RP2040 控制器¶

RP2040 是 Raspberry Pi 微控制器。基于它最著名的板是 Raspberry Pi Pico。

对于 3D 打印机周围的 DIY 外设，RP2040 是最实用的选项之一：便宜、文档齐全、使用 3.3V 逻辑、便于通过 USB 刷新，并且适合作为 Klipper 的附加 MCU。

RP2040 有用的地方¶

RP2040 适合于：

Klipper 的附加 I/O 板
通过 MOSFET/驱动器的风扇控制器
读取热敏电阻和简单的模拟传感器
通过 I2C 连接 OLED
通过 SPI 或 UART 连接 RFID/NFC
用 PWM 信号控制伺服
没有 Wi-Fi 的简单独立板
传感器和界面的测试平台

如果您需要开箱即用的网络，更容易查看 ESP32 或 Pico W。如果您需要 Klipper 的附加有线 MCU，RP2040 通常更方便。

Raspberry Pi Pico 为何方便¶

Raspberry Pi Pico 是基于 RP2040 的现成开发板。它已经有 USB、闪存、电源调节器、BOOTSEL 按钮和公开引脚。

Pico 优势：

低成本
体面的文档和引脚图
用于刷新和通信的 USB
许多 GPIO
3.3V 逻辑
2 UART、2 SPI、2 I2C
16 PWM 通道
Pico 暴露引脚上的 3 个 ADC 输入
用于非标准界面的 PIO
通过 USB 大容量存储方便的 UF2 刷新

对于第一个项目，最好获得带焊接引脚的 Pico 或 Pico H，而不是裸 RP2040 芯片。裸芯片需要自定义板、闪存、电源、USB、布线和测试。

BOOTSEL 和 UF2¶

Pico 的优势之一是简单的刷新过程：

按住 BOOTSEL 按钮。
将 USB 连接到您的计算机。
该板显示为 USB 驱动器。
复制 .uf2 固件文件。
该板使用新固件重新启动。

这对于 MicroPython、CircuitPython、C/C++ 项目和 Klipper 固件很方便。对于初学者，此方法通常比 ST-Link、DFU 或单独的 USB-UART 更容易理解。

RP2040 和 Klipper¶

RP2040 是 Klipper 附加 MCU 的良好候选者。

典型方案：

带有 RP2040 芯片的 Raspberry Pi Pico

来源：Wikimedia Commons、Phiarc、CC BY-SA 4.0

想法是：

带有 Klipper 的 Linux 主机保持为主要控制器
Pico/RP2040 用 Klipper MCU 固件刷新
向 printer.cfg 添加主要或附加 [mcu] 部分
RP2040 引脚可用于风扇、传感器、PWM 和其他外设
电力负荷仍通过 MOSFET、驱动器、继电器或 SSR 连接

当您需要将外设的一部分分离到单独的块中时，这很有用：例如风扇、摄像头传感器、过滤器、背光、按钮、限制开关或服务输出。

GPIO 和 3.3V 逻辑¶

RP2040 使用 3.3V 逻辑。这意味着：

不要向 GPIO 应用 5V
对于 5V 模块，您可能需要电平转换器
I2C 上拉应进入 3.3V
GPIO 不应直接为负载供电
风扇、LED 条带、继电器或加热器需要外部开关/驱动器

模块是否为 "Arduino 兼容" 并不意味着它对 RP2040 安全。您需要检查输入电平和上拉。

电源¶

Pico 通常从 USB 或通过 VSYS 引脚供电。该板有一个用于为微控制器供电的调节器。

实践规则：

不要从 Pico 上的 3V3 引脚为马达、伺服和继电器供电
为负荷使用单独的电源
连接低电压驱动器的公共 GND
检查 VSYS 和 USB 的电源来自何处
考虑外部模块的电流，而不仅仅是 Pico 本身

如果 Pico 在伺服或风扇启动时重置，问题几乎总是电源、接地或噪声。

Pico 上的 ADC¶

Pico 有 ADC 输入，您可以将其用于简单的模拟任务：

通过分压器的热敏电阻
电位计
光传感器
通过分压器测量低电压

限制：

ADC 输入不得超过安全 GPIO 电压
要测量 12V 或 24V，您需要分压器和保护
热敏电阻需要正确的电阻、表格/模型和机械接触
ADC 不能替代万用表或工业仪表

对于加热器，请记住：ADC 仅读取传感器。加热安全由电源开关、固件限制、保险丝和独立的热保护提供。

简单术语中的 PIO¶

PIO 是可编程 I/O。RP2040 有小型可编程块，无需对主代码施加持续负荷，就可以生成或读取非标准信号。

初学者不需要从 PIO 开始。但这是 RP2040 在界面、定时和非标准外设中受欢迎的原因之一。

对于简单的 iDryer 之类的设备，通常常规 GPIO、PWM、I2C、SPI、UART 和 ADC 就足够了。

Pico、Pico W 和 Pico 2¶

重要的是不要混淆这些板：

Pico / Pico H — 没有 Wi-Fi 的经典 RP2040 板
Pico W / Pico WH — RP2040 配备板载 Wi-Fi/蓝牙模块
Pico 2 / Pico 2 W — 基于 RP2350 的新一代，这不是 RP2040

如果文章或项目说 RP2040，通常指的是第一代 Pico 或兼容板。Pico 2 在概念上相似，但它是不同的微控制器，固件/引脚兼容性需要单独检查。

购买前检查¶

购买基于 RP2040 的板之前，请检查：

它是原始 Pico、Pico W 还是克隆
引脚是否焊接
它是否有您需要的 USB 连接器
是否有正确的引脚图
哪些 GPIO 可用
您是否需要 Wi-Fi
该板是否适合 Klipper 固件
电路板和负荷如何供电
您是否有足够的 ADC/PWM/I2C/SPI/UART 来完成任务
外壳中是否有安装空间

如果计划 Klipper MCU，请提前检查特定板和刷新方法的现有说明。

常见错误¶

向 RP2040 GPIO 应用 5V
从 3V3 为伺服或继电器供电
忘记与 MOSFET/驱动器的公共 GND
认为 Pico W 是常规 Pico，不考虑使用的资源/Wi-Fi 电源
购买 Pico 2 期望精确的 RP2040 行为
不使用分压器在 ADC 上测量 12V/24V
将加热器直接连接到引脚
当常规 Pico 没有 Wi-Fi 时，为 Wi-Fi 任务选择 RP2040
不检查特定克隆的引脚图

关键要点¶

RP2040 和 Raspberry Pi Pico 是有线 DIY 外设和 Klipper 附加 MCU 的强大选择。该板便宜、易于理解、文档齐全、便于刷新。

但 RP2040 是 3.3V 微控制器，而不是电源控制器。负荷通过驱动器、MOSFET、继电器或 SSR 连接。对于 Wi-Fi 任务，您需要 Pico W 或另一个联网控制器。