Pico 輸出腳位 (Pinout) 說明

Pico LoRa-Mesh Solar Shield 腳位 (Pinout) 說明

Pico LoRa-Mesh Solar Shield 開發板的硬體設計主要將 LoRa 模組通訊、電源與電池監測，以及外部感測器擴充（Qwiic / UART） 整合在 Raspberry Pi Pico 既有的腳位佈局中。以下是板載介面腳位的詳細說明與示意圖。

📌 開發板腳位插圖說明

以下為 Pico 擴展板實體腳位對應圖（以 Pico 俯視角度，左下右下數字為實體 Pin 腳編號）：

             [Pico LoRa-Mesh Solar Shield]
                      (Micro USB)
                    +-------------+
                    |      ⬜     |
              --- 1 |O           O| 40 --- VBUS
              --- 2 |O           O| 39 --- VSYS
              --- 3 |O           O| 38 --- GND
  LORA_BUSY   --- 4 |O           O| 37 --- 3V3_EN
  LORA_SS     --- 5 |O           O| 36 --- 3V3(OUT)
  I2C_SDA(GP4)--- 6 |O           O| 35 --- ADC_VREF
  I2C_SCL(GP5)--- 7 |O           O| 34 --- GP28
              --- 8 |O           O| 33 --- AGND
              --- 9 |O           O| 32 --- GP27
              ---10 |O           O| 31 --- BAT_VOL (ADC0/GP26)
  Ux_TX       ---11 |O           O| 30 --- RUN
  Ux_RX       ---12 |O           O| 29 --- LORA_DIO0
              ---13 |O           O| 28 --- GND
  LORA_SCK    ---14 |O           O| 27 --- Ux_5V_SW (GP21)
  LORA_MOSI   ---15 |O           O| 26 --- LORA_DIO1
  LORA_MISO   ---16 |O           O| 25 --- GP19
              ---17 |O           O| 24 --- GP18
              ---18 |O           O| 23 --- GND
              ---19 |O           O| 22 --- GP17
  LORA_RESET  ---20 |O           O| 21 --- GP16
                    +-------------+

1. LoRa 模組通訊與狀態腳位 (SPI)

開發板與內部 Semtech SX1262 射頻晶片主要透過 SPI 介面 進行通訊：

  • SPI 通訊：對應實體腳位包含 LORA_SCK (Pin 14)、LORA_MOSI (Pin 15)、LORA_MISO (Pin 16) 以及晶片選擇 LORA_SS (Pin 5)。
  • 狀態與控制：
    • LORA_RESET (Pin 20)：用於重置 LoRa 模組。
    • LORA_BUSY (Pin 4)：檢查模組是否處於忙碌狀態。
    • LORA_DIO0 (Pin 29) 與 LORA_DIO1 (Pin 26)：為訊號狀態腳位。在進階的「中斷 (Interrupt)」接收程式設計中，主要會透過 偵測 DIO1 腳位的狀態改變 (Trigger) 來觸發微控制器讀取資料，藉此提升系統效能。

2. UART 擴充與節能控制腳位

為了方便外接讀表機、GPS 或外部 MCU，開發板保留了 UART 擴展介面，並加入貼心的省電設計：

  • UART 通訊：Ux_TX (Pin 11) 與 Ux_RX (Pin 12) 連接擴充介面。擴充排針支援 3.3V/5V 電平轉換，使系統銜接無須擔心電壓不符的問題。
  • UART 電源控制：Ux_5V_SW (Pin 27，對應 GP21)。由於電池供電的物聯網設備對功耗極度敏感，此腳位可由程式控制 5V 電源開關，隨時切斷高耗電外部模組的供電以達節能目的。

3. Qwiic 快接感測器介面 (I2C)

支援免焊接的 STEMMA QT / Qwiic 生態系，用於快速外接各種環境感測器（如 SHT40 溫濕度計）：

  • I2C_SDA：對應實體 Pin 6 (軟體中定義為 GP4)。
  • I2C_SCL：對應實體 Pin 7 (軟體中定義為 GP5)。

4. 電池電壓偵測與電源輸入

考量離網與戶外環境部署需求，內建電源管理機制：

  • 電壓偵測：BAT_VOL (Pin 31，對應 ADC0 / GP26)。透過內建的 1.0MΩ 與 1.5MΩ 電阻形成分壓電路，將最高 4.2V 的鋰電池電壓降至 3.3V 的安全範圍內，以利在程式中利用分壓公式還原，達到監控電量與啟動省電模式的目的。
  • 電源接口：除了 USB 外，擴展板具備 VIN 接口（支援 5V～12V 太陽能板直輸）與 BAT 接口（支援 3.7V 鋰電池輸入，並自帶充電管理系統）。

※ 開發提示：在編寫 C/C++ 程式時，呼叫 I/O 腳位請依據 GP 編號（如 GP4、GP5）而非實體接腳數字 (Pin) 進行定義。使用前也請務必先將射頻天線確實安裝至天線連接器上，以免損壞射頻晶片。