引言

做嵌入式物联网项目的开发者，大多都踩过软件 TCP/IP 协议栈的坑：移植繁琐、调试排错困难，网络通信还会持续占用主控算力，稍微叠加复杂业务逻辑就容易出现卡顿、丢包甚至协议栈崩溃。WIZnet 凭借全硬件 TCP/IP 协议栈技术在工业联网领域深耕多年，从经典的外置 W5500 以太网芯片，到如今推出集成主控的单芯片方案 W55MH32，直接把 Cortex-M3 内核、硬件 TOE 卸载引擎、MAC 与 PHY 全部整合进一颗芯片，从根源上降低了单片机联网的开发门槛与运行风险。

最近我们拿到了基于 W55MH32L 打造的官方评估板 W55MH32L-EVB。它不仅完整引出了芯片全部外设资源，还板载了 AHT20 温湿度传感器、有源蜂鸣器、EEPROM、SD 卡插槽与 Arduino 兼容排针，甚至集成了 WIZ-Link 调试器，一根 USB 线就能完成烧录、调试、串口输出，开箱即可上手开发。更值得关注的是，官方已经推出了完整适配的 MicroPython 固件，不用啃寄存器、不用手写底层驱动，用 Python 脚本就能快速实现外设控制与以太网通信。

本文就从硬件规格拆解入手，基于 MicroPython 开发环境，依次实测 GPIO 输入输出、I2C 传感器读取、SPI 屏幕驱动、基础网络通信等核心功能，完整呈现这块开发板的上手门槛、实际表现和适用场景，给打算入门硬件物联网项目的读者做一份全面参考。

一、W55MH32 芯片介绍

1.1 简介

W55MH32 是 WIZnet 新推出的高性能以太网单片机。它采用高性能 Arm® Cortex-M3 内核，主频最高达 216MHz，内置 1024KB FLASH、96KB SRAM 。尤为突出的是，其搭载 WIZnet TCP/IP offload 引擎（TOE），集成全硬件 TCP/IP 协议栈、MAC 及 PHY ，还配备 32KB 独立以太网收发缓存，供 8 个硬件 socket 使用，是真正的 All-in-One 解决方案。

W55MH32 有两种封装，一种为 100QFN(12x12mm)即上图(左)W55MH32L，另外一种为 68QFN(8x8mm)即上图(右)W55MH32Q，本教程所使用的 W55MH32L-EVB 使用的是 W55MH32L，关于另外一种封装，我们将不会详细讲解

1.2 系统框架

W55MH32 芯片支持丰富的外部接口，包括 GPIO、ADC、UART、SPI、I2S、I2C 和 SDIO 等，便于与传感器、执行器和其他外围设备进行连接和交互。这些特性使得 W55MH32 芯片适用于各种需要高效网络通信和数据处理的应用场景，如智能家居、工业自动化、智能电网等。

1.3 资源

• 封装
  • W55MH32L:100QFN(12x12mm)
  • W55MH32Q:68QFN(8x8mm)
• 32 位 Arm Cortex-M3 核心，主频最高可达 216MHz
• 1024KB FLASH, 96KB SRAM
• 3 个 12 位 ADC，2 个 12 位 DAC
• 12 通道 DMA 控制器
• 10/100 兆以太网 MAC 和 PHY
  • 全硬件 TCP/IP 协议栈，支持：TCP，UDP，ICMP，IPv4，ARP，IGMP，PPPoE
  • 8 个独立的硬件 socket
  • 独立 32KB 以太网收发缓存
  • 支持自动协商
  • LED 状态显示
• 最多 66 个多功能双向 IO 口，全部可映射到 16 个外部中断上。
• 17 个定时器
  • 10 个通用定时器
  • 2 个带死区控制的高级定时器
  • 2 个基本定时器
  • 2 个看门狗定时器
  • 1 个系统滴答定时器
• 最多 12 个通信接口
  • 2 个 I2C 接口
  • 5 个 USART 接口
  • 2 个 SPI 接口，1 个带 I2S 接口复用
  • 1 个 CAN 接口
  • 1 个 USB2.0 全速接口（可选内部 1.5K 上拉电阻）
  • 1 个 SDIO 接口
• 支持硬件加密算法单元(DES、AES、SHA 等）

1.4 引脚分布

W55MH32L 引脚分布

W55MH32Q 引脚分布

二、W55MH32L-EVB 开发板介绍

2.1 简介

W55MH32L-EVB 是基于 W55MH32L 芯片开发的一款功能丰富的开发板，已将芯片上的所有外设和 IO 引出，方便评估芯片和学习。

W55MH32L-EVB 正面

W55MH32L-EVB 背面

2.2 板载资源

开发板集成了 TF 卡座，温湿度传感器，EEPROM，用户按钮，用户 LED 等外设，资源丰富。还有一套 ARDUINO 插排，可以外接 ARDUINO 接口的扩展板，无论是开发板自身的功能性和兼容性，还是拓展性都非常强大。

此外，开发板上还集成了一个 WIZ-Link 仿真器，支持调试，程序下载以及虚拟串口功能，再也无须外接仿真器和串口调试工具，只需一根 TYPE C 数据线和一块开发板即可轻松搞定单片机 + 以太网部分的学习内容。

W55MH32L-EVB 硬件资源配置图

W55MH32L-EVB 硬件资源配置表

三、实验前的准备-MicroPython 开发环境的搭建

3.1 烧录 MicroPython 固件和 Thonny IDE 的下载安装

这里，我们主要参考文档：https://docs.w5500.com/ 中内容搭建 MicroPython 开发环境：

关于 Thonny IDE 的基本介绍和使用可以看教程：https://freakstudio.cn/node/019bd0bd-07e2-7599-9909-f359d81230a9

首先需要准备一个 Type-C 数据线，连接到开发板上的 DAPLINK-USB 接口：

建议在已有 python 环境下 pip 下载 thonny

pip install thonny

接着，下载固件：

W55MH32 烧录方式基本和树莓派 Pico 的 UF2 固件烧录方式一模一样，操作简单无需额外操作：

1. 使用 Type-C 数据线连接开发板与电脑
2. 待电脑识别出名为 WIZLINK 的 U 盘
3. 将下载好的 w55mh32_1_27_mpy_260326.hex(实际固件名可能改变) 固件文件拖拽到 U 盘中
4. 开发板会自动重启，固件烧录完成

注意：如果电脑没有识别出 WIZLINK U 盘，请尝试更换 USB 数据线、重新插拔开发板，或更换电脑 USB 接口。

接着，打开 Thonny IDE，我们可以在 Thonny 的右下角解释器选择中看到您的开发板了：

然后选择开发板：

3.2 uPyPI-Thonny 插件的安装

thonny-upypi-manager 是 FreakStudio 专为 Thonny IDE 打造的第三方插件，核心作用是对接 FreakStudio 团队维护的 uPyPi（MicroPython 风格包仓库），实现 MicroPython 包的全流程可视化管理，适配 Thonny 4.1.7 及以上版本。

简单来说，它就是 uPyPi 仓库的 “Thonny 客户端”，让你不用再切换网页、复制终端命令，在 IDE 里就能搞定所有包管理操作。

详细介绍和使用可看教程：https://freakstudio.cn/node/019dd332-61c0-72b4-864e-93f1ef37ca73

四、GPIO 快速实验：按键、LED 和蜂鸣器

在下列代码中，我们首先导入 Pin 类和 time 类，在初始化配置中设置 PG6 为按键输入引脚，设置 PD14 为 LED 输出引脚，下拉电阻使能。

在主循环中，不断检测按键是否按下：

• ​如果按键没有按下：​不进行任何操作，
• ​如果按键已经按下：​在硬件电路中，按键按下时，GPIO 引脚读取的电平为低（0），在按键按下检测到后，延时 50 毫秒（time.sleep_ms(50)）进行按键消抖
  • 如果 LED 当前状态为熄灭，则切换为点亮，终端输出 "The LED is ON"
  • 如果 LED 当前状态为点亮，则切换为熄灭，终端输出 "The LED is OFF"

这里的延时 50ms 主要是因为按键在闭合和断开时，触点会存在抖动现象，如图所示:

实际波形在按键按下的那一刻前后有 50ms 的抖动，因此这里通过延时 50ms 跳过抖动的区域获取中间稳定区域的电平。

# Python env   : MicroPython v1.27.0
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time    : 2026/5/7 下午1:34
# @Author  : 李清水
# @File    : main.py
# @Description : GPIO读写实验，完成驱动板载LED灯和按键读取的任务

# ======================================== 导入相关模块 ========================================

# 硬件相关的模块
from machine import Pin
# 时间相关的模块
import time

# ======================================== 全局变量 ============================================

# 初始化LED的状态为关闭（False）
led_state = False

# ======================================== 功能函数 ============================================

# ======================================== 自定义类 ============================================

# ======================================== 初始化配置 ==========================================

# 上电延时3s
time.sleep(3)
# 打印调试消息
print("FreakStudio: Using GPIO to control LED and read KEY")

# 需要注意的是 MicroPython 中Pin类的构造函数不支持关键字参数，仅支持位置参数
# 因此下列定义KEY，将会产生一个报错
# TypeError: function missing 1 required positional arguments
# key = Pin(id = 2, mode = Pin.IN, pull = Pin.PULL_DOWN)

# 设置PG6 为按键输入引脚，开启内部上拉电阻，让按键检测更稳定
KEY = Pin("PG6", Pin.IN, Pin.PULL_UP)
# 设置PD14为LED输出引脚，下拉电阻使能
LED = Pin("PD14", Pin.OUT, Pin.PULL_DOWN)

# ========================================  主程序  ============================================

# 循环检测按键是否按下
while True:
    # 检测到KEY引脚按下
    if KEY.value() == 0:
        # 按键消抖：延时50ms跳过抖动的区域
        time.sleep_ms(50)
        # 确保按键仍然处于按下状态
        if KEY.value() == 0:
            # 切换LED的状态
            led_state = not led_state
            # 根据状态变量设置LED亮或灭
            if led_state:
                LED.value(0)
                print("The LED is ON")
            else:
                LED.value(1)
                print("The LED is OFF")
            # 等待按键松开（避免连续检测到按键按下）
            while KEY.value() == 0:
                pass

这里需要注意的是，​MicroPython​中 Pin 类的构造函数在传入参数时不支持关键字参数，仅支持位置参数，因此下列定义 KEY 将会产生报错 TypeError: function missing 1 required positional arguments：

KEY = Pin(id = 2, mode = Pin.IN, pull = Pin.PULL_DOWN)

将上述代码烧录到 MicroPython 中，可以看到实验现象：

当第一次按下按键时，切换 led_state 为 True，LED 灯点亮并且终端输出如下：

当第二次按下按键时，切换 led_state 为 False，LED 灯熄灭并且终端输出如下：

此后，每按下一次按键，LED 的状态在点亮和熄灭之间交替切换。

同时我们可以看到在 PD15 上有一个蜂鸣器，我们可控制在 LED 亮起时控制蜂鸣器响起

# Python env   : MicroPython v1.27.0
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time    : 2026/5/7 下午1:34
# @Author  : 李清水
# @File    : main.py
# @Description : GPIO读写实验，完成驱动板载LED灯蜂鸣器和按键读取的任务

# ======================================== 导入相关模块 ========================================

# 硬件相关的模块
from machine import Pin
# 时间相关的模块
import time

# ======================================== 全局变量 ============================================

# 初始化LED的状态为关闭（False）
led_state = False

# ======================================== 功能函数 ============================================

# ======================================== 自定义类 ============================================

# ======================================== 初始化配置 ==========================================

# 上电延时3s
time.sleep(3)
# 打印调试消息
print("FreakStudio: Using GPIO to control LED and read KEY")

# 需要注意的是 MicroPython 中Pin类的构造函数不支持关键字参数，仅支持位置参数
# 因此下列定义KEY，将会产生一个报错
# TypeError: function missing 1 required positional arguments
# key = Pin(id = 2, mode = Pin.IN, pull = Pin.PULL_DOWN)

# 设置PG6 为按键输入引脚，开启内部上拉电阻，让按键检测更稳定
KEY = Pin("PG6", Pin.IN, Pin.PULL_UP)
# 设置PD14为LED输出引脚，下拉电阻使能
LED = Pin("PD14", Pin.OUT, Pin.PULL_DOWN)
# 设置PD15为LED输出引脚
BUZZER = Pin("PD15", Pin.OUT)

# ========================================  主程序  ============================================

# 循环检测按键是否按下
while True:
    # 检测到KEY引脚按下
    if KEY.value() == 0:
        # 按键消抖：延时50ms跳过抖动的区域
        time.sleep_ms(50)
        # 确保按键仍然处于按下状态
        if KEY.value() == 0:
            # 切换LED的状态
            led_state = not led_state
            # 根据状态变量设置LED亮或灭
            if led_state:
                LED.value(0)
                BUZZER.value(1)
                print("The LED is ON")
            else:
                LED.value(1)
                BUZZER.value(0)
                print("The LED is OFF")
            # 等待按键松开（避免连续检测到按键按下）
            while KEY.value() == 0:
                pass

五、I2C 快速实验：读取板载 AHT20 温湿度传感器数据

如图，在 I2C1 上（PB7=SDA, PB6=SCL）存在一个温湿度传感器 AHT20，这里，我们首先打开 Thonny 和对应 thonny-upypi-manager 插件，搜索 AHT20，将驱动安装到开发板上：

接下来，将下面的 main.py 烧录并运行：

# Python env   : MicroPython v1.23.0
# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time    : 2026/05/11 07:39
# @Author  : Andreas Bühl, Kattni Rembor
# @File    : main.py
# @Description : AHT20 温湿度传感器测试程序
# @License : MIT

__version__ = "1.0.0"
__author__ = "Andreas Bühl, Kattni Rembor"
__license__ = "MIT"
__platform__ = "MicroPython v1.23"

# ======================================== 导入相关模块 =========================================

from machine import I2C
import utime
import ahtx0

# ======================================== 全局变量 ============================================

I2C_ID = 1
INTERVAL_MS = 2500

# ======================================== 功能函数 ============================================

# ======================================== 自定义类 ============================================

# ======================================== 初始化配置 ==========================================

# 初始化 I2C 总线，PB7=SDA，PB6=SCL
i2c = I2C(I2C_ID)
# 创建 AHT20 传感器对象
sensor = ahtx0.AHT20(i2c)

# ========================================  主程序  ===========================================

print("AHT20 sensor test started")

while True:
    try:
        # 读取温度
        temp = sensor.temperature
        # 读取相对湿度
        humi = sensor.relative_humidity
        print("Temperature : %5.1f C" % temp)
        print("  Humidity  : %5.1f %%rH" % humi)
        print("-" * 28)
    except RuntimeError as e:
        print("Sensor runtime error: %s" % e)
    except OSError as e:
        print("Sensor OS error: %s" % e)
    # 等待采样间隔
    utime.sleep_ms(INTERVAL_MS)

运行结果如下，可以看到正常输出温湿度值：

除前文介绍的 GPIO 输入输出、I2C 传感器读取、实验外，W55MH32L-EVB 还具备 12 位 ADC/DAC、RTC 实时时钟、多通道定时器、多串口 UART、I2S 音频、CAN 总线、SDIO 存储等丰富外设资源，可延伸出模拟量采集、音频播放、工业总线通信、数据本地存储等更多进阶实验场景；完整的 MicroPython 外设 API 定义、参数说明与调用示例，可查阅文档：https://f1829ryac0m.feishu.cn/wiki/VPCqwNROKixmJsk3HrGcfVBmnSe?from=from_copylink