Adaptar codigo antigo para PDO

Olá galera, tudo bem?

Estou com um problema, estou com um código com as funções mysql_ porém queria usar o PDO, porém adapto com o meu conhecimento e não funciona, e com as funções mysql_ funciona normal!

Código com funções mysql_ funcionando:

<?php
	header( 'Cache-Control: no-cache' );
	header( 'Content-type: application/xml; charset="utf-8"', true );

	$con = mysql_connect( 'localhost', 'matheush_user', 'senha' ) ;
	mysql_select_db( 'matheush_loja', $con );

	$cod_estados = mysql_real_escape_string( $_GET['cod_estados'] );

	$cidades = array();

	$sql = "SELECT cod_cidades, nome
 FROM cidades
 WHERE estados_cod_estados=$cod_estados
 ORDER BY nome";
	$res = mysql_query( $sql );
	while ( $row = mysql_fetch_assoc( $res ) ) {
 $cidades[] = array(
 'cod_cidades'	=> $row['cod_cidades'],
 'nome' => (utf8_encode($row['nome'])),
 );
	}

	echo( json_encode( $cidades ) );

Agora com o meu conhecimento adaptei para o PDO da seguinte maneira:

<?php
	header( 'Cache-Control: no-cache' );
	header( 'Content-type: application/xml; charset="utf-8"', true );

	$cod_estados = mysql_real_escape_string( $_GET['cod_estados'] );

	$cidades = array();

	require "conexao_loja.php";
	$sql = "SELECT cod_cidades, nome
 FROM cidades
 WHERE estados_cod_estados=?
 ORDER BY nome";
	try{
 $busca = $pdo->prepare($sql);
 $busca->bindValue(1,$cod_estados,PDO::PARAM_INT);
 $busca->execute();
	}catch(PDOexception $error_sql){
 echo "Erro ao retornar os Dados.".$error_sql->getMessage();
	}
	while($linha = $busca->fetch(PDO::FETCH_ASSOC)){
 $cidades[] = array(
 'cod_cidades'	=> $linha['cod_cidades'],
 'nome' => (utf8_encode($linha['nome'])),
 );
	}

	echo( json_encode( $cidades ) );

Levando em consideração que a conexão com o BD está correta no arquivo conexao_loja.php

estou achando que tem algum pau no while, alguem com conhecimento em PDO consegue me ajudar? Valeu!