動機:

前些日子大概都是玩 ESP32 為主，Pi Pico 也有關注，直到 2022.7 出了 Pico W 把 Wifi 加上了，到 2023.6 官方又把 BLE 功能釋放出來，就來認真玩了。

一開始的切入點是看到 Makecode Arcade 平台也悄悄地支援 R2 (rp2040) ，研究後，手動做了一版 Pico DIY 手把來玩。

接著就正式著手和朝斌大規劃 PCB 來用，由於是以 Arcade Game 為出發點，就取名叫 "Pico_Game" 

Pico_Game 擴充板的應用

1.   當 makecode arcade 的遊戲入門主機。  (只限使用 Pico 或 Pico_W 開發板) 

2.  當 Pico / Pico_W / ESP32-S3 Pico 的學習擴充板 (Arduino / micropython.. )

• 學習 arduino / micropython TFT 螢幕相關及 IOT 物聯網應用

3.  當 NES 模擬器主機，需燒錄對應的主程式及相關 rom. 

4. 當 LVGL 的學習擴充板 (建議用 ESP32-S3 ，效能較佳)

• 使用 squareline studio 開發介面，結合 arduino + sensors 做螢幕顯示應用

Pico_Game 擴充板規格 

為 Pi Pico/W 專用，可插上 2.8" 螢幕及內建按鈕的擴充板 (註一)

 - 正面內建 2.8" 14 pin 320x240 TFT 螢幕插槽 (註二) 

- 左右總共有九顆按鈕，分別為四顆方向鍵、A/B 鍵、MENU 鍵、START 鍵及 Reset 鍵

- 上下兩個獨立開關，上面為 14500 電源開關，下面為聲音開關

- 背面為 Pico 及 Pico_W 插槽 

- 可用 microusb 或 14500 供電 (無充電功能)

- 內建蜂鳴器

- 支援 microSD 卡 (黑色 TFT 螢幕背面有 microSD 卡槽，而紅色螢幕背面的大卡不支援，需注意!!)

- 大小 :  170mm x  70mm x  28mm

註一: 

只驗證官方板的 Pi Pico 或 Pi Pico W，其它副廠板子未做驗證，請使用時注意

註二:

螢幕模組使用請注意: 

- 現階段尚未支援觸控，觸控功能需更換有觸控螢幕及相關軟體支援才行

- 軟體相關應用以 ILI9341 螢幕模組為主 

- 其它腳位相容螢幕模組，如未驗證的 ILI9341 或 ST7789 模組 ，雖可自行更換，但相關螢幕驅動需自行額外設定，請特別注意!! 

規劃過程: 

一開始是要做一台 MakdeCode Arcade 硬體，其基本需求就是一片螢幕 + 上下左右 AB 及 Menu 七個按鈕

(可參考官網說明 :  https://arcade.makecode.com/hardware/adding )

接下來的考量如下: 

1- 螢幕可自行更換

螢幕大概就是最主要需要研究的部分，由於 Arcade 只支援 ST7735 或 ILI9341 驅動模組，一開始買的是 1.8" ST7735 來用，後來覺得太小了，大螢幕觀看效果還是較好，最後以 2.8" ili9341 320x240 為主要的螢幕

-> 由於陸陸續續買了不同的螢幕來驗證，為了方便更換，就規劃成可插拔的插槽。 

(不同的模組自然要有對應的驅動及寫法) 

2- 教學使用上的規劃

-> 由於電路相對較單純，一開始的 PCB 幾乎皆設計成 DIP 孔焊接，也許可當練習焊接的學習板

-> 電源供應單純化，就外接 usb 線或接 14500 電池使用，避免內建鋰電池壽命有限，產生維護上的麻煩

-> 獨立的聲音開關，課堂上可以讓學生直接關閉聲音，可控制課堂上的噪音。

3 - 軟體開發上

除一開始常用的 micropython 及 arduino 外，這次從一些專案中，反而多學了  MakeCode Arcade、CircuitPython 、VS Code 以及 GCC  ARM 如何用，算是額外的收穫.  使用者也可參考使用

Pico_Game 腳位說明: 

Button_A       GP2

Button_B       GP14

Button_UP      GP8

Button_DOWN    GP7

Button_LEFT    GP15

Button_RIGHT   GP9

Button_MENU    GP1

Button_START   GP0

Sound          GP6

TFT 螢幕驅動採用 Pico-SPI0 腳位

適用的模組為 14 根腳位的，做螢幕顯示最少需以下八根

腳位不同的，請不要插上使用！

1- VCC     3.3V

2- GND    GND

3- TFT_CS               GP17 (SPI0 CSn)

4- TFT_RESET      GP21

5- TFT_RS (DC)    GP20 

6- TFT_MOSI        GP19 (SPI0 TX)

7- TFT_SCK            GP18 (SPI0 SCK)

8- TFT_BL               3V3

9- TFT_MISO       GP16 (SPI0 RX) 純當螢幕顯示使用，可不接

其它腳位說明: 

- 右邊一組 I2C 腳位  (GP4 / GP5) 

- 左邊一組 UART 腳位 (GP12 / GP13) 

- 拉出三根 Analog 腳位 (GP26/GP27/GP28) (有留 MAX98357 I2S 模組腳位，但需自行焊接處理)

供電說明: 

- 可直接用 usb 插在 Pico 供電或自行裝上 14500 電池來外接供電

- 目前未提供 14500 充電功能

Pico_Game 插上 Pico_W 後，可支援以下幾種軟體開發方式:   

主要提供點亮 TFT 螢幕方式，請點選附屬的頁面參考

1. 支援 MakeCode圖形化編程  (此為一開始開發的重點)

使用 https://arcade.makecode.com/ 來寫 arcade game 

- 使用時，請先上傳硬體設定檔 (一般只需上傳一次即可) 

- 用 MakeCode Arcade 開發完程式後，硬體選 R2 存成 .uf2 檔，再上傳至 Pico 即可

注意: MakecodeArcade 只支援單機版，不支援"多個玩家" 及" JACDAC" 擴充功能，請使用者注意. 

2.  Microblock 積木使用 

• 用 microblock 積木來寫程式

3. MicroPython + Thonny IDE 開發

- 使用純文字的 Thonny IDE 

3a. CircuitPython + Thonny IDE 開發

- 使用純文字的 Thonny IDE 

4. Arduino IDE 開發 (進階使用)

- 使用螢幕，建議使用強大的 TFT_eSPI 來顯示

setup_pico_ILI9341.h

#include <User_Setups/setup_pico_ILI9341.h>  // Select your setup file

5. Virtual Studio Code for Pico 

- 使用 C/C++ 來開發程式，適合進階使用

6. GCC ARM 開發環境