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Seeed Studio XIAO RP2350 入门

Seeed Studio XIAO RP2350​

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XIAO RP2350 将 Raspberry Pi RP2350（双 Cortex-M33 核心，运行频率 150MHz，支持浮点运算单元 FPU，增强的安全性和加密功能）强大性能，融入了经典的 XIAO 设计中。它的尺寸仅为 21x17.8mm，拥有 19 个多功能 GPIO、RGB LED，以及一个具有超低功耗（27μA）的电池管理系统，支持电池供电和直接电池电压测量。得益于 XIAO 生态系统，XIAO RP2350 可以兼容多种扩展模块，包括显示器、LED 矩阵、Grove 模块、CAN 总线、视觉 AI 传感器和毫米波传感器等。它原生支持 MicroPython、C 和 C++，是各类开发者打造智能控制、可穿戴设备、DIY 键盘等紧凑型电池驱动应用的理想选择。

特点​

  • 强大的 MCU 板卡： 配备 Raspberry Pi RP2350 芯片，具有双 Cortex-M33 核心，运行频率 150MHz，支持 FPU。
  • 增强的安全功能： 内置安全启动和加密引导加载程序，确保应用程序的安全性。
  • 软件支持： 支持 C/C++ 和 MicroPython，方便项目开发和原型设计。
  • 丰富的板载资源： 集成 RGB LED、2MB Flash、520kB SRAM 和 19 个多功能 GPIO（模拟、数字、I²C、UART、SPI、PWM）。
  • 新增 8 个 IO 引脚： 相比之前的 XIAO MCU，新增的 8 个 IO 引脚支持更复杂的应用。
  • 高效的电源设计： 睡眠模式下功耗仅为 27μA，支持电池供电。通过内置 IO 进行直接电池电压测量，增强电池管理系统（BMS）。
  • 紧凑的拇指尺寸设计： 尺寸为 21 x 17.8mm，采用 Seeed Studio 经典的 XIAO 外形，适用于空间受限的应用。
  • 适合量产： 表面贴装设计（SMD），所有组件位于板面，并且两侧有冲压孔，便于高效的大规模生产。

规格​

产品XIAO RP2040XIAO RP2350
处理器Raspberry Pi RP2040Raspberry Pi RP2350
双 Cortex-M0+ @ 133MHz双 Cortex-M33 @ 150MHz, FPU
RAM264kB SRAM520kB SRAM
Flash2MB 板载2MB PSRAM
LED1 个用户 LED，1 个电源 LED，1 个 RGB LED
用于串口下载的两个 LED		1 个用户 LED，1 个电源 LED，1 个 RGB LED
接口11 引脚：4 个模拟引脚，11 个数字引脚，1 个 I²C，1 个 UART，1 个 SPI，所有引脚支持 PWM19 引脚：3 个模拟引脚，19 个数字引脚，2 个 I²C，2 个 UART，2 个 SPI，所有引脚支持 PWM
按钮1 个 RESET 按钮，1 个 BOOT 按钮
安全性 - OTP、Secure Boot、Arm TrustZone
低功耗 - 27μA
软件兼容性支持 Micropython/CircuitPython，Arduino支持 Micropython，C/C++
工作温度-20°C~70°C
尺寸21x17.8 mm

硬件概览​

XIAO RP2350 正面引脚图
XIAO RP2350 正面引脚图
XIAO RP2350 背面引脚图
XIAO RP2350 背面引脚图
XIAO RP2350 组件分布
XIAO RP2350 组件分布

需要更多引脚图信息？请跳转到下方的 资源与资料。

支持的平台​

XIAO RP2350 由 RP2350 提供支持，兼容 MicroPython 和 Raspberry Pi 提供的 C/C++ SDK。这种灵活性使开发者可以选择自己喜欢的编程语言和环境进行原型设计和开发。

C/C++ SDKMicroPython
C/C++ LogoMicroPython Logo

入门指南▶️​

attention

本页面主要面向 MicroPython 用户。如果您有兴趣学习 SDK 编程，或者是高级用户，您可以从 Raspberry Pi Pico 系列 C/C++ SDK 开始。该指南将帮助您搭建环境并从示例代码开始。此外，您还可以访问 XIAO RP2350 与 C/C++ SDK 以获取更多关于 XIAO RP2350 的具体指导。

MicroPython固件问题

截至2024年11月10日，在MicroPython.org for RPI_PICO2下载的稳定版MicroPython固件版本1.24.0目前因闪存芯片的差异，与某些设备不兼容。

Seeed团队正在与官方MicroPython维护者合作，积极解决此问题。与此同时，您可以使用MicroPython固件的预览版作为临时解决方案：RP2350 MicroPython固件预览版

第一步：在 XIAO RP2350 上安装 MicroPython​

要在 XIAO RP2350 上安装 MicroPython 固件，请按照以下步骤操作：

步骤 1.1 下载 MicroPython 固件：

步骤 1.2 进入 BOOTSEL 模式：

您可以通过以下两种方法之一让 XIAO RP2350 进入 BOOTSEL 模式：

  1. 按住 BOOT 按钮：
    在 XIAO RP2350 未连接到电脑时，按住 BOOT 按钮。
  2. 连接到电脑：
    按住 BOOT 按钮的同时，通过 USB 线将 XIAO RP2350 连接到电脑。
  3. 松开 BOOT 按钮：
    板子连接到电脑后，可以松开 BOOT 按钮。此时，XIAO RP2350 应进入 BOOTSEL 模式，电脑会将其识别为一个可移动存储设备。
Hold Boot-> Plug in Cable-> Release Boot

步骤 1.3 安装固件：

  • 拖放下载的 .uf2 文件到 XIAO RP2350 的可移动存储驱动器中。
  • 文件复制完成后，开发板将自动重启，完成固件安装。

第二步：安装 Thonny IDE​

关于 MicroPython

MicroPython 是一种类似于 Python 的解释性语言。然而，与 Python 不同，MicroPython 可直接运行在硬件上（裸机），提供一个交互式提示符（REPL）来立即执行命令，还可以运行和导入存储在内置文件系统中的脚本。

要连接到 XIAO RP2350 开发板并开始编写和运行 Python 代码，您可以使用任何支持串行连接的终端工具，如 minicom、PuTTY、electerm、warp 等。如果想获得更加用户友好的体验，可以使用 Thonny，因为它易于使用，功能集成且界面友好，特别适合初学者。这种方式可以让您直接在设备上编写和运行 Python 代码。

Thonny IDE 是一个非常适合 MicroPython 开发的初学者友好型 Python 编辑器。以下是安装步骤：

  1. 下载 Thonny：

    • 访问 Thonny 下载页面。
    • 根据您的操作系统（Windows、macOS 或 Linux）选择合适的安装程序并下载。

  2. 安装 Thonny：

    • 运行下载的安装程序。
    • 按照屏幕上的指引完成安装过程。

  3. 配置 Thonny 以支持 MicroPython：

    • 打开 Thonny IDE。
    • 查看 Thonny 窗口右下角。
    • 点击 解释器 选择区域。
    • 从下拉菜单中选择 'MicroPython (RP2040)'。
    • 确保选择正确的 端口 —— Thonny 通常会自动检测到。

现在，您可以使用 Thonny IDE 开始为 XIAO RP2350 编写和上传 MicroPython 代码了！

如果您的设备已经准备好运行 MicroPython，让我们从一个简单的项目开始：

让我们让LED闪烁吧！ ✨​

让开发板控制LED闪烁通常是每个初学者运行的第一个程序。XIAO RP2350也不例外。

note

根据电路图，XIAO RP2350上的USER LED（黄色LED）连接到GPIO25/D19引脚。 对于所有XIAO系列板子，USER LED在设置为低电平时会亮起，在设置为高电平时会熄灭。

from machine import Pin # 从machine模块导入Pin类
from time import sleep  # 从time模块导入sleep函数

# 将GPIO25引脚初始化为输出模式，用于控制USER LED
led = Pin(25, Pin.OUT) 

# 初始时将LED关闭
led.value(1) # led.on() -> 高电平 -> 熄灭
sleep(0.5) # 等待0.5秒

# 打开LED
led.value(0) # led.off() -> 低电平 -> 点亮
sleep(0.5) # 等待0.5秒

# 进入一个无限循环
while True:
    # 切换LED的状态（点亮或熄灭）
    led.toggle() 
    # 打印LED当前的状态
    print(f"LED {'ON' if led.value() == 0 else 'OFF'}")
    sleep(0.5) # 等待0.5秒后再切换

将代码复制到Thonny IDE后，如下图所示，点击运行当前脚本按钮或按F5键。执行该代码后，你将看到XIAO RP2350上的LED开始闪烁。

玩转 RGB LED​

XIAO RP2350 配备了内置 RGB LED，您可以通过 MicroPython 控制它。以下是一个切换不同颜色的示例：

import array, time, random
from machine import Pin
import rp2

NUM_LEDS = 1
LED_PIN = 22  # 默认 WS2812 LED 数据引脚
POWER_PIN = 23  # 默认 WS2812 LED 电源引脚

# 全局亮度变量 (0.0 到 1.0)
BRIGHTNESS = 0.1

@rp2.asm_pio(sideset_init=rp2.PIO.OUT_LOW, out_shiftdir=rp2.PIO.SHIFT_LEFT, autopull=True, pull_thresh=24)
def ws2812():
    T1 = 2
    T2 = 5
    T3 = 3
    wrap_target()
    label("bitloop")
    out(x, 1)               .side(0)    [T3 - 1]
    jmp(not_x, "do_zero")   .side(1)    [T1 - 1]
    jmp("bitloop")          .side(1)    [T2 - 1]
    label("do_zero")
    nop()                   .side(0)    [T2 - 1]
    wrap()

# 设置电源引脚
power_pin = Pin(POWER_PIN, Pin.OUT)
power_pin.value(1)  # 打开 LED 电源

# 使用 ws2812 程序创建状态机，输出到 LED_PIN
sm = rp2.StateMachine(0, ws2812, freq=8_000_000, sideset_base=Pin(LED_PIN))

# 启动状态机，它将等待 FIFO 数据。
sm.active(1)

def set_led_color(color):
    sm.put(array.array("I", [color]), 8)

def random_color():
    return random.randint(0, 255) | (random.randint(0, 255) << 8) | (random.randint(0, 255) << 16)

def interpolate(color1, color2, factor):
    r1, g1, b1 = color1 & 255, (color1 >> 8) & 255, (color1 >> 16) & 255
    r2, g2, b2 = color2 & 255, (color2 >> 8) & 255, (color2 >> 16) & 255
    r = int(r1 + factor * (r2 - r1))
    g = int(g1 + factor * (g2 - g1))
    b = int(b1 + factor * (b2 - b1))
    return (b << 16) | (g << 8) | r

def apply_brightness(color, brightness):
    r, g, b = color & 255, (color >> 8) & 255, (color >> 16) & 255
    r = int(r * brightness)
    g = int(g * brightness)
    b = int(b * brightness)
    return (b << 16) | (g << 8) | r

print("开始随机颜色渐变，并可调节亮度...")

# 主循环
current_color = random_color()
while True:
    next_color = random_color()
    for i in range(100):  # 100 步实现平滑过渡
        transition_color = interpolate(current_color, next_color, i / 100)
        final_color = apply_brightness(transition_color, BRIGHTNESS)
        set_led_color(final_color)
        time.sleep_ms(20)  # 调整此值改变渐变速度
    current_color = next_color

    # 可选：您可以在此调整亮度以进行演示
    # BRIGHTNESS = random.random()  # 这会在每个循环中随机设置亮度

电池与电源管理​

是否可以在不使用额外组件的情况下读取电池电压？答案是肯定的。使用 XIAO RP2350，这比以往更加简单。在之前的 XIAO 系列产品中（如 XIAO ESP32C3），读取电池电压需要通过电阻手动连接到 A0。

而在 XIAO RP2350 中，这一过程被简化了。现在您可以直接使用 A3/GPIO29 引脚读取电池电压水平，从而简化您的设计和开发。只需记住将 GPIO19 引脚设置为高电平，这是启用电池电压读取所必需的。

按照以下代码示例，使用 Pico SDK 读取电池电压：

from machine import Pin, ADC
import time

# 初始化 GPIO 引脚以启用电池电压读取
def init_gpio():
    enable_pin = Pin(19, Pin.OUT)
    enable_pin.value(1)  # 将引脚设置为高电平以启用电池电压读取

def main():
    print("ADC 电池示例 - GPIO29 (A3)")
    
    init_gpio()  # 初始化启用引脚
    adc = ADC(Pin(29))  # 初始化 GPIO29 上的 ADC

    conversion_factor = 3.3 / (1 << 12)  # 12 位 ADC 和 3.3V 参考电压的转换因子
    
    while True:
        result = adc.read_u16()  # 读取 ADC 值
        voltage = result * conversion_factor * 2  # 计算电压，考虑到电压分压器（系数为 2）
        print("原始值: 0x{:03x}, 电压: {:.2f} V".format(result, voltage))
        time.sleep(0.5)  # 延迟 500 毫秒

if __name__ == '__main__':
    main()

资源与参考资料​

XIAO RP2350 借助 Raspberry Pi RP2350 的强大功能，充分利用了 Raspberry Pi 社区丰富的共享资源。这为您在这个小巧的开发板上创造无限创意打开了大门。以下是帮助您快速入门的重要资源与参考资料。

数据手册与原理图

相关资源

拓展与应用​

XIAO 系列 拥有丰富的外设和外围配件，供您学习和使用。无论是支持完美交互的彩色屏幕，还是配备简单明亮 RGB 灯的集成板，都在等待您的探索。

作为 XIAO 家族的一员，XIAO RP2350 同样延续了这一特点。当然，为了更好地利用扩展引脚，新的外设与扩展板将陆续推出，充分发挥其性能。

  • 🌟 扩展配件
    探索 XIAO 系列兼容的各种附加模块和配件，从显示屏和 LED 点阵到 Grove 模块和传感器，学习如何利用它们提升您的项目。

社区与学习​

此外，深入活跃的 Raspberry Pi 社区，拓展您的知识，发现新的项目创意。通过社区共享资源、论坛和教程，增强您对 XIAO RP2350 的使用体验。除了 Seeed Studio 的 Wiki 以外，我们还推荐以下学习资源：

此外，欢迎您在我们的 Seeed Studio Discord 和 Seeed Studio 论坛 上分享您的项目。这些平台为您提供了与其他创作者互动、获得反馈和寻找灵感的绝佳机会。无论是解决问题、展示作品，还是加入支持性社区，Seeed Studio 的 Discord 和论坛都是完美的参与和合作场所。

技术支持与产品讨论​

感谢您选择我们的产品！我们致力于为您提供多种支持，以确保您使用产品的体验尽可能顺畅。我们提供了多种沟通渠道，满足不同的偏好和需求。

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