Grove 基础套件（适用于 Raspberry Pi Pico）

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Raspberry Pi Pico 是一款全新且广受欢迎的低成本、高性能微控制器开发板，那么如何将 Grove 传感器集成到它上面呢？Grove Shield 完美解决了这个问题。

Grove Shield for Pi Pico v1.0 是一款即插即用的 Raspberry Pi Pico 扩展板，集成了多种 Grove 接口，包括 2 个 I2C、3 个模拟、2 个 UART、3 个数字端口、SWD 调试接口和 SPI 引脚，以及 3.3V/5V 可选电源开关。它让你无需跳线和面包板，就能以简单快速的方式搭建原型和项目，从而探索 Pico 的无限可能。这块扩展板是可堆叠的附加板，作为 Pi Pico 与 Seeed Grove 系统之间的桥梁。

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规格参数

参数	数值/范围
工作电压	3.3/5V
工作温度	-25℃ to +85℃
模拟端口	3
数字端口	3
UART 端口	2
I2C 端口	2
尺寸	56mm x56mm

兼容开发板

Base Shield 已经过测试，并与 Pi Pico 完全兼容。

硬件概览

1-模拟端口：包含 3 个模拟端口，A0、A1、A2。
2-数字端口：包含 3 个数字端口，D16、D18、D20。
3-UART 端口：2 个 UART 端口。
4-I2C 端口：2 个 I2C 端口。
5-电源开关：5V/3.3V 可选电源开关。
6-SPI 端口：1 个 spi0 端口。
尺寸：56mm * 56mm

入门指南

项目 1：蜂鸣器发出不同的声音

所需材料

步骤 1. 准备以下物品：

Pi Pico	Grove Shield for Pi Pico	Grove - Buzzer	Grove - Rotary Angle Sensor

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步骤 2. 将 Grove Buzzer 连接到 Grove Shield 的 A1 端口。

步骤 3. 将 Grove Rotary Angle Sensor 连接到 Grove Shield 的 A0 端口。

步骤 4. 将 Grove Shield 插到 Pi Pico 上。

步骤 5. 使用 USB 线将 Pi Pico 连接到你的电脑。

Hardware Setup

软件设置

步骤 1. 下载 Thonny IDE：

Windows
Mac

Linux 开发环境：

你可以根据自己的系统，以不同方式安装 Thonny：

PC 二进制打包版本（Thonny + Python）：

bash <(wget -O - https://thonny.org/installer-for-linux)

使用 pip：
```
pip3 install thonny
```
适用于 Debian、Raspbian、Ubuntu、Mint 及类似发行版：
```
sudo apt install thonny
```
适用于 Fedora：
```
sudo dnf install thonny
```

步骤 2. 打开 Thonny，并将电脑连接到 Raspberry Pi Pico。在 Thonny 中，进入 Run 菜单，选择 Select Interpreter，然后在下拉列表中选择 "MicroPython (Raspberry Pi Pico)"。接着，选择你的 Pi Pico 所对应的 COM 端口。

注意：如果在解释器列表中没有看到 "MicroPython (Raspberry Pi Pico)"，请确保你安装的是最新版本的 Thonny。

Interpreter Selection COM Port Selection

步骤 3. 如果 Raspberry Pi Pico 已连接并运行 MicroPython，Thonny 应该会自动连接到 REPL。现在，将以下代码复制到 Thonny IDE 中，然后点击绿色的 Run 按钮。

from machine import Pin, PWM, ADC
from time import sleep

adc = ADC(0)  # ADC input (knob potentiometer) connected to A0
pwm = PWM(Pin(27))  # DAC output (buzzer) connected to A1
pwm.freq(10000)

while True:
    val = adc.read_u16()  # Read A0 port ADC value (65535~0)
    # Drive the buzzer, turn off the buzzer when the ADC value is less than 300
    if val > 300:
        pwm.freq(int(val / 10))
        pwm.duty_u16(10000)
    else:
        pwm.duty_u16(0)

    print(val)
    sleep(0.05)

现在，旋转 Grove Rotary Angle Sensor，你会在调节角度时听到蜂鸣器发出不同的声音。

项目 2：检测温度和湿度

选项 1: DHT11 and SSD1315
Option 2: DHT20 and LCD1602

所需材料

步骤 1. 准备以下物品：

Pi Pico	Grove Shield for Pi Pico	Grove OLED Display 0.96" (SSD1315)	Grove Temperature & Humidity Sensor (DHT11)

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步骤 2. 将 Grove OLED Display 0.96" 连接到 Grove Shield 的 I2C1 端口。

步骤 3. 将 Grove Temperature Humidity Sensor (DHT11) 连接到 Grove Shield 的 D18 端口。

步骤 4. 将 Grove Shield 插到 Pi Pico 上。

步骤 5. 使用 USB 线将 Pi Pico 连接到你的电脑。

软件设置

请参考 Demo 1 的软件部分。

将以下代码复制到 Thonny IDE 中：

from ssd1306 import SSD1306_I2C
from dht11 import *
from machine import Pin, I2C
from time import sleep

i2c = I2C(1, scl=Pin(7), sda=Pin(6), freq=200000)  # OLED connected to I2C1
oled = SSD1306_I2C(128, 64, i2c)
dht2 = DHT(18)  # Temperature and humidity sensor connected to D18

while True:
    temp, humid = dht2.readTempHumid()  # Read temperature and humidity
    '''I2C port test and OLED display test'''
    oled.fill(0)  # Clear the screen
    oled.text("Temp:  " + str(temp), 0, 0)  # Display temperature on line 1
    oled.text("Humid: " + str(humid), 0, 8)  # Display humidity on line 2
    oled.show()
    sleep(0.5)

将以下所需的 Python 文件下载到本地电脑：
- ssd1306.py

import time
from machine import Pin

MAXTIMINGS  = 85

DHT11 = 11
DHT22 = 22
DHT21 = 21
AM2301 = 21

class DHT(object):
    def __init__(self, data_pin,Type=DHT11):
        self.Data_pin = data_pin
        self.__pinData = Pin(data_pin, Pin.OUT)
        self.firstreading = True
        self.__pinData.value(1)
        self._lastreadtime = 0
        self.data=[0]*5
        self.temp = 0
        self.humid = 0

    def read(self):
        i=0
        j=0
        self.__pinData.value(1) 
        #time.sleep(0.25) 

        self.data[0] =  self.data[1] =  self.data[2] =  self.data[3] =  self.data[4] = 0 

        # now pull it low for ~20 milliseconds
        pinData = Pin(self.Data_pin, Pin.OUT, None)
        pinData.value(0) 
        time.sleep_ms(20)
        pinData.value(1)
        time.sleep_us(41)
        pinData = Pin(self.Data_pin, Pin.IN)
        DHT11_TIMEOUT = -1
        time_cnt=0
        while(0 ==pinData.value()):
            time.sleep_us(5)  
            time_cnt = time_cnt+1
            if(time_cnt > 16): 
                return

        # DHT11 pulls the bus up at least 80 US in preparation for sending sensor data.
        time_cnt=0
        while(1 == pinData.value()):
            time.sleep_us(5)   
            time_cnt = time_cnt+1
            if(time_cnt > 16): 
                return  


        for j in range(5):
            i = 0
            result=0
            PINC = 1
            for i in range(8):

                while(not (PINC & pinData.value())):  # wait for 50us
                    pass
                    #print('wait 50us')
                time.sleep_us(25)

                if(PINC & pinData.value()):
                    result |=(1<<(7-i))
                while(PINC & pinData.value()):  # wait '1' finish
                    pass
                    #print('wait 1')
            self.data[j] = result

        pinData = Pin(self.Data_pin, Pin.OUT, None)
        pinData.value(1)   

        dht11_check_sum = (self.data[0]+self.data[1]+self.data[2]+self.data[3]&0xff)
        # check check_sum
        if(self.data[4] is not dht11_check_sum):
            print("DHT11 checksum error")
        #print(self.data) 
        if ((j >= 4) and ( self.data[4] == dht11_check_sum)):
            return True 
        return False

    def readHumidity(self):
        if (self.read()):
            self.humid = float(self.data[0])
            self.humid = self.humid + float(self.data[1]/10)
        return self.humid

    def readTemperature(self):
        if (self.read()):
            self.temp = float(self.data[2])
            self.temp = self.temp + float(self.data[3]/10)
        return self.temp

    def readTempHumid(self):
        if (self.read()):        
            self.temp = float(self.data[2])
            self.temp = self.temp + float(self.data[3]/10)
            self.humid = float(self.data[0])
            self.humid = self.humid + float(self.data[1]/10)
        return self.temp , self.humid

在 Thonny IDE 中打开 dht11.py，点击 File -> Save As -> MicroPython device，并将文件以 dht11.py 的名称保存在你的设备上。

重复相同的步骤，将 ssd1306.py 保存到你的 MicroPython 设备。

运行项目

当两个文件都保存到你的 MicroPython 设备后，在 Thonny 中按下绿色的 Run 按钮运行示例代码。

现在你应该可以在 OLED 屏幕上看到温度和湿度的显示，类似于下图：

OLED Display Output

所需材料

步骤 1. 准备以下物品：

Pi Pico	Grove Shield for Pi Pico	Grove 16x2 LCD (White on Blue)	Grove Temperature & Humidity Sensor V2.0 (DHT20)

Get One Now 🖱️	Get One Now 🖱️	Get One Now 🖱️	Get One Now 🖱️

步骤 2. 将 Grove 16x2 LCD（白底蓝字）连接到 Grove Shield 的 I2C1 端口。

步骤 3. 将 Grove Temperature & Humidity Sensor V2.0 (DHT20) 连接到 Grove Shield 的 D18 端口。

步骤 4. 将 Grove Shield 插到 Pi Pico 上。

步骤 5. 使用 USB 线将 Pi Pico 连接到你的电脑。

软件设置

请参考示例 1 的软件部分。

将以下代码复制到 Thonny IDE 中：

from lcd1602 import LCD1602
from dht20 import DHT20
from machine import I2C,Pin
from time import sleep

i2c1 = I2C(1,scl=Pin(7), sda=Pin(6), freq=400000)
d = LCD1602(i2c1, 2, 16)
i2c0 = I2C(0, scl=Pin(9), sda=Pin(8),freq=400000)
dht20 = DHT20(0x38, i2c0)

while True:

    measurements = dht20.measurements
    temp_rounded = round(measurements['t'], 1)
    humidity_rounded = round(measurements['rh'], 1)
    print(f"Temperature: {temp_rounded} °C, humidity: {humidity_rounded} %RH")
    d.home()
    d.print('temp=')
    d.print(str(temp_rounded))
    d.print('C')
    sleep(1)
    d.setCursor(0, 1)
    d.print('humidity=')
    d.print(str(humidity_rounded))
    d.print('%RH')
    sleep(1)

将以下所需的 Python 文件下载到你的本地电脑：
- DHT20.py
- lcd1602.py
在 Thonny IDE 中打开 DHT20.py，点击 File -> Save As -> MicroPython device，并将文件以 DHT20.py 的名称保存在你的设备上。

重复相同的步骤，将 lcd1602.py 保存到你的 MicroPython 设备。

运行项目

当两个文件都保存到你的 MicroPython 设备后，在 Thonny 中按下绿色的 Run 按钮运行示例代码。

现在你应该可以在 OLED 屏幕上看到温度和湿度的显示，类似于下图：

项目 3：控制 LED 和继电器

所需材料

步骤 1. 准备以下物品：

Pi Pico	Grove Shield for Pi Pico	Grove-button	Grove-LED	Grove relay

Get ONE Now	Get ONE Now	Get ONE Now	Get ONE Now	Get ONE Now

步骤 2. 将 Grove button 连接到 Base Shield 的数字引脚 18。
步骤 3. 将 Grove LED 连接到 Base Shield 的 D16 端口。
步骤 4. 将 Grove Relay 连接到 Base Shield 的 D20 端口。
步骤 5. 将 Grove Shield for Pi Pico 插到 Pi Pico 上。
步骤 6. 使用 USB 线将 Pi Pico 连接到电脑。

软件

请参考 demo1 的软件部分。

首先将下面的代码复制到 Thonny IDE 中。

from machine import Pin

button = Pin(18, Pin.IN, Pin.PULL_UP)# button connect to D18
button.irq(lambda pin: InterruptsButton(),Pin.IRQ_FALLING)#Set key interrupt
led = Pin(16, Pin.OUT)#led connect to D16
relay = Pin(20, Pin.OUT)
tmp = 0
'''Key interrupt function, change the state of the light when the key is pressed'''
def InterruptsButton(): #button input
    global tmp
    tmp = ~tmp
    led.value(tmp)
    relay.value(tmp)
while True:  
    pass

现在请点击绿色按钮来运行示例代码。

然后你可以按下 Grove button，就可以控制 LED 和继电器的打开和关闭。

enter image description here

项目 4：闪烁的颜色

所需材料

步骤 1. 准备以下物品：

Pi Pico	Grove Shield for Pi Pico	RGB LED WS2813 mini

Get ONE Now	Get ONE Now	Get ONE Now

步骤 2. 将 RGB LED WS2813 mini 连接到 Base Shield 的 18 号端口。
步骤 3. 将 Grove Shield for Pi Pico 插到 Pi Pico 上。
步骤 4. 使用 USB 线将 Pi Pico 连接到电脑。

软件

请参考 demo1 的软件部分。

首先将下面的代码复制到 Thonny IDE 中。

from ws2812 import WS2812
import time

BLACK = (0, 0, 0)
RED = (255, 0, 0)
YELLOW = (255, 150, 0)
GREEN = (0, 255, 0)
CYAN = (0, 255, 255)
BLUE = (0, 0, 255)
PURPLE = (180, 0, 255)
WHITE = (255, 255, 255)
COLORS = (BLACK, RED, YELLOW, GREEN, CYAN, BLUE, PURPLE, WHITE)

#WS2812(pin_num,led_count)
led = WS2812(18,30)

print("fills")
for color in COLORS:
    led.pixels_fill(color)
    led.pixels_show()
    time.sleep(0.2)

print("chases")
for color in COLORS:
    led.color_chase(color, 0.01)

print("rainbow")
led.rainbow_cycle(0)

然后请将 ws2812.py 下载到本地。使用 Thonny 打开 ws2812.py，点击 file->save as->MicroPython device。

在 File name 一栏输入 ws2812.py，点击 "ok"，然后该文件会保存在 File->Open->MicroPython device 中。

enter image description here

在你已经将文件保存到 MicroPython 设备之后，现在请点击绿色按钮运行示例代码。然后你就可以像下面这样看到 RGB LED WS2813 mini 闪烁出漂亮的颜色。

enter image description here

项目 5：检测声音和光线

所需材料

步骤 1. 准备以下物品：

Pi Pico	Grove Shield for Pi Pico	grove sound sensor	Grove light sensor	Grove-16x2 LCD

Get ONE Now	Get ONE Now	Get ONE Now	Get One Now	Get ONE Now

步骤 2. 将 Grove sound sensor 连接到 Base Shield 的模拟口 0。
步骤 3. 将 Grove light 连接到 Base Shield 的 A1 口。
步骤 4. 将 Grove 16X2 lcd 连接到 Base Shield 的 I2C1 口。
步骤 5. 将 Grove Shield for Pi Pico 插到 Pi Pico 上。
步骤 6. 通过 USB 线将 Pi Pico 连接到电脑。

软件

请参考 demo1 的软件部分。

首先将下面的代码复制到 Thonny IDE 中。

#from lcd1602 import LCD1602_RGB  #LCD1602 RGB grove
from lcd1602 import LCD1602
from machine import I2C,Pin,ADC
from time import sleep
i2c = I2C(1,scl=Pin(7), sda=Pin(6), freq=400000)
d = LCD1602(i2c, 2, 16)
#d = LCD1602_RGB.display(i2c, 2, 16)
#d.set_rgb(255, 0, 0)
sleep(1)
light = ADC(0)
sound = ADC(1)

while True:

    lightVal = light.read_u16()
    soundVal = sound.read_u16()
    d.home()
    d.print('lightvalue=')
    d.print(str(lightVal))
    #d.set_rgb(0, 255, 0)
    sleep(1)
    d.setCursor(0, 1)
    d.print('soundvalue=')
    d.print(str(soundVal))
    #d.set_rgb(0, 0, 255)
    sleep(1)

然后请将 LCD1602.py 下载到本地。使用 Thonny 打开 LCD1602.py，点击 file->save as->MicroPython device。

在 File name 一栏输入 LCD1602.py，点击 "ok"，然后该文件会保存在 File->Open->MicroPython device 中。

note

在本示例中，我们使用的 LCD1602 版本是单色背光版本，如果你需要控制全彩背光版本的 LCD1602，请查看此库文件中的函数以了解如何使用它。

enter image description here

在你已经将文件保存到 MicroPython 设备之后，现在请点击绿色按钮运行示例代码。然后你就可以像下面这样获取声音传感器和光线传感器的数据。

enter image description here

项目 6：检测运动

所需材料

步骤 1. 准备以下物品：

Pi Pico	Grove Shield for Pi Pico	grove servo	Grove Mini Fan	Grove mini pir motion sensor

Get ONE Now	Get ONE Now	Get ONE Now	Get ONE Now	Get ONE Now

步骤 2. 将 Grove servo 连接到 Base Shield 的模拟口 1。
步骤 3. 将 Grove Mini fan 连接到 Base Shield 的 D16 口。
步骤 4. 将 Grove Mini pir motion sensor 连接到 Base Shield 的 D18 口。
步骤 5. 将 Grove Shield for Pi Pico 插到 Pi Pico 上。
步骤 6. 通过 USB 线将 Pi Pico 连接到电脑。

软件

请参考 demo1 的软件部分。

首先将下面的代码复制到 Thonny IDE 中。

from machine import Pin,ADC,PWM
from time import sleep
import utime

miniFun = Pin(16, Pin.OUT)  
miniPir = Pin(18, Pin.IN)  

pwm_Servo=PWM(Pin(27))
pwm_Servo.freq(500)
Servo_Val =0  

while True:

    if  miniPir.value() == 1 :
        miniFun.value(1)

        while  Servo_Val<65535:
            Servo_Val=Servo_Val+50
            utime.sleep_ms(1)
            pwm_Servo.duty_u16(Servo_Val)
        while Servo_Val>0: 
            Servo_Val=Servo_Val-50
            utime.sleep_ms(1)
            pwm_Servo.duty_u16(Servo_Val)

    else :
        miniFun.value(0)

        pwm_Servo.duty_u16(0)    

现在请点击绿色按钮运行示例代码。然后当你的手从 pir 传感器前方划过时，你就可以像下面这样让 grove mini fan 和 grove servo 运行起来。

原理图在线查看器

资源

[PDF] Pico python SDK
[PDF] SCH
[Eagle] PCB&SCH

课程资源

[ZIP] 基于 MicroPython 的 Raspberry Pi Pico 初学者指南
[ZIP] 代码
[ZIP] 库文件

技术支持与产品讨论

感谢你选择我们的产品！我们将为你提供多种支持，以确保你在使用我们产品时的体验尽可能顺畅。我们提供多种沟通渠道，以满足不同的偏好和需求。

规格参数​

兼容开发板​

硬件概览​

入门指南​

项目 1：蜂鸣器发出不同的声音​

所需材料​

软件设置​

项目 2：检测温度和湿度​

所需材料​

软件设置​

运行项目​

所需材料​

软件设置​

运行项目​

项目 3：控制 LED 和继电器​

所需材料​

软件​

项目 4：闪烁的颜色​

所需材料​

软件​

项目 5：检测声音和光线​

所需材料​

软件​

项目 6：检测运动​

所需材料​

软件​

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资源​

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兼容开发板

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项目 2：检测温度和湿度

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项目 3：控制 LED 和继电器

所需材料

软件

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所需材料

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