Raspberry Pi Pico - 使用 MicroPython 驅動整合型 LCD 顯示 Pico 內部溫度感測器值

網頁最後修改時間：2021/02/27

Raspberry Pi Pico（下面簡稱 Pico）主晶片 RP2040 裡有 5 個 ADC 通道，其中通道 4 是與晶片內部的溫度感測器連接，所以可以在不接任何外部裝置的情況下讀出溫度值，雖然它會受到晶片執行負荷量的影響，讀值會有所偏移，但用於本篇的例子已經足夠！

本篇將會說明：怎麼撰寫 Pico 的 MicroPython 程式驅動（賣場的）整合型 LCD，用來顯示讀取 Pico ADC[4] 後的溫度值。

Raspberry Pi Pico－Ｃ／Ｃ＋＋ 開發環境建置（命令列和 Visual Studio Code）

網頁最後修改時間：2021/02/23

前一篇已經介紹過了 MicroPython 和 CircuitPython 開發 Raspberry Pi Pico（下面簡稱 Pico）程式編輯環境的建置，這一篇要來介紹怎麼在 Windows 10 建置 C/C++ 開發 Pico 韌體程式的編輯環境。

主題有：

• （01）C/C++ 開發環境建置；
• （01-01）所需軟體下載和安裝
• （01-01-01）Git；
• （01-01-02）ARM GCC Compiler；
• （01-01-03）CMake；
• （01-01-04）Visual Studio Code（＋Visual Studio Community 2019）
• （01-01-05）Build Tools for Visual Studio 2019；；
• （01-01-06）Python 3；
• （01-01-07）pico-sdk；
• （01-01-08）pico-examples；
• （01-02）在 Windows 10 作業系統下編譯 pico-examples；
• （01-03）設置 Visual Studio Code 開發環境；
• （02）結論

Raspberry Pi Pico－MicroPython, CircuitPython 開發環境建置

網頁最後修改時間：2021/02/12

現在比較流行的微控制器和開發板，大多圍繞在 Arduino、Micro:bit、STM32、ESP8266、ESP32 等 ... 身上。不過，讓人興奮的是，最新樹莓派釋出他們自行研發的自製晶片 RP2040 和其開發板 Raspberry Pi Pico（Getting Started with Raspberry Pi Pico），支援 C/C++ 和 Python（MicroPython、CircuitPython）程式開發（後期 Arduino IDE 也會支援），相關資料可上官網網頁，裡面提供了非常完整的文件和範例程式碼。

跟其他晶片與開發板不同的是：Pico 所用的 RP2040 這顆晶片，擁有 8 個可程式輸入/輸出狀態機（Program I/O（PIO）state machines），支援客製化週邊介面（簡單說，就是您可以自行創建通訊介面，例如，方波、NeoPixel（WS2812B）、Manchester Encoding ...，I2C、SPI ... 也可以）；個人覺得這地方應是 Pico 的重點部分，有興趣的可以深入去研究。

另外關於 Pico 韌體程式的燒錄，非常的容易！只需要 "拖" 檔案和 "放" 檔案這兩個動作，完全不需要額外的裝置。

** 關於 Pico 相關的資訊，網路上現在已經一堆資料可以看，所以在這裡會當作看倌們基本上都很清楚這些東西。對於 Pico 陌生的看倌，請自行搜尋資料補充一下。

要了解 Pico 除了閱讀它的資料手冊和程式碼之外，更重要的一點就是要有它的開發環境。本篇網頁撰寫的目的，就是要來分享如何使用 Python（MicroPython、CircuitPython）開發 Pico 的程式；若是要使用Ｃ／Ｃ＋＋做開發，請參考另一個網頁。

主題有：

• （01）MicroPython 開發環境設置；
• （01-01）下載 Pico MicroPython 韌體；
• （01-02）燒錄 Pico MicroPython 韌體 ； 
• （01-03）Pico MicroPython 程式撰寫建議軟體；
• （01-04）Pico MicroPython 學習資源；
• （02）CircuitPython 開發環境設置；
• （02-01）下載 Pico CircuitPython 韌體；
• （02-02）燒錄 Pico CircuitPython 韌體 ； 
• （02-03）Pico CircuitPython 程式撰寫建議軟體；
• （02-04）Pico CircuitPython 學習資源；
• （03）結論；

驅動 128x64 繁體中文 LCD 點、線和面 #MicroPython #ST7920 #ESP8266

網頁最後修改時間：2020/12/21

前幾天，有人在賣場詢問是否有 MicroPython 驅動 128x64 繁體中文 LCD 的範例程式，基本上上商品所附的範例程式還是單晶片(8051)、Arduino 開發版和 ESP8285（Arduino）程式為主。

不過，找了時間在網路上做了一些搜尋，在 Github 上發現了不錯的 Repository 並做了測試。雖然這這些 Repository 能來驅動顯示英文字和畫線、畫方框，但最後沒有直接能找到可顯示繁體中文的 MicroPython 範例程式可做參考。

不過經過一番折騰，還是成功了把原來的程式移植到了MicroPython！

在進入到主題篇之前，本篇要先來用用在 Github 找到用來驅動 128x64 繁體中文 LCD（下面簡稱繁中LCD）顯示點、線和面的 Repository：MicroPython-ST7920。

主要內容有：

• （01）韌體與接線
• （02）MicroPython 程式碼下載和修改
• （02-01）st7920.py
• （02-02）canvas.py
• （02-03）example.py
• （02-04）修改後的程式碼 Github 下載網址
• （03）結論

OpenPLC 初體驗 /04/ - Raspberry Pi（樹莓派）如何在本地端和遠端受控執行 OpenPLC 程式

網頁最後修改時間：2020/12/10

關於Raspberry Pi（下面稱樹莓派）控制繼電器的部分，部落格早前已有寫過相關的範例網頁（兩通道、八通道），所以此處不會再針對細節部分再多加著墨。本篇所著重的在於，是怎麼依照不同的裝置需求，重新規劃樹莓派在 OpenPLC 的接腳 I/O 模式，運行 OpenPLC 程式在本地端與遠端。

樹莓派的接腳 I/O 模式規劃，以樹莓派八通道光隔離繼電器擴充板上的繼電器控制接腳作為依據、結構化文本（ST，Structured Text）撰寫 OpenPLC 程式；每當用戶按下按鈕，繼電器會每間隔一秒鐘依序開啟，接著再依序關閉。

本篇網頁的內容有：

• （01）重新配置樹莓派在 OpenPLC 的接腳 I/O 模式
• （01-01）八通道光隔離繼電器的接線
• （02）修改 OpenPLC Hardware Layer
• （03）撰寫結構化文本程式
• （04）OpenPLC Runtime 本地端執行
• （05）OpenPLC Runtime 遠端執行
• （06）結論

OpenPLC 初體驗 /03/ - OpenPLC 階梯圖（LD）和結構化文本程式（ST）實作範例（ESP826 as Modbus Slave Devices）

網頁最後修改時間：2020/11/25

經過了前面幾篇部落格關於 OpenPLC 的介紹和開發環境的建置，從現在開始要進入到實作的部分。如果您只想看看，那麼可直接跳過這裡的說明，直接進入到章節中；反之，若是以學習 OpenPLC 為目的，請先準備好需要的東西，再跟著網頁一起做！

本篇網頁的目標：使用 OpenPLC 的階梯圖（Ladder Diagram, 簡稱 LD）和結構化文本程式（Structured Text Programming, 簡稱 ST）以 NodeMCU（板載 ESP8266, ESP-12E 模組）開發板上的按鈕，控制兩顆 LEDs 亮/滅；每按一次 FLASH 按鈕，兩顆 LED 將會依序點亮、同時點亮和同時熄滅。

要達到這樣的目的，下面是需要完成的部分：

1. NodeMCU 要轉換為 Modbus TCP Server（Slave Device）；

2. 撰寫 OpenPLC 程式；

3. 新增 Slave Device 和上傳 OpenPLC 程式到 OpenPLC Runtime；

4. 建立 SCADA 與 OpenPLC Runtime 的連線和人機介面；

** 詳細的過程，請看（5）整體測試裡的影片。

本文以從底部基礎一直往上搭建的方式來做說明，整篇分為以下幾個部分：

• （01）創建 Modbus Slave Devices（以 NodeMCU 為例）
• （01-01）修改接腳定義
• （01-02）修改韌體程式
• （01-03）燒錄 NodeMCU ESP8266 Modbus TCP Server 韌體程式
• （01-04）新增 Slave Devices（從裝置或受控端）到 OpenPLC Runtime
• （02）撰寫 OpenPLC 程式
• （02-01）結構化文本程式
• （02-02）階梯圖
• （02-03）上傳 OpenPLC Editor 程式到 OpenPLC Runtime
• （03）啟動 OpenPLC Runtime
• （04）建立人機介面
• （04-01）Modbus Poll
• （04-02）ScadaBR
• （04-02-01）設定 ScadaBR HTML Component
• （04-02-02）設定 ScadaBR Binary graphic Component
• （04-02-03）設定 ScadaBR Button (write) Component
• （04-03）VTScada
• （04-03-01）建立 Tags
• （04-03-01-01）新增 TCP/IP Port (Modbus TCP) tag
• （04-03-01-02）新增 Modbus Compatible Device (NodeMCU) tag
• （04-03-01-03）新增 I/O and Calculations tags
• （04-03-02）建立圖形開發介面
• （05）整體測試

OpenPLC 初體驗 /02/ - 建置開發環境

網頁最後修改時間：2020/11/01

隨著科技進步以及開放原始碼的盛行，很多的東西不再遙不可及，具備一定能力的人，能夠經由這些資訊的提供，重製出相同的東西或是修改變更其內容為其他。

基於此，本篇想要跟各位介紹一款用於工業自動化和研究方面的開放原始碼專案：OpenPLC，它主要著重的重點是在為自動化和研究方面提供低成本的工業解決方案，而這篇網頁則要來介紹如何建置它的開發環境（Runtime、Editor 和 SCADA）。

OpenPLC 初體驗 /01/ - 安裝樹莓派 2/3/4 作業系統（Raspberry Pi OS, Released: 2020-08-20）

網頁最後修改時間：2020/10/25

隨著科技進步以及開放原始碼的盛行，很多的東西不再遙不可及，具備一定能力的人，能夠經由這些資訊的提供，重製出相同的東西或是修改變更其內容為其他。

基於此，本篇想要跟各位介紹一款用於工業自動化和研究方面的開放原始碼專案：OpenPLC，它主要著重的重點是在為自動化和研究方面提供低成本的工業解決方案，而這篇網頁則要來介紹如何製作 Raspberry Pi（樹莓派）2/3/4 的作業系統，和作業系統第一次啟動的初始設定、組態、更新和升級，以作為 OpenPLC Runtime 和 OpenPLC Editor 軟體安裝之用。

主要的內容有：

• 1. 硬體配置
• 2. 下載 Raspberry Pi Imager
• 3. 製作樹莓派作業系統記憶卡
• 4. Raspberry Pi OS Full (2020-08-20 釋出版本) 初始設定、組態、更新和升級
• 5. 使用 VNC Viewer 連線到樹莓派

OpenPLC 初體驗 /00/ - OpenPLC Project 簡介

網頁最後修改時間：2020/10/21

隨著科技進步以及開放原始碼的盛行，很多的東西不再遙不可及，具備一定能力的人，能夠經由這些資訊的提供，重製出相同的東西或是修改變更其內容為其他。

基於此，本篇想要跟各位介紹一款用於工業自動化和研究方面的開放原始碼專案：OpenPLC，它主要著重的重點是在為自動化和研究方面提供低成本的工業解決方案，而這篇網頁則要先來介紹它。

主要的內容有：

• 什麼是 OpenPLC？
• OpenPLC 專案包含哪些部分？
• OpenPLC Editor
• HMI Builder
• OpenPLC Runtime

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網頁裡面的內容大量參考 OpenPLC 官網原文，
如果有不清楚的地方請再自行跳至提供的參考連結自行閱讀。
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Silicon Labs EFM8 微控制器開發環境建置 [3.0]－離線與 ISP（UART）燒錄

網頁最後修改時間：2020/09/04

從[1.1]網頁，開始說明如何以 Silicon Labs 的 EFM8 系列晶片（EFM8BB21F16G-QFN20）為主角，撰寫如何建置 8-bit Microcontrollers 的開發環境、如何建立專案以及如何進行韌體燒錄一系列的網頁。

此系列包含：

• Silicon Labs Simplicity Studio 8-bit Microcontrollers 開發環境建置；
  主要說明在 Simplicity Studio 建置 Silicon Labs 8-bit Microcontrollers 開發環境時所需要的軟體的下載和安裝。
• Keil C51 的 Silicon Labs C8051 / EFM8 開發環境建置；
  主要說明在 Keil µVision 建置 Silicon Labs 8-bit Microcontrollers 開發環境時所需要的軟體的下載和安裝。

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• 如何建立一個 Simplicity Studio 專案檔；
• 如何匯入、修改和編譯官方（或既有的）Simplicity Studio v4 專案範例；
  說明如何匯入已有的 Simplicity Studio 專案檔，進行編譯和修改。
• Simplicity Studio v4 全新專案建置範例；
  說明如何從頭建置一個新的 Simplicity Studio v4 專案檔。
• 如何匯入 Simplicity Studio v4 專案檔至 Keil C51；
  說明如何匯入 Simplicity Studio v4 專案檔至 Keil C51，進行編譯和修改。

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• 離線與 ISP（UART）燒錄；
  燒錄 .hex 檔的說明，和使用 ISP（UART）燒錄韌體的方法。

此篇是這一系列的最後一篇，要來看看，怎麼使用工具軟體，燒錄指定的 EFM8 晶片韌體（只要是 Silicon Labs C8051 晶片系列都可以，只不過這裡有些地方的說明只屬於特定的 EFM8 系列晶片）。

使用 UART 燒錄 EFM8 韌體的步驟與方法