加入了学习《【Follow me第二季第4期】任务》，观看 Arduino Nano RP2040 Connect

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本帖最后由 我是超超我最棒 于 2025-1-13 15:42 编辑 任务物料清单如下： 一根Micro USB 线 一块Arduino Nano RP2040 Connect开发板 一根自制跳线     本次活动的心得体会如下：   从技术学习角度看，一方面深入了解了传感器与外设交互的细节。像代码中对 IMU（惯性测量单元）的操作，不仅熟悉了其初始化流程，还掌握如何获取加速度计和陀螺仪的采样率数据，以及实时读取运动数据，这为开发涉及运动监测、姿态感知类项目，如可穿戴设备、智能运动器材等奠定基础。对于 PDM 麦克风的运用同样如此，知晓了从配置数据接收回调，到依据采样规则处理音频样本的全过程，在音频相关开发，像是简易录音设备、环境声音监测有了技术支撑。 编程思维上有很大提升，整个代码结构严谨，遵循 Arduino 典型的 setup () 与 loop () 框架。在 setup () 里有条不紊地完成初始化工作，确保后续程序稳定运行，这教会我们前期准备工作的全面性和重要性。loop () 函数内，通过巧妙的条件判断来处理不同传感器数据就绪情况，以及对音频样本阈值判断控制 LED，体现了事件驱动编程思维，让程序高效响应外部变化，而非盲目执行指令。 调试过程更是积累宝贵经验，遇到 IMU 初始化失败、PDM 启动异常等问题时，学会借助串口输出信息排查。比如 IMU 初始化不成功时在串口打印错误提示并阻塞程序，方便定位硬件连接、驱动配置错误；处理音频样本时，通过串口输出观察样本数据，辅助判断数据处理逻辑正误，明白了调试工具在开发中的 “眼睛” 作用，让看不见的代码流程和数据流转可视化。 项目整合视野得到拓展，这段代码融合多种功能，集传感器数据采集、音频处理、LED 控制于一体。意识到在实际物联网项目中，往往需要整合不同模块，各模块协同运作才能实现复杂系统功能，单一技术难以满足需求，为未来设计综合性更强的嵌入式项目积累信心与思路。 总之，编写此代码如同经历一场知识与技能的小型探险，从技术细节到宏观项目构建，全方位提升了 Arduino 开发能力。   任务一：搭建环境并Blink三色LED,以及踩坑 虽然踩了坑，回想起来还是很有收获的 [localvideo]cd68124d8bc65f19e3a7b03252f474d2[/localvideo]   https://content.arduino.cc/assets/Blink.ino.elf.uf2 最后还是用最简单的方法让板子闪了起来。     任务二：学习IMU基础知识，调试IMU传感器，串口打印数据   有了上面的经验Arduino不是驾轻就熟的事。别忘了安装Arduino_LSM6DSOX的库 #include <Arduino_LSM6DSOX.h> float Ax, Ay, Az; float Gx, Gy, Gz; void setup() { Serial.begin(9600); while(!Serial); if (!IMU.begin()) { Serial.println("初始化 IMU 失败!"); while (1); } Serial.print("加速度计采样率 = "); Serial.print(IMU.accelerationSampleRate()); Serial.println("Hz"); Serial.println(); Serial.print("陀螺仪采样率 = "); Serial.print(IMU.gyroscopeSampleRate()); Serial.println("Hz"); Serial.println(); } void loop() { if (IMU.accelerationAvailable()) { IMU.readAcceleration(Ax, Ay, Az); Serial.println("加速度计数据: "); Serial.print(Ax); Serial.print('\t'); Serial.print(Ay); Serial.print('\t'); Serial.println(Az); Serial.println(); } if (IMU.gyroscopeAvailable()) { IMU.readGyroscope(Gx, Gy, Gz); Serial.println("陀螺仪数据: "); Serial.print(Gx); Serial.print('\t'); Serial.print(Gy); Serial.print('\t'); Serial.println(Gz); Serial.println(); } delay(500); }   软件流程图如下： 开始   |-- 初始化串口通信，设置波特率为 9600 |-- 等待串口准备就绪 |-- 尝试初始化 IMU（惯性测量单元） |-- 判断 IMU 初始化是否成功 |-- 若失败，串口输出 “初始化 IMU 失败！” 并进入死循环 |-- 若成功，执行以下操作： |---- 串口输出加速度计采样率信息 |---- 串口输出陀螺仪采样率信息 进入循环（loop）   |-- 判断加速度计数据是否可用 |-- 若可用 |---- 读取加速度计数据（Ax、Ay、Az） |---- 串口输出 “加速度计数据:” 以及 Ax、Ay、Az 的值 |-- 判断陀螺仪数据是否可用 |-- 若可用 |---- 读取陀螺仪数据（Gx、Gy、Gz） |---- 串口输出 “陀螺仪数据: ” 以及 Gx、Gy、Gz 的值 |-- 程序延迟 500 毫秒 |-- 循环回到开头，重复上述判断与操作     任务三：学习PDM麦克风技术知识，调试PDM麦克风，通过串打印 麦克风这还是很特别的   Arduino代码如下，别忘了安装WIFININA的库 #include <WiFiNINA.h> #include <PDM.h> bool LED_SWITCH = false; // default number of output channels static const char channels = 1; // default PCM output frequency static const int frequency = 20000; // Buffer to read samples into, each sample is 16-bits short sampleBuffer[512]; // Number of audio samples read volatile int samplesRead; void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(LEDB, OUTPUT); while (!Serial); // Configure the data receive callback PDM.onReceive(onPDMdata); // Optionally set the gain // Defaults to 20 on the BLE Sense and -10 on the Portenta Vision Shields // PDM.setGain(30); // Initialize PDM with: // - one channel (mono mode) // - a 16 kHz sample rate for the Arduino Nano 33 BLE Sense // - a 32 kHz or 64 kHz sample rate for the Arduino Portenta Vision Shields if (!PDM.begin(channels, frequency)) { Serial.println("启动PDM失败!"); while (1); } } void loop() { // Wait for samples to be read if (samplesRead) { // Print samples to the serial monitor or plotter for (int i = 0; i < samplesRead; i++) { if (channels == 2) { Serial.print("左:"); Serial.print(sampleBuffer[i]); Serial.print(" 右:"); i++; } Serial.println(sampleBuffer[i]); if (sampleBuffer[i] > 10000 || sampleBuffer[i] <= -10000) { LED_SWITCH = !LED_SWITCH; if (LED_SWITCH) { Serial.println(); digitalWrite(LEDB, HIGH); Serial.println("开启!"); Serial.println(); delay(1000); } else { Serial.println(); digitalWrite(LEDB, LOW); Serial.println("关闭!"); Serial.println(); delay(1000); } } } // Clear the read count samplesRead = 0; } } /** Callback function to process the data from the PDM microphone. NOTE: This callback is executed as part of an ISR. Therefore using `Serial` to print messages inside this function isn't supported. * */ void onPDMdata() { // Query the number of available bytes int bytesAvailable = PDM.available(); // Read into the sample buffer PDM.read(sampleBuffer, bytesAvailable); // 16-bit, 2 bytes per sample samplesRead = bytesAvailable / 2; }   任务三的软件流程如下：   开始   |-- 初始化串口通信，设置波特率为 9600 |-- 将引脚（对应 LED）设置为输出模式 |-- 等待串口准备就绪 |-- 配置 PDM（脉冲密度调制）数据接收回调函数（关联onPDMdata函数） |-- （可选操作，此处代码中注释掉了）设置 PDM 增益 |-- 初始化 PDM，传入通道数和频率参数 |-- 判断 PDM 初始化是否成功 |-- 若失败，串口输出 “启动 PDM 失败！” 并进入死循环 进入循环（loop）   |-- 判断是否有音频样本被读取（即samplesRead是否大于 0） |-- 若有样本被读取： |---- 遍历已读取的样本（循环变量 i 从 0 到samplesRead - 1） |------ 判断通道数是否为 2 |-------- 若是，输出 “左:” 及对应样本值，再输出 “右:” 及下一个样本值，并让 i 自增 1 |------ 输出当前样本值（单通道情况或双通道中的一个通道情况） |------ 判断样本值是否大于 10000 或者小于等于 -10000 |-------- 若是，切换 LED_SWITCH 的状态 |-------- 根据 LED_SWITCH 状态： |---------- 若为 true（开启）： |------------ 向串口输出开启提示信息 |------------ 将 LED 引脚置为高电平（点亮 LED） |------------ 程序延迟 1000 毫秒 |---------- 若为 false（关闭）： |------------ 向串口输出关闭提示信息 |------------ 将 LED 引脚置为低电平（熄灭 LED） |------------ 程序延迟 1000 毫秒 |---- 将samplesRead置为 0（清除已读样本计数） |-- 循环回到开头，重复上述判断与样本处理操作 回调函数 onPDMdata（由 PDM 数据接收触发执行）   |-- 查询可用字节数（通过PDM.available获取） |-- 将数据读取到样本缓冲区（sampleBuffer） |-- 根据 16 位、每个样本 2 字节的规则，计算已读取的样本数量         总结视频如下      

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秦天qintian0303 发表于 2024-11-27 08:29 串口曲线怎么让它显示的数据更多？好像只能显示50连续的50个数 这个好像是Arduino为了避免内存占用设计的。绘图仪只是看图，实际数据还是串口输出的更多。

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好了，很快来到了第三个任务，麦克风识别   板子上的MP34DT06JTR麦克风还是蛮好好玩的Arduino的代码如下。 #include <WiFiNINA.h> #include <PDM.h> bool LED_SWITCH = false; // default number of output channels static const char channels = 1; // default PCM output frequency static const int frequency = 20000; // Buffer to read samples into, each sample is 16-bits short sampleBuffer[512]; // Number of audio samples read volatile int samplesRead; void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(LEDB, OUTPUT); while (!Serial); // Configure the data receive callback PDM.onReceive(onPDMdata); // Optionally set the gain // Defaults to 20 on the BLE Sense and -10 on the Portenta Vision Shields // PDM.setGain(30); // Initialize PDM with: // - one channel (mono mode) // - a 16 kHz sample rate for the Arduino Nano 33 BLE Sense // - a 32 kHz or 64 kHz sample rate for the Arduino Portenta Vision Shields if (!PDM.begin(channels, frequency)) { Serial.println("启动PDM失败!"); while (1); } } void loop() { // Wait for samples to be read if (samplesRead) { // Print samples to the serial monitor or plotter for (int i = 0; i < samplesRead; i++) { if (channels == 2) { Serial.print("左:"); Serial.print(sampleBuffer[i]); Serial.print(" 右:"); i++; } Serial.println(sampleBuffer[i]); if (sampleBuffer[i] > 10000 || sampleBuffer[i] <= -10000) { LED_SWITCH = !LED_SWITCH; if (LED_SWITCH) { Serial.println(); digitalWrite(LEDB, HIGH); Serial.println("开启!"); Serial.println(); delay(1000); } else { Serial.println(); digitalWrite(LEDB, LOW); Serial.println("关闭!"); Serial.println(); delay(1000); } } } // Clear the read count samplesRead = 0; } } /** Callback function to process the data from the PDM microphone. NOTE: This callback is executed as part of an ISR. Therefore using `Serial` to print messages inside this function isn't supported. * */ void onPDMdata() { // Query the number of available bytes int bytesAvailable = PDM.available(); // Read into the sample buffer PDM.read(sampleBuffer, bytesAvailable); // 16-bit, 2 bytes per sample samplesRead = bytesAvailable / 2; }   编译完成后就可以在串口监视器和图形窗口看到如下显示了：  

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秦天qintian0303 发表于 2024-11-26 12:14 Arduino的网站不是可以直接打开吗？IDE应该能直接识别板子吧 周末的时候怎么都打不开。。。网络问题。。。折腾了好久。。。

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本帖最后由 我是超超我最棒 于 2024-11-26 10:52 编辑 书接上回，既然Arduino网页能打开了那接下来就用Arduino展示真正的技术了 IMU先看下这个是啥豆包给的解释是   惯性测量单元，那等下就来测试一下牛顿的第一定律。   为了见证牛顿第一定律，先要再Arduino上安装一个关键的库那就是Arduino_LSM6DSOX     安装完成后，测试代码如下： #include <Arduino_LSM6DSOX.h> float Ax, Ay, Az; float Gx, Gy, Gz; void setup() { Serial.begin(9600); while(!Serial); if (!IMU.begin()) { Serial.println("初始化 IMU 失败!"); while (1); } Serial.print("加速度计采样率 = "); Serial.print(IMU.accelerationSampleRate()); Serial.println("Hz"); Serial.println(); Serial.print("陀螺仪采样率 = "); Serial.print(IMU.gyroscopeSampleRate()); Serial.println("Hz"); Serial.println(); } void loop() { if (IMU.accelerationAvailable()) { IMU.readAcceleration(Ax, Ay, Az); Serial.println("加速度计数据: "); Serial.print(Ax); Serial.print('\t'); Serial.print(Ay); Serial.print('\t'); Serial.println(Az); Serial.println(); } if (IMU.gyroscopeAvailable()) { IMU.readGyroscope(Gx, Gy, Gz); Serial.println("陀螺仪数据: "); Serial.print(Gx); Serial.print('\t'); Serial.print(Gy); Serial.print('\t'); Serial.println(Gz); Serial.println(); } delay(500); }   编译并且上传完成后，就到了打开串口监视器的时候了。在监视器窗口会出现如下数据：   牛顿的第一定律，三个陀螺仪数据，三个加速度数据，合起来就是六轴的数据了。任务二完成！

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本帖最后由 我是超超我最棒 于 2024-11-25 15:00 编辑 刚开始的时候看到Arduino又是RP2040又是WIFI又是蓝牙还带麦克风 这板子我一定要用Arduino跑，可惜 Arduino广为的文档始终拒绝我的访问，   只好转投Micropython 这里的第一个坑，就是端口明明在电脑里识别了COM4,在Thonny里识别了到了，可是就是没法刷进去固件。   原来是要双击BUTTON按键。然后Micropython上的文档里也没写明是双击，就写了个 hold down the BOOTSEL button while plugging the board into USB. 原来是要双击。   https://micropython.org/download/ARDUINO_NANO_RP2040_CONNECT/   下载好最新的UF2固件然后直接拉到盘符里就刷好了，然后就出现了第二个坑，刷完固件进不了shell。   也不知是怎么了，中间问了N多群。 终于在今天打开了那个我第一步打不开的网页，找到了解决办法。 以上都是坑，请各位绕开，请各位绕开，请各位绕开。 由于固件在刷thonny的时候损坏了，只能通过短接的方法再刷机了 短接方法如图，是REC和GND短接，然后按一下按钮，进入到刷机模式后，把短接线取下，记得要取下。       经过了以上的坑决定用更简单的方法来电灯，然后就是任务一，闪灯， 链接如下： https://content.arduino.cc/assets/Blink.ino.elf.uf2   这个是官方的闪灯固件只要拖进去，然后就开始闪灯了。 闪灯视频如下： [localvideo]9223385ac68012ae79e4c62a9763fb8d[/localvideo]   任务一完成！