🚀 Beetle RP2350扩展板：解决IO不足问题，兼容DFROBOT与Grove接口

一、设计初衷

Beetle RP2350的尺寸很小，导致可引出的引脚也比较少，在预留了一个串口、IIC、SPI后，只有4个IO可用，其中2个支持模拟，两个是串口2的。
一般默认的开发都是使用串口1，所以，把另一个串口用于GPIO的功能。
其他引脚在芯片上无法引出。所以，单纯的引出这些引脚意义用处不大，还要增加很多扩展的功能才行，但这些扩展DFROBOT的很多模块都是支持的，为了不“重复造轮子”，这里直接把2.54的排针转换成DFROBOT模块的标准接口。
由于DFROBOT的SPI没有标准的接口定义，这里就先按自己的一个定义来设计，除了SPI的主要数据线外，增加2个引脚，用于复位或是中断功能。

如果IO不够用，可以使用Gravity：CH423 I2C模块，或是Gravity: MCP23017 I2C 16位数字IO扩展模块。
如果IIC不够用，可以使用Gravity: I2C分线模块
现在市面上的这种小模块，除了DFROBOT还有很多是Grove接口标准的，为了兼容，添加了两种接口定义。

原理图：

【Beetle 树莓派RP2350】支持DFROBOT与Grove接口兼容扩展板图1

【Beetle 树莓派RP2350】支持DFROBOT与Grove接口兼容扩展板图1

接口说明：

为防止两种接口的错误接插，在引出扩展板的电源处，增加保险。
DFROBOT的模块供电电压大多都是3.3~5V，而RP2350的IO电平是以3.3V为基准的，所以，接口上的电源采用3.3V
这里需要特别注意一下，DFROBOT也有两种接口，这两种接口的电源+-正好是反的，使用时需要注意。
Tricks for changing sensor cable pin mapping - DFRobot

【Beetle 树莓派RP2350】支持DFROBOT与Grove接口兼容扩展板图2

【Beetle 树莓派RP2350】支持DFROBOT与Grove接口兼容扩展板图2

为方便可穿戴应用，扩展板底面预留了电池的连接口，使用ph2.0-2p连接线连接，注意电池的正负。
为避免使用的外设过多，功率不够，另外增加了5V电源的输入接口。

这个扩展板，在焊接上Beetle RP2350时，可以当一个扩展板，但当不焊接 Beetle RP2350时，可以当一个DFROBOT接口与Grove接口的桥接转换板。这样可以使用更多的模块进行开发DIY了。

焊接时，为了方便拆下开发板，在开发板底下放了四个小电阻，可以把板子架高一点点，焊开发板时，锡放多一些；拆的时候，与低板有一定提空间，方便把锡吸走，用烙铁就可以了，否则，还要上焊台。

如下，是焊接好后的扩展板。
正面，DFROBOT标准接口，两个IO，一个IIC，一个UART。
【Beetle 树莓派RP2350】支持DFROBOT与Grove接口兼容扩展板图3

【Beetle 树莓派RP2350】支持DFROBOT与Grove接口兼容扩展板图3

背面，Grove标准接口，多了一个SPI的接口，一个IO与A0复用。

【Beetle 树莓派RP2350】支持DFROBOT与Grove接口兼容扩展板图4

二、外设测试

1、RGB灯
【Beetle 树莓派RP2350】支持DFROBOT与Grove接口兼容扩展板图5

2、IIC数码管

【Beetle 树莓派RP2350】支持DFROBOT与Grove接口兼容扩展板图6

3、IO-LED

【Beetle 树莓派RP2350】支持DFROBOT与Grove接口兼容扩展板图7

三、测试代码


#include "FastLED.h"
#include <Arduino.h>

#include "TM1650.h" //导入TM1650的库文件
#include <Wire.h>
#include <hardware/timer.h>
#include <pico/time.h>

int item = 0; //要显示的值
TM1650 display;
#define SDA_pin 4
#define SCL_pin 5

#define NUM_LEDS 36      // LED数量
#define DATA_PIN 26      // 数据引脚
#define BRIGHTNESS 64   // 亮度（0-255）
uint8_t gHue = 0;         // 全局色调值
uint8_t gPattern = 0;     // 当前模式
CRGB leds[NUM_LEDS];

volatile bool timerFired = false;
repeating_timer_t timer;
unsigned int count;
// 定时器回调函数
bool timerCallback(repeating_timer_t *rt) {
    timerFired = true;
    
    digitalWrite(27, !digitalRead(27));
    count++;
    if(count>9999)
    {
      count=0;
    }
    return true; // 返回true表示继续重复
}

void setup() {
  count=0;
  Wire.begin();
  pinMode(27, OUTPUT);//设置引脚为输出模式
  FastLED.addLeds<WS2812, DATA_PIN, GRB>(leds, NUM_LEDS);
  FastLED.setBrightness(BRIGHTNESS);
  display.init();

  add_repeating_timer_ms(500, timerCallback, NULL, &timer);// 100ms触发一次
}

void colorRunningLights() {
  fadeToBlackBy(leds, NUM_LEDS, 20);
  
  static uint8_t startPos = 0;
  for(int i = 0; i < 5; i++) { 
    leds[(startPos + i) % NUM_LEDS] = CHSV(gHue + (i * 85), 255, 255);
  }
  startPos = (startPos + 1) % NUM_LEDS;
  gHue += 3;
}
void loop() {
 
  char line[4] ={0};// "1234";
  sprintf(line, "%4d", count);
  display.displayOff();
  display.displayString(line);
  display.setBrightness(TM1650_MIN_BRIGHT);
  display.displayOn();

  colorRunningLights();
  FastLED.show();
  delay(20);


}
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