使用 Arduino 的 Seeed Studio XIAO RP2040

本页面将介绍如何连接 Seeed Studio XIAO RP2040 并使用 Arduino 进行编程。同时还会包含一些关于引脚复用的项目。

入门指南

首先，我们将把 Seeed Studio XIAO RP2040 连接到电脑，并从 Arduino 上传一个简单的代码，以检查开发板是否工作正常。

硬件准备

所需材料：

• Seeed Studio XIAO RP2040 x1
• 电脑 x1
• USB Type-C 线 x1

tip

有些 USB 线只能供电，不能传输数据。如果你没有 USB 线，或者不确定你的 USB 线是否可以传输数据，可以查看 seeed USB type C support USB 3.1。

硬件连接：

• 步骤 1. 按住 BOOT 按钮不放，然后将 Seeed Studio XIAO RP2040 连接到电脑。

• 步骤 2. 如果电脑上显示 RPI-RP2 磁盘，并且 Seeed Studio XIAO RP2040 上的电源指示灯点亮，则说明连接完成。

软件设置

• 步骤 1. 根据你的操作系统下载并安装最新版本的 Arduino IDE

  Download Arduino IDE
  
  

• 步骤 2. 启动 Arduino 应用程序。

• 步骤 3. 在 Arduino IDE 中添加 Seeed Studio XIAO RP2040 的开发板包

依次进入 File > Preferences，在 Additional Boards Manager URLs 中填入以下链接：

https://github.com/earlephilhower/arduino-pico/releases/download/global/package_rp2040_index.json

依次进入 Tools-> Board-> Boards Manager...，在搜索框中输入关键字 arduino-pico。选择最新版本的 Raspberry Pi Pico/RP2040/RP2350 并安装。

• 步骤 4. 选择你的开发板和端口。如果串口没有显示，请先进入 BOOT 模式。参见 硬件准备。

• 步骤 5. 通过 "File --> Examples --->01.Basics --> Blink" 打开 Blink 示例

开发板

安装好开发板包后，依次进入 Tools-> Board，找到 "Seeed Studio XIAO RP2040" 并选择它。至此，我们已经完成了在 Arduino IDE 中对 Seeed Studio XIAO RP2040 的设置。

端口

依次进入 Tools > Port，并选择已连接的 Seeed Studio XIAO RP2040 的串口名称。它通常是 COM3 或更高（COM1 和 COM2 通常保留给硬件串口）。已连接的 Seeed Studio XIAO RP2040 的串口名称通常会带有括号，其中写着 "Seeed Studio XIAO RP2040"。

• 步骤 6. 点击 Upload 按钮，将 Blink 示例代码上传到开发板。

上传完成后，你应该可以看到开发板上的 25 号引脚绿色（USER）LED 每秒闪烁一次。如果是这样，恭喜你！这意味着连接成功，现在你可以使用 Seeed Studio XIAO RP2040 探索更多项目了！

note

如果 Arduino 程序上传失败，请尝试按住 "BOOT" 按钮，然后点击 "RUN" 按钮。此时，Seeed Studio XIAO RP2040 将进入 boot 模式（你的电脑会加载一个可移动磁盘），然后你就可以再次上传 Arduino 程序。

Seeed Studio XIAO RP2040 的引脚复用

Seeed Studio XIAO RP2040 包含 11 个数字引脚、4 个模拟引脚、11 个 PWM 引脚、1 个 I2C 接口、1 个 UART 接口、1 个 SPI 接口、1 个 SWD 焊盘接口。我们将针对这些接口提供教程，以便更好地帮助你的项目开发。

数字

将一个按键连接到 D0 引脚，将一个 LED 连接到 25 号引脚。然后上传以下代码，通过按键控制 LED 的开/关。

warning

请注意，Seeed Studio XIAO RP2040 的工作电压为 3.3V，如果错误地将传感器连接到 5V，主板可能无法正常工作。

const int buttonPin = D0;     // the number of the pushbutton pin
const int ledPin =  25;      // the number of the LED pin

int buttonState = 0;         // variable for reading the pushbutton status

void setup() {
  // initialize the LED pin as an output:
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  // initialize the pushbutton pin as an input:
  pinMode(buttonPin, INPUT);
}

void loop() {
  // read the state of the pushbutton value:
  buttonState = digitalRead(buttonPin);

  // check if the pushbutton is pressed. If it is, the buttonState is HIGH:
  if (buttonState == HIGH) {
    // turn LED off:
    digitalWrite(ledPin, HIGH);
  } else {
    // turn LED on:
    digitalWrite(ledPin, LOW);
  }
}

模拟

将一个电位器连接到 A0 引脚，将一个 LED 连接到 25 号引脚。然后上传以下代码，通过旋转电位器旋钮来控制 LED 的闪烁间隔。

const int sensorPin = A0;
const int ledPin =  25; 
void setup() {
  // declare the ledPin as an OUTPUT:
  pinMode(sensorPin, INPUT);
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  // read the value from the sensor:
int sensorValue = analogRead(sensorPin);
  // turn the ledPin on
  digitalWrite(ledPin, HIGH);
  // stop the program for <sensorValue> milliseconds:
  delay(sensorValue);
  // turn the ledPin off:
  digitalWrite(ledPin, LOW);
  // stop the program for for <sensorValue> milliseconds:
  delay(sensorValue);
}

串口

使用 D6 引脚作为 UART 的 TX 引脚，D7 引脚作为 UART 的 RX 引脚，发送 "Hello World!" 消息

void setup() {
    Serial.begin(115200);
    while (!Serial);
}

void loop() {
    Serial.println("Hello,World");
    delay(1000);
}

三色指示 LED

在 XIAO RP2040 上，电源指示灯旁边有三个独立的单色 LED。GPIO17 控制红色 LED，GPIO16 控制绿色 LED，GPIO25 控制蓝色 LED。下面列出了宏定义。

#define PIN_LED_R      (17u)
#define PIN_LED_G      (16u)
#define PIN_LED_B      (25u)

参考代码

/*
 * RP2040 RGB LED tutorial
 *
 * LED_R: GPIO17
 * LED_G: GPIO16
 * LED_B: GPIO25
 *
 * This example assumes each LED turns on when its GPIO is HIGH.
 * If your hardware is active-low, swap HIGH and LOW in setLed().
 */


// Turn on one LED at a time and turn the other two LEDs off.
void setLed(uint8_t pin)
{
  digitalWrite(PIN_LED_R, LOW);
  digitalWrite(PIN_LED_G, LOW);
  digitalWrite(PIN_LED_B, LOW);

  digitalWrite(pin, HIGH);
}

void setup()
{
  // Configure the three LED GPIO pins as outputs.
  pinMode(PIN_LED_R, OUTPUT);
  pinMode(PIN_LED_G, OUTPUT);
  pinMode(PIN_LED_B, OUTPUT);

  // Start with all LEDs turned off.
  digitalWrite(PIN_LED_R, LOW);
  digitalWrite(PIN_LED_G, LOW);
  digitalWrite(PIN_LED_B, LOW);
}

void loop()
{
  // Show red, green, and blue in sequence.
  setLed(PIN_LED_R);
  delay(500);

  setLed(PIN_LED_G);
  delay(500);

  setLed(PIN_LED_B);
  delay(500);
}

• LED 将依次点亮。

RGB LED

caution

如果在过高亮度下使用，RGB LED 可能会导致眼睛疲劳或损伤，建议佩戴适当的眼部防护。

在 XIAO RP2040 系列中，GPIO11（NEOPIXEL_POWER）作为使能引脚，而 GPIO12（PIN_NEOPIXEL）用于控制 RGB 颜色输出。请按照以下步骤使用。

tip

XIAO RP2040 配备的是贴片圆头 RGB LED，而 XIAO RP2040 Plus 使用的是贴片平头 RGB LED。

首先，我们需要添加一个第三方库。

• 步骤 1. 打开 Arduino IDE，依次进入 Sketch > Include Library > Manage Libraries... 来搜索库。

在 Arduino Library Manager 中输入关键字 Adafruit_NeoPixel 并安装最新版本。

• 步骤 2. 将代码复制到 Arduino 中，并点击 Upload 按钮进行上传。

#include <Adafruit_NeoPixel.h>

#define NUMPIXELS 1

Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN_NEOPIXEL, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

void setup() {
  pixels.begin();

  pinMode(NEOPIXEL_POWER, OUTPUT);
  digitalWrite(NEOPIXEL_POWER, HIGH);

// Set overall brightness (0~255)
// Recommended eye-friendly range: 10~50
  pixels.setBrightness(50);
}


void loop() {

  pixels.clear();
  pixels.setPixelColor(0, pixels.Color(15, 25, 205));
  pixels.show();
  delay(400);


  pixels.clear();
  pixels.setPixelColor(0, pixels.Color(103, 25, 205));
  pixels.show();
  delay(400);


  pixels.clear();
  pixels.setPixelColor(0, pixels.Color(233, 242, 205));
  pixels.show();
  delay(400);


  pixels.clear();
  pixels.setPixelColor(0, pixels.Color(233, 23, 23));
  pixels.show();
  delay(400);


  pixels.clear();
  pixels.setPixelColor(0, pixels.Color(12, 66, 101));
  pixels.show();
  delay(400);


  pixels.clear();
  pixels.show();
  delay(500);
}

RGB LED 将显示彩虹颜色。

I2C

这里我们将通过 IIC 将 Seeed Studio XIAO RP2040 与 Grove - OLED Display 0.96" (SSD1315) 连接，并显示 "Hello world"。

连接方式：

我们将使用 PIN 5 作为 SCL 引脚，PIN 4 作为 SDA 引脚。

• 步骤 1. 打开 Arduino IDE，依次进入 Sketch > Include Library > Manage Libraries... 来搜索库。

在 Arduino Library Manager 中输入关键字 "U8G2" 库，并安装最新版本。

• 步骤 2. 将代码复制到 Arduino 中，并点击 Upload 按钮进行上传。

#include <Arduino.h>
#include <U8g2lib.h>

#ifdef U8X8_HAVE_HW_SPI
#include <SPI.h>
#endif
#ifdef U8X8_HAVE_HW_I2C
#include <Wire.h>
#endif

U8G2_SSD1306_128X64_NONAME_F_SW_I2C u8g2(U8G2_R0, /* clock=*/ SCL, /* data=*/ SDA, /* reset=*/ U8X8_PIN_NONE);

void setup(void) {
  u8g2.begin();
}

void loop(void) {
  u8g2.clearBuffer();                   // clear the internal memory
  u8g2.setFont(u8g2_font_ncenB08_tr);   // choose a suitable font
  u8g2.drawStr(0,10,"Hello Wrold!");    // write something to the internal memory
  u8g2.drawStr(0,30,"Hello Werold!"); 
  u8g2.drawStr(0,50,"Hello Wrrrold!"); 
  u8g2.sendBuffer();                    // transfer internal memory to the display
  delay(1000);  
}

结果如下所示：

SPI

这里我们将通过 SPI 连接 Grove - OLED Yellow&Blue Display 0.96 (SSD1315)，并显示 "Hello World"。该 OLED 显示屏同时支持 IIC 和 SPI 通信，但默认通信模式为 IIC。在开始之前，必须先将 IIC 功能更改为 SPI 功能。

连接方式：

我们将使用 PIN 8 作为 SCK 引脚，PIN 9 作为 MISO 引脚，PIN10 作为 MOSI 引脚。

• 步骤 1. 打开 Arduino IDE，依次进入 Sketch > Include Library > Manage Libraries... 来搜索库。

在 Arduino Library Manager 中输入关键字 "Adafruit_GFX" 库，并安装最新版本。

在 Arduino Library Manager 中输入关键字 "Adafruit_SSD1306" 库，并安装最新版本。

• 步骤 2. 将代码复制到 Arduino 中，并点击 Upload 按钮进行上传。

#include <SPI.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>

#define SCREEN_WIDTH 128 // OLED display width, in pixels
#define SCREEN_HEIGHT 64 // OLED display height, in pixels

// Declaration for SSD1306 display connected using software SPI (default case):
#define OLED_MOSI  MOSI   //Connect SSD1315 D1
#define OLED_CLK  SCK     //Connect SSD1315 D0
#define OLED_DC  D4      //Connect SSD1315 D/C
#define OLED_CS  SS      //Connect SSD1315 CS
#define OLED_RESET  D5   //Connect SSD1315 RES
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT,
  OLED_MOSI, OLED_CLK, OLED_DC, OLED_RESET, OLED_CS);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  if(!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC)) {
    Serial.println(F("SSD1306 allocation failed"));
    for(;;); // Don't proceed, loop forever
  }
}

void loop() {
  display.clearDisplay();
  display.setTextSize(1);             // Normal 1:1 pixel scale
  display.setTextColor(SSD1306_WHITE);        // Draw white text
  display.setCursor(0,3);             // Start at top-left corner
  display.println(F("Hello"));
  display.setTextSize(2); 
  display.setCursor(0,16);  
  display.println(F("Hello"));
  display.setTextSize(3); 
  display.setCursor(0,38);  
  display.println(F("Hello"));
  display.display();
  delay(2000);
}

结果如下所示：

技术支持与产品讨论

感谢您选择我们的产品！我们将为您提供多种支持，以确保您在使用我们产品的过程中尽可能顺利。我们提供多种沟通渠道，以满足不同的偏好和需求。