Raspberry Pi Pico W 使用 microPython 建置 micro-ROS NODE

 Raspberry Pi Pico W 概述

Raspberry Pi Pico W 是一款基于 RP2040 微控制器的无线开发板，支持 MicroPython 和 micro-ROS，广泛应用于物联网（IoT）领域。其主要特点包括：

• 微控制器：RP2040，双核 Arm Cortex M0+，运行频率高达 133 MHz。
• 内存：264 KB SRAM 和 2 MB Flash 存储。
• 无线功能：支持 Wi-Fi 802.11n 和蓝牙。
• 易于编程：通过 USB 接口直接安装 MicroPython，可使用 Thonny IDE 进行开发。

---

MicroPython 在 Pico W 上的使用

1. 安装 MicroPython

1. 下载 MicroPython UF2 文件
   到 Raspberry Pi 官方网站 下载适用于 Pico W 的 MicroPython UF2 文件。

2. 进入 Bootloader 模式
   按住 Pico W 上的 BOOTSEL 按钮，将其通过 USB 接口连接至计算机，然后松开按钮。

3. 拖放 UF2 文件
   计算机会识别 Pico W 为名为“RPI-RP2”的存储设备，将下载的 UF2 文件拖放到该设备上。完成后，Pico W 将自动重启并运行 MicroPython。

2. 编写代码

开发者可以使用 Thonny IDE 编写和上传 Python 脚本。以下是一个简单的示例代码，用于连接 Wi-Fi：

import network

ssid = '你的SSID'
password = '你的密码'

sta_if = network.WLAN(network.STA_IF)
sta_if.active(True)
if not sta_if.isconnected():
    print('正在连接网络...')
    sta_if.connect(ssid, password)
    while not sta_if.isconnected():
        pass
print('网络配置:', sta_if.ifconfig())

此代码可将 Pico W 连接至指定的 Wi-Fi 网络，并打印网络配置。

---

micro-ROS 在 Pico W 上的应用

1. micro-ROS 概述

micro-ROS 是 ROS 2 的轻量级实现，专为资源受限设备设计。它扩展了 ROS 生态系统，使 Pico W 能够执行复杂的分布式系统逻辑，适用于工业自动化、环境监测等场景。

2. 安装和配置 micro-ROS

1. 获取 SDK
   前往 micro-ROS for Raspberry Pi Pico SDK 下载相关资源。

2. 编译和部署

   • 使用 CMake 构建系统和 arm-none-eabi-gcc 编译器进行代码编译。
   • 在主机端安装 micro-ROS Agent，可通过 Docker 或 Snap 完成安装，用于管理 ROS 2 节点。

3. 应用场景

• 智能传感器网络：例如分布式环境监测。
• 工业自动化：如实时数据采集与传输。
• 教育与研究：用于教学机器人或嵌入式系统的实验。

---

综合应用

通过结合 MicroPython 和 micro-ROS，Raspberry Pi Pico W 提供了强大的开发平台，适用于探索以下领域：

• 嵌入式系统：轻量化的 Python 开发环境，便于快速原型设计。
• 物联网应用：支持复杂的通信协议，实现高效灵活的边缘计算。
• 教学和研究：为学习者和研究人员提供低成本、高性能的实验平台。