – Breadboard

Grove Light Sensor v1.2 — це аналоговий модуль, який може виводити різні електричні сигнали, перетворені в різні діапазони. Він містить фоторезистор LS06-S, високочутливий і надійний фотодіод для визначення інтенсивності світла в навколишньому середовищі.

Макетна плата Grove має розміри 35x47x8,5 мм із металевими смужками під платою, які з’єднуються з отворами у верхній частині плати.

Відвідайте сторінки Seeed Wiki: Grove – Light Sensor v1.2

 

 

14. Охоронна сигналізація

Перехід до програм розумного дому ще більше посилює функції безпеки вашого будинку завдяки наявності охоронної сигналізації для виявлення зловмисників. Використовуючи пасивний інфрачервоний (PIR) датчик, цей проект виявлятиме сторонні рухи поблизу входів у ваш будинок, щоб ви отримували сповіщення про будь-яку підозрілу активність.

Джерело: Miftahul Akhyar on hackster.io
PIR здатний виявляти рух. Коли це станеться, сигнал буде надіслано на наш Raspberry Pi Pico, який увімкне зумер! Ви можете додати багато функціональних можливостей до цього охоронного датчика, включаючи мобільні сповіщення за допомогою модуля WiFi або яскравих світлодіодів, щоб відлякати зловмисника!

 

Варіант Pico & Grove
Рекомендовані модулі Grove: Grove – Mini PIR motion sensor / Grove – Piezo Buzzer/Active Buzzer

Датчик руху Grove Mini PIR — це компактний, економічний PIR-сенсор з низьким енергоспоживанням, який підходить для застосування з відносно меншими вимогами до відстані виявлення.

Grove Buzzer  може видавати шум із гучністю понад 85 дБ і інтегрований з інтерфейсом Grove, що спрощує підключення та експерименти за допомогою простого підключення. Це ідеальне доповнення для всіх типів проектів  на мікроконтролерах та людино-машинних інтерфейсів.

Ви також можете прочитати більше про кожен модуль на їх сторінках Seeed Wiki: Grove Mini PIR motion sensor / Grove Piezo Buzzer/Active Buzzer

 

 

15. Система моніторингу рівня рідини

Завжди забуваєте вимкнути відро, перш ніж воно переповниться? Спробуйте цей проект, автоматизовану систему моніторингу рівня рідини, яка вирішить будь-яку проблему втрати води!

Джерело: Instructables Circuits

Цей проект використовує Raspberry Pi Pico, потенціометр, макетну плату, з’єднувальні кабелі, кольорові світлодіоди, зумер і плаваючий об’єкт. Поплавок вимірює рівень води, і коли він потрапляє на інший рівень, запалює різні світлодиоди, щоб вказувати рівень.

 

Варіант Pico & Grove

Рекомендовані модулі Grove: Grove – Slide Potentiometer / Grove – Breadboard

Потенціометр ковзання — це лінійний змінний резистор із загальним опором 10 кОм. Коли ви пересуваєте важіль з одного боку в інший, його вихідна напруга коливатиметься від 0 В до поданої вами VCC. Три з чотирьох контактів Grove підключені до VCC, GND і ADC IN на слайді, а решта контактів підключено до зеленого світлодіода індикатора. Світлодіодний індикатор може візуально відображати зміну на потенціометрі.

Макетна плата має розміри 35x47x8,5 мм, з металевими смужками під платою, які з’єднуються з отворами у верхній частині плати.

Відвідайте сторінки Seeed Wiki: Grove – Slide Potentiometer

 

 

16. Вентиляція ванної кімнати

У вашій ванній кімнаті іноді стає дуже волого? Через підвищену вологість у ванній кімнаті вентиляція необхідна. Прийняття душу, змив води в туалеті та миття рук – все це додає вологи у повітря у вашій ванній кімнаті. Вентиляція видаляє вологу, що накопичує, що забезпечує всі ці переваги. Але питання: чи не працює вентилятор надто довго?

Джерело:  electromaker
У цьому проекті використовується датчик DHT11, подібний до датчика температури та вологості в першому прикладі. Він автоматизує перемикання вентилятора та час його роботи, щоб запобігти всім згаданим вище проблемам.

 

Варіант Pico & Grove
Рекомендовані модулі Grove:  Grove – Temperature & Humidity Sensor (DHT11)

DHT11 також доступний у форматі Grove! Цифровий сигнал однієї шини виводиться через вбудований АЦП, що економить ресурси введення/виведення плати керування.

Щоб отримати додаткову документацію та зразки кодів датчика Grove DHT11, відвідайте Seeed Wiki.

 

 

17. Автоматичний вентилятор із датчиком руху

Ви не керуєте цим вентилятором за допомогою пульта або перемикача, бо ви включаєте цей вентилятор, просто махнувши рукою! У нього немає перемикача чи кнопки. Цей вентилятор використовує для живлення технологію датчика руху. Датчики можуть виявити будь-який рух поблизу і ввімкнути їх! Обертаючись на 100 градусів, цей осцилюючий вентилятор може стати чудовим настільним аксесуаром, завдяки якому вам буде комфортно працювати за столом!

Перегляньте цей проект на hackster.io.

 

Варіант Pico & Grove
Рекомендовані модулі Grove: Grove – Mini Fan v1.1 / Grove – Mini PIR Motion Sensor

 

 

18 Світловий будильник

Цей будильник м'яко розбудить вас світлом, а не звуком.

Джерело:  teig on hackster.io

Будильник не обов'язково має бути гучним звуком, який ви ненавидите щоранку. Все, що може бути використано, щоб розбудити вас, може бути вашим будильником. Творчий розум Тейга на hackster.io використовує цей факт, щоб створити будильник, який «дзвенить» світлом щоранку, щоб "м'яко" розбудити вас! Це просто, але ефективно!

 

Варіант Pico & Grove
Рекомендований модуль Grove: Grove – RGB LED Ring (20 – WS2813 Mini)

Це світлодіодне кільце RGB складається з 20 міні-світлодіодів WS2813, які можна запрограмувати в ланцюг, і вони обов’язково засвітяться достатньо яскраво, щоб розбудити вас! Будучи світлом RGB, ви також можете налаштувати його для освітлення вашим улюбленим кольором.

 

 

19. Багатофункціональний цифровий годинник

Отримайте власний маленький портативний багатофункціональний цифровий годинник на базі Raspberry Pi Pico!

Джерело: hackster.io
У цьому проекті використовується  Seeed Studio DS3231, високоточний годинник реального часу з Raspberry Pi Pico та графічним OLED. Він живиться від літій-іонної батареї та має зумер для будильника, який дзвонить у разі потреби. Він має кілька режимів, крім визначення часу та дати, наприклад секундомір і годинник з таймером.

 

Варіант Pico & Grove
Рекомендований модуль Grove: Grove – OLED Display

Grove – OLED-дисплей 0,96 дюйма (SSD1315) – це монохромний (білий) 128 × 64 пікселів пасивний матричний модуль дисплея з інтерфейсом Grove I2C.

 

 

20. Система домашнього освітлення

Ви коли-небудь хотіли змінити настрій кімнати, змінивши колір світла? Цей проект дозволить вам зробити це за допомогою Bluetooth!

Список компонентів, які використовуються для цього проекту:

• Raspberry Pi Pico
• Світлодіодна стрічка RGB
• Tip122 Транзистори Дарлігтона
• 16-канальний 12-бітний драйвер ШІМ
• Модуль Bluetooth HC-05
• Блок живлення 12 В
• Резистори 1кОм
• Макетна дошка

Варіант Pico & Grove
Рекомендовані модулі Grove: Grove – RGB LED Strip / Grove – Breadboard

Світлодіодна стрічка RGB сумісна з Grove – ви можете просто підключити світлодіодну стрічку до Seeedunio або Arduino+BaseShild за допомогою кабелю Grove, без пайки та складної проводки. Вона також водонепроникна!

Макетна плата Grove має розміри 35x47x8,5 мм із металевими смужками під платою, які з’єднуються з отворами у верхній частині плати.

 

 

Резюме

Ми сподіваємося, що вам сподобалися наші 20 найкращих проектів Raspberry Pi Pico у 2022 році. Ви побачите, що більшість із цих проектів можна змінити, додавши стільки функцій, скільки забажаєте. Тож, уперед до реалізацій!