Το Raspberry Pi Pico διαφέρει κατά πολύ από οποιονδήποτε προκάτοχο του. Είναι η πρώτη συσκευή που χρησιμοποιεί το chip RP2040 “Pi Silicon”, το οποίο είναι ένα ειδικά σχεδιασμένο System on Chip (SoC) που αναπτύχθηκε από την ομάδα της Raspberry Pi και διαθέτει έναν διπύρηνο Arm Cortex M0+ που τρέχει στα 133 MHz, 264KB SRAM και 2MB flash memory που χρησιμοποιείται για την αποθήκευση αρχείων.
Το RP2040 είναι ο πρώτος μικροελεγκτής στη σειρά Pi και αυτό φέρνει μαζί του έναν νέο τρόπο λειτουργίας. Το Pico δεν είναι ένας υπολογιστής, απεναντίας πρέπει να γραφτεί κώδικας σε μια εξωτερική εφαρμογή σε έναν υπολογιστή και να “φλασάρουμε” τον κώδικα στον μικροελεγκτή μέσω USB.
Το RP2040 προσφέρει απαράμιλλη αξιοπιστία και ευελιξία στους επαγγελματίες. Διαθέτει αρχιτεκτονική bus fabric, μεγάλη on-chip μνήμη, ευρύ σύνολο περιφερειακών και συμμετρικό διπύρινο processor complex. Επίσης, αυτό το development board είναι μια εξαιρετική επιλογή για χομπίστες και αρχάριους λόγω του UF2 bootloader στη ROM και του αναλυτικού πληροφοριακού υλικού.
Ενώ μπορεί να χρησιμοποιείτε το Raspberry Pi για να παίζετε παιχνίδια, να γράφετε ιστορίες και να περιηγείστε στον ιστό, το Raspberry Pi Pico έχει σχεδιαστεί για project physical computing όπου μπορεί να ελέγχει πολλά εξαρτήματα . Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη δύναμη του Pico στην καρδιά της ρομποτικής και των μηχανοκίνητων project, να συλλέξετε δεδομένα από αισθητήρες θερμοκρασίας, υγρασίας, φωτός και ρύπανσης και μπορείτε να μάθετε τα βασικά του προγραμματισμού και των ηλεκτρονικών ή ακόμα και να ελέγξετε άλλους μικροελεγκτές.
Το Raspberry Pi Pico είναι ιδανικό για DIY projects και πολύ ευέλικτο. Γεφυρώνει το χάσμα μεταξύ hardware και software, με τις αμέτρητες δυνατότητες που δίνουν οι προγραμματιζόμενες εισοδοι/εξόδοι (PIO) του.
Ως µικροελεγκτής, είναι ένας διαφορετικός τύπος συσκευής από τους Single Board Computers (όπως το Raspberry Pi 4 και οι προηγούµενες γενιές του Pi). Οι μικροελεγκτές δεν τρέχουν ένα λειτουργικό σύστημα (OS) και δεν διαθέτουν μεγάλο αποθηκευτικό χώρο. Επίσης, δεν έχουν περιφερειακά που μπορούν να συνδεθούν όπως οι κανονικοί υπολογιστές και συνήθως προγραμματίζονται για να εκτελούν μόνο μία εργασία – αν και αυτή η εργασία μπορεί να είναι αρκετά πολύπλοκη και συναρπαστική!
Οι μικροελεγκτές είναι ιδανικοί για να πειραματιστείτε με το hardware σας και να τους χρησιμοποιήσετε σαν εγκεφάλους custom συσκευών, μηχανών και εφευρέσεων.
Το Raspberry Pi Pico διαθέτει GPIO pins, παρόμοια με έναν υπολογιστή Raspberry Pi. Αυτό σημαίνει ότι μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτόν τον μικροελεγκτή για να ρυθμίζετε και να λαμβάνετε εισόδους από διάφορες ηλεκτρονικές συσκευές.
Το Pico έχει αποδείξει ότι είναι ένα σταθερά εντυπωσιακό εργαλείο με την πάροδο του χρόνου. Παρόλο που είναι σχετικά καινούργιο, έχει περισσότερα πλεονεκτήματα και δυνατότητες από άλλα Raspberry Pis. Το serial wire debug (SWD) header του Pico επιτρέπει τον εντοπισμό σφαλμάτων, ο οποίος σας βοηθά να εντοπίσετε προβλήματα στα προγράμματα σας.
Το Pico διαθέτει pins τροφοδοσίας (power pins) που είτε τροφοδοτούν τα περιφερειακά και τους αισθητήρες από το Pico είτε τροφοδοτούν το Pico από την εκάστοτε πηγή ρεύματος.
Προγραμματίζοντας το Pico
Το Pico, όπως και άλλες third-party RP2040 πλακέτες, μπορεί να προγραμματιστεί γρήγορα και εύκολα με MicroPython, CircuitPython, C/C++ και την C-like γλώσσα Arduino, χρησιμοποιώντας δημοφιλείς editors όπως το Thonny, από τον υπολογιστή σας, ένα Raspberry Pi 4 ή ακόμα και ένα άλλο Raspberry Pi Pico! Υπάρχει ακόμη και το Piper Play, μια έκδοση της Python με τη χρήση blocks για το Pico.
Η MicroPython και η C/C++ είναι οι επίσημα υποστηριζόμενες γλώσσες από το Pi Foundation, αλλά η CircuitPython, η οποία είναι παρόμοια, έχει ορισμένα πλεονεκτήματα, όπως η ενσωματωμένη υποστήριξή της για USB HID, που σημαίνει ότι μπορείτε να μετατρέψετε το Pico σας σε πληκτρολόγιο, ποντίκι ή joystick που αναγνωρίζεται από έναν υπολογιστή.
Προδιαγραφές πλακέτας
Το Pico έχει εντυπωσιακά τεχνικά χαρακτηριστικά. Αυτά περιλαμβάνουν:
- To RP2040 Chip, έναν μικροελεγκτή σχεδιασμένο από την Raspberry Pi στο Ηνωμένο Βασίλειο.
- Διπύρηνο επεξεργαστή ARM Cortex M0+, με ευέλικτο clock που τρέχει σε συχνότητα έως 133 MHz
- 264kB μνήμης SRAM και 2MB ενσωματωμένης Flash memory
- Castellated module που επιτρέπει την απευθείας συγκόλληση σε δοκιμαστικές πλακέτες
- USB 1.1 με υποστήριξη Host and Device
- Λειτουργίες χαμηλής κατανάλωσης και αδρανοποίησης
- Drag & drop programming χρησιμοποιώντας την μαζική αποθήκευση μέσω της USB
- 26 multi-function GPIO pins
- 2×SPI, 2×I2C, 2×UART, 3×12-bit ADC, 16×controllable PWM channels
- Ακριβές clock και timer on-chip
- Αισθητήρα θερμοκρασίας
- on-chip επιταχυνόμενες floating point βιβλιοθήκες on-chip
- Επιταχυνόμενες βιβλιοθήκες floating point on-chip
- 8×Προγραμματιζόμενα μηχανήματα κατάστασης I/O (PIO) για προσαρμοσμένη περιφερειακή υποστήριξη
- Διαστάσεις: 51x21mm
Παραλλαγές του Pico
Η βασική έκδοση του Raspberry Pi Pico διατίθεται χωρίς header pins, οπότε θα πρέπει να προμηθευτείτε μερικά pins ξεχωριστά αν σκοπεύετε να συνδέσετε το Pico σας σε ένα breadboard ή σε ένα από τα πρόσθετα για Pico. Εκτός από την βασική έκδοση, διατίθεται επίσης το Raspberry Pi Pico W (με ασύρματη συνδεσιμότητα).
Εναλλακτικά, μπορείτε να αγοράσετε το Raspberry Pi Pico H, το οποίο έρχεται με προ-συγκολλημένα pin headers και επίσης προ-συγκολλημένο debug connector (3 pin JST-SH).
Ποιες είναι οι ομοιότητες και οι διαφορές των διαφορετικών εκδόσεων Raspberry Pi Pico;
Τον Ιανουάριο του 2021 κυκλοφόρησε το chip RP2040. Από τότε, αυτό το development board έχει αποκτήσει ιδιαίτερη δημοτικότητα μεταξύ της κοινότητας του DIY. Περισσότερο από ένα χρόνο μετά την κυκλοφορία της πρώτης πλακέτας, κυκλοφόρησαν από το Raspberry Pi foundation μερικές παραλλαγές του Pico. Οι παραλλαγές περιλαμβάνουν τα Pico W, Pico WH και Pico H. Ας αναλύσουμε αυτές τις παραλλαγές, τις ομοιότητές τους και τις διαφορές τους.
Raspberry Pi Pico W και WH
Το μοναδικό μειονέκτημα του βασικού Raspberry Pi Pico είναι ότι δεν υπάρχει ασύρματη συνδεσιμότητα σε αντίθεση με τους ανταγωνιστές του ESP8266 ή ESP32. Ωστόσο, αυτό έχει πλέον διορθωθεί χάρη στο Raspberry Pi Pico W που διαθέτει λειτουργία ασύρματης συνδεσιμότητας.
Το Pico W διαθέτει ένα τσιπ Infineon CYW43439. Αυτό το τσιπ έχει σχεδιαστεί για να προσφέρει υποστήριξη σε Bluetooth LE 5.2 και 2.4 GHz WiFi 4.
Εκτός από την πρόσφατη προσθήκη του Wi-Fi module και της κεραίας, τα Raspberry Pi Pico W έχουν παρόμοιο σχεδιασμό με το Pico. Επίσης, ο σχεδιασμός τους υποστηρίζει pin-to-pin συνδεσιμότητα με το Raspberry Pi Pico. Ως εκ τούτου, τα πρόσθετα ή τα carrier boards που ήδη υπάρχουν θα πρέπει να μπορούν να λειτουργούν χωρίς καμία τροποποίηση.
Το Pico W διαθέτει έναν μετατροπέα buck που μπορεί να αλλάξει για να ικανοποιήσει τις νέες ενεργειακές απαιτήσεις. Αντί να χρησιμοποιεί τον RT6150B ως ρυθμιστή τάσης, το νέο Pico ενσωματώνει τον RT6154A της Richtek. Επίσης, η θύρα debug μεταφέρθηκε κοντά στο SoC για να δημιουργηθεί χώρος για την κεραία Wi-Fi.
Το Pico W έχει παρόμοιο μέγεθος με το Pico. Αυτή η πλακέτα διαθέτει πολλά GPIO και υποστηρίζει MicroPython. Επίσης, διαθέτει ασύρματο interface στα 2,4 GHz.
Raspberry Pi Pico H
Αυτό το microcontroller development board μοιράζεται παρόμοιες ιδιότητες με το αρχικό Raspberry Pi Pico. Oι δύο πλακέτες δεν έχουν διαφορές όσον αφορά τη λειτουργικότητά τους. Ωστόσο, υπάρχει μια μικρή διαφορά. To Raspberry Pi Pico H δεν διαθέτει τις παλιές επιχρυσωμένες castellated οπές του Raspberry Pi Pico. Επίσης, τα header pins είναι προ-συγκολλημένα.
Μια ακόμα διαφορά σε αυτές τις πλακέτες είναι ο νέος debug κονέκτορας. Το Raspberry Pico διαθέτει το κανονικό pi header των 2,54 χιλιοστών για debug. Από την άλλη πλευρά, το νέο Pico H διαθέτει έναν 3 pin κονέκτορα SM03B-SRSS-TB, ιδανικό για 2-wire σειριακά debug interfaces ή UART. Εκτός από αυτές τις διαφορές, το Pico H και το αρχικό Pico δεν έχουν κάποια άλλη διαφορά. Ακόμη και οι διαστάσεις και το pinout είναι τα ίδια και για τις δύο πλακέτες.
Το RP2040: Raspberry Pi Silicon
Το Raspberry Pi Pico είναι η πρώτη αλλά όχι η μόνη πλακέτα που χρησιμοποιεί το RP2040. Υπάρχουν αρκετές third-party πλακέτες που λειτουργούν με RP2040.
Η αγαπημένη μας third-party πλακέτα RP2040 είναι η Pimoroni Tiny RP2040, η οποία είναι μια εξαιρετικά μικρή πλακέτα που διαθέτει 4 κανάλια ADC, 8MB αποθηκευτικού χώρου και ένα φωτάκι RGB.
Η Arduino ανακοίνωσε το Arduino Nano RP2040 Connect, μια παραλλαγή του RP2040 με WiFi και Bluetooth.
Η Adafruit ανακοίνωσε επίσης το ItsyBitsy 2040, το οποίο ακολουθεί τον σχεδιασμό της σειράς “ItsyBitsy” και την μικροσκοπική πλακέτα QT Py 2040.
Υπάρχει επίσης η Feather RP2040 της Adafruit, η οποία διαθέτει 16MB αποθηκευτικού χώρου (έναντι 2MB στο Pico), 4 κανάλια ADC (έναντι 3 στο Pico), ένα φωτάκι RGB, μια ενσωματωμένη υποδοχή μπαταρίας Lipo και, το σημαντικότερο, τη δυνατότητα σύνδεσης με το τεράστιο οικοσύστημα των πρόσθετων πλακετών Featherwing της Adafruit.
Το MicroMod RP2040 της SparkFun τοποθετεί το SoC σε μια μικροσκοπική πλακέτα M.2, την οποία μπορείτε να συνδέσετε σε μια ποικιλία από carrier boards με διαφορετικά χαρακτηριστικά. Εκτός από το MicroMod, η SparkFun έχει ανακοινώσει άλλες δύο πλακέτες RP2040.
Επίσης η Waveshare έχει προσθέσει στην σειρά πλακετών της το RP2040 Tiny με μικροσκοπικό μέγεθος αλλά μεγάλες δυνατότητες!
