Raspberry Pi Pico е мощна малка микроконтролерна платка с 40 пина за свързване на електроника. Разберете какво правят всички те.
От представянето си през 2021 г. микроконтролерната платка Raspberry Pi Pico предизвика вълнение в интернет с много проекти, съсредоточени около тази малка платка. С мощна RP2040 система-върху-чип и двойни 20-пинови GPIO конектори за свързване на електроника, това миниатюрно чудо създаде красива и здрава платформа за иновации сред DIY-ите.
Ето всичко, което трябва да знаете за разпределението на платката и как да работите с нея.
Варианти на Raspberry Pi Pico
Оригиналният модел Raspberry Pi Pico, пуснат в началото на 2021 г., отбеляза дебюта на компанията Raspberry Pi в пространството на платките за разработка на микроконтролери. Оттогава към него се присъедини Pico W, който включва безжична свързаност за IoT проекти, заедно с вариантите Pico H и WH с предварително запоени заглавки, но разводката е идентична на всички тях.
Особеност |
Спецификация |
|---|---|
Форма фактор |
21 × 51 mm |
Процесор |
RP2040 SoC с двуядрен Arm Cortex-M0+ |
Тактова честота |
133MHz |
памет |
264kB вградена SRAM памет |
Вградена светкавица |
2MB QSPI Flash |
Входяща мощност |
1.8V – 5.5V DC |
Работна температура |
-20°C до +85°C |
Пико Х
Pico H просто елиминира щифтовете на щифтовете по ръбовете и въвежда предварително запоени заглавни щифтове, като същевременно поддържа идентична функционалност като стандартната платка Pico.
Pico W
Надграждайки успеха си, компанията Raspberry Pi допълнително разшири гамата Pico с представянето на Raspberry Pi Pico W през юни 2022 г. „W“ означава безжична връзка и тази нова итерация включва чипа CYW43439 на Infineon, което позволява на платката да осигури вградена 2,4 GHz Wi-Fi свързаност чрез вградена антена. Той също така поддържа Bluetooth връзка.
За повече подробности относно този безжичен модел Pico вижте нашето ръководство за какво представлява Raspberry Pi Pico W и за какво можете да го използвате.
Pinout Raspberry Pi Pico
Въпреки че диаграмата на разпределението може да изглежда сложна на пръв поглед, тя всъщност може да бъде опростена в отделни и лесни за запомняне блокове. Имаме щифтове за захранване, PWM, ADC, GPIO, комуникация и отстраняване на грешки.
Една досадна странност е, че етикетът на pinout е в долната част на дъската - което може да бъде кошмар, когато използвате Pico на макет.
Захранващи щифтове
Raspberry Pi Pico има няколко захранващи щифта, включително VBUS, VSYS, и 3V3. The VBUS щифтът се използва за захранване на Pico чрез USB и е свързан към микро-USB порт пин 1, докато VSYS щифт позволява да се свърже външно захранване, за да се осигури захранване на платката.
The 3V3 щифт осигурява регулирана изходна мощност от 3,3 V, която може да се използва за захранване на външни компоненти.
На платката има други захранващи щифтове, които могат да се използват за специални случаи, както е посочено по-долу:
ПИН |
Описание |
|---|---|
ADC_VREF |
Захранващо напрежение на ADC щифта, филтрирано от 3.3V захранване на платката. (Пин 35) |
AGND |
Заземяване за GPIO26-29, свързано към отделна аналогова заземителна равнина. Може да се свърже с цифрова земя. (Пин 33) |
3V3_EN |
Свързва се към вградения щифт за активиране на SMPS. Високо (до VSYS) с резистор 100kΩ. Скъсете го, за да деактивирате 3.3V. |
GND |
Заземени щифтове. |
БЯГАЙТЕ |
RP2040 разрешаващ щифт с вътрешен издърпващ резистор (~50 kΩ) до 3,3 V. Окъсете този щифт ниско, за да нулирате RP2040. |
GPIO щифтове
От 40-те пина, 26 от тях са GPIO (вход/изход с общо предназначение) щифтове. С етикет от GP0 да се GP28, тези щифтове могат да обработват както цифрови входни, така и изходни операции, като ви осигуряват гъвкавостта, от която се нуждаете във вашите проекти. По-добре е да се разбере, ако сте опитали някои проекти за Raspberry Pi Pico сами, така че да взаимодействате с тези щифтове на практика.
Едно нещо, което трябва да се отбележи: четири от тези GPIO пинове, GP23, GP24, GP25, и GP29, не са изложени в заглавката. Вместо това те са предназначени за вътрешни функции на борда. Ето разбивка:
GPIO щифт |
Функционалност |
Описание |
|---|---|---|
GPIO29 |
ADC режим (ADC3) за измерване на VSYS/3 |
Следи нивата на напрежение |
GPIO25 |
Свързан към потребителски светодиод |
Позволява контрол върху LED изхода |
GPIO24 |
Индикатор за наличие на VBUS |
Става високо, когато е налице VBUS, ниско в противен случай |
GPIO23 |
Управлява вградената SMPS функция за пестене на енергия |
Действа като удобен ключ за захранване |
Аналогови щифтове
Платката Pico има четири специални аналогови пина, разполагащи с 12-битов ADC (аналогово-цифров преобразувател), който ви дава силата да правите широк набор от проекти с тази малка платка.
Сред тези четири щифта, един от тях (ADC4) не се появява като GPIO щифт на платката. Вместо това той служи за уникална цел, като е вътрешно свързан към температурен сензор. Този гениален дизайн ви позволява да използвате директно вградения температурен сензор. Просто казано, можете да получите температурните стойности на този сензор, като прочетете аналоговата стойност на ADC4.
За справка, ето картографирането на ADC щифтове към съответните им GPIO щифтове:
- ADC0: Нанесено на GP26.
- ADC1: Нанесено на GP27.
- ADC2: Нанесено на GP28.
Платката също има осем блока PWM (ширинично-импулсна модулация), номерирани от 1 до 8, като всеки има два PWM изхода, които може да управлява едновременно. Накратко, имате достъп до 16 PWM изходни канала, които могат да се използват по всяко време.
Важно е да се отбележи, че два GPIO пина, споделящи едно и също PWM обозначение, не могат да се използват едновременно. Това ограничение гарантира правилна функционалност и предотвратява конфликти при конфигуриране на изхода на PWM сигнал.
Комуникационни пинове
За комуникация с устройства, платката Pi Pico разчита на специфични щифтове. Сега, това, което заслужава да се отбележи, е, че Raspberry Pi Pico щедро предлага всичките 26 щифта с общо предназначение за SCL, SDA, TX и RX. Нека да разгледаме конкретните пинове, използвани за всеки протокол.
SPI
Налични са два SPI интерфейса за комуникация: SPI0 и SPI1.
SPI контролер |
RX (GPIO пинове) |
TX (GPIO пинове) |
CLK (GPIO пинове) |
CSn (GPIO пинове) |
|---|---|---|---|---|
SPI0 |
GP0/GP4/GP16 (Пин 1/6/24) |
GP3/GP7/GP19 (Пин 4/9/37) |
GP2/GP6/GP18 (Пин 3/8/35) |
GP1/GP5/GP17 (Пин 2/7/37) |
SPI1 |
GP8/GP12 (Пин 12/16) |
GP11/GP15 (щифт 15/19) |
GP10/GP14 (щифт 14/18) |
GP9/GP13 (щифт 13/17) |
I2C
Ето всички щифтове, които можете да използвате за I2C комуникация:
I2C контролер |
SDA (GPIO пинове) |
SCL (GPIO пинове) |
|---|---|---|
I2C0 |
GP0/GP4/GP8/GP12/GP16/GP20 (Пин 1/6/12/16/24/38) |
GP1/GP5/GP9/GP13/GP17/GP21 (Пин 2/7/13/17/25/40) |
I2C1 |
GP2/GP6/GP10/GP14/GP18/GP26 (Пин 3/8/14/18/35/37) |
GP3/GP7/GP11/GP15/GP19/GP27 (Пин 4/9/15/19/37/39) |
UART
Платката Pi Pico има два UART интерфейса с щифтове, както е показано в таблицата по-долу:
UART |
TX (GPIO пинове) |
RX (GPIO пинове) |
|---|---|---|
UART0 |
GP0/GP12/GP16 (Пин 1/12/24) |
GP1/GP13/GP17 (Пин 2/13/25) |
UART1 |
GP4/GP8 (Пин 6/12) |
GP5/GP9 (щифт 7/13) |
Пинове за отстраняване на грешки
Платката Raspberry Pi Pico има три специални щифта за отстраняване на грешки, които могат да се използват за отстраняване на неизправности и отстраняване на грешки.
- SWD GND (Serial Wire Debug): Този щифт действа като заземяващ щифт за двупроводния интерфейс.
- SWCLK (Часовник за сериен проводник): Този щифт е свързан с интерфейса на SWD и осигурява тактовия сигнал за синхронизирана комуникация по време на отстраняване на грешки.
- SWDIO (Serial Wire Debug I/O): Този двупосочен щифт също е част от SWD интерфейса и носи както контролни сигнали, така и сигнали за данни по време на отстраняване на грешки.
Тези щифтове осигуряват директен достъп до важни сигнали и интерфейси на платката Pico, което ви позволява да наблюдавайте и анализирайте поведението на системата по време на процеса на отстраняване на грешки - това може да стане по-лесно с помощта на a Сонда за отстраняване на грешки на Raspberry Pi.
Функцията PIO
Функцията PIO (Програмируем вход/изход) в Pi Pico е специален хардуерен блок, който позволява на Pi Pico да изпълнява персонализирани задачи за обработка на цифров сигнал и контрол. Това е като да имате допълнителен специален процесор в Pi Pico, който може да се справя със сложни задачи бързо и ефективно, освобождавайки главния процесор.
PIO може да бъде програмиран да се справя с различни задачи като генериране на прецизни сигнали за време, четене и запис на данни на външни устройства и дори прилагане на прости алгоритми. Може да се използва и за създаване на персонализирани интерфейси за свързване на устройства (в допълнение към стандартните I2C, SPI и UART протоколи).
Освободете вашето Pico
Raspberry Pi Pico е мощна и многофункционална микроконтролерна платка. Неговите 40 пина включват 26 GPIO пина за входове и изходи, което го прави идеален за бърникане на електроника. Също така си струва да се отбележи, че щифтовете на Raspberry Pi Pico са останали последователни въпреки неговите развиващи се варианти - което ви дава лесна работа с различни модели от една и съща линия.