Raspberry Pi Pico è una piccola e potente scheda a microcontrollore con 40 pin per collegare l'elettronica. Scopri cosa fanno tutti.
Dalla sua introduzione nel 2021, la scheda del microcontrollore Raspberry Pi Pico ha suscitato scalpore su Internet con molti progetti incentrati su questa minuscola scheda. Con un potente sistema su chip RP2040 e due intestazioni GPIO a 20 pin per collegare l'elettronica, questa meraviglia in miniatura ha creato una piattaforma bella e robusta per l'innovazione tra i fai-da-te.
Ecco tutto ciò che devi sapere sulla piedinatura della scheda e su come lavorarci.
Varianti Raspberry Pi Pico
Il modello originale Raspberry Pi Pico, lanciato all'inizio del 2021, ha segnato il debutto dell'azienda Raspberry Pi nello spazio delle schede di sviluppo per microcontrollori. Da allora, è stato affiancato dal Pico W, che dispone di connettività wireless per progetti IoT, insieme alle varianti Pico H e WH con intestazioni pre-saldate, ma il pinout è identico su tutti loro.
Caratteristica |
Specifica |
|---|---|
Fattore di forma |
21 × 51 mm |
Processore |
SoC RP2040 con Arm Cortex-M0+ dual-core |
Velocità dell'orologio |
133 Mhz |
Memoria |
SRAM su chip da 264kB |
Flash integrato |
Flash QSPI da 2 MB |
Potenza di ingresso |
1,8 V – 5,5 V CC |
Temperatura di esercizio |
da -20°C a +85°C |
Il Pico H
Pico H elimina semplicemente le dentellature dei pin sui bordi e introduce pin di intestazione pre-saldati, pur mantenendo la stessa funzionalità della scheda Pico standard.
Il Pico W
Basandosi sul suo successo, l'azienda Raspberry Pi ha ulteriormente ampliato la gamma Pico con l'introduzione del Raspberry Pi Pico W nel giugno 2022. La "W" sta per wireless e questa nuova iterazione incorpora il chip CYW43439 di Infineon, che consente alla scheda di fornire connettività Wi-Fi integrata a 2,4 GHz tramite un'antenna integrata. Supporta anche la connettività Bluetooth.
Per maggiori dettagli su questo modello Pico wireless, consulta la nostra guida a cos'è il Raspberry Pi Pico W e per cosa puoi usarlo.
Il Pinout di Raspberry Pi Pico
Anche se a prima vista il diagramma di pinout può sembrare intricato, in realtà può essere semplificato in blocchi distinti e facili da ricordare. Abbiamo pin di alimentazione, PWM, ADC, GPIO, comunicazione e debug.
Una fastidiosa stranezza è che l'etichettatura del pinout si trova nella parte inferiore della scheda, il che può essere un incubo quando si utilizza il Pico su una breadboard.
Pin di alimentazione
Il Raspberry Pi Pico ha diversi pin di alimentazione, incluso il VBUS, VSYS, E 3V3. IL VBUS pin viene utilizzato per alimentare il Pico tramite USB ed è collegato al pin 1 della porta micro-USB, mentre il pin VSYS pin consente di collegare un alimentatore esterno per fornire alimentazione alla scheda.
IL 3V3 pin fornisce un'uscita di alimentazione regolata da 3,3 V, che può essere utilizzata per alimentare componenti esterni.
Sulla scheda sono presenti altri pin di alimentazione che possono essere utilizzati per casi particolari, come specificato di seguito:
Spillo |
Descrizione |
|---|---|
ADC_VREF |
Tensione di alimentazione del pin ADC, filtrata dall'alimentazione a 3,3 V sulla scheda. (Spinotto 35) |
AGND |
Riferimento di terra per GPIO26-29, collegato a un piano di terra analogico separato. Può essere collegato a terra digitale. (Spinotto 33) |
3V3_IT |
Si collega al pin di abilitazione SMPS integrato. Alto (a VSYS) con un resistore da 100kΩ. Corto per disabilitare 3.3V. |
GND |
Perni a terra. |
CORRERE |
Pin di abilitazione RP2040 con resistenza pull-up interna (~50kΩ) a 3,3V. Cortocircuitare questo pin basso per resettare RP2040. |
Pin GPIO
Dei 40 pin, 26 sono pin GPIO (General-Purpose Input/Output). Etichettato da GP0 A GP28, questi pin possono gestire sia operazioni di input che di output digitali, offrendoti la flessibilità di cui hai bisogno nei tuoi progetti. Si capisce meglio se ne hai provati alcuni progetti per Raspberry Pi Pico da solo in modo da interagire con questi pin in pratica.
Una cosa da notare: quattro di questi pin GPIO, GP23, GP24, GP25, E GP29, non sono esposti nell'intestazione. Sono invece dedicati alle funzioni interne al consiglio. Ecco una ripartizione:
Perno GPIO |
Funzionalità |
Descrizione |
|---|---|---|
GPIO29 |
Modalità ADC (ADC3) per misurare VSYS/3 |
Monitora i livelli di tensione |
GPIO25 |
Collegato al LED utente |
Consente il controllo sull'uscita LED |
GPIO24 |
Indicatore di presenza VBUS |
Diventa alto quando è presente VBUS, basso altrimenti |
GPIO23 |
Controlla la funzionalità di risparmio energetico SMPS integrata |
Agisce come un comodo interruttore di alimentazione |
Pin analogici
La scheda Pico ha quattro pin analogici dedicati che vantano un ADC (convertitore analogico-digitale) a 12 bit, che ti dà la potenza per realizzare un'ampia gamma di progetti con questa piccola scheda.
Tra questi quattro perni, uno di loro (ADC4) non appare come pin GPIO sulla scheda. Invece, ha uno scopo unico essendo collegato internamente a un sensore di temperatura. Questo ingegnoso design consente di sfruttare direttamente il sensore di temperatura integrato. In poche parole, puoi ottenere i valori di temperatura di questo sensore leggendo il valore analogico di ADC4.
Per riferimento, ecco la mappatura dei pin ADC sui corrispondenti pin GPIO:
- ADC0: mappato a GP26.
- ADC1: mappato a GP27.
- ADC2: mappato a GP28.
La scheda ha anche otto blocchi PWM (pulse-width modulation) numerati da 1 a 8, ciascuno con due uscite PWM che può pilotare contemporaneamente. In breve, hai accesso a 16 canali di uscita PWM che possono essere utilizzati in qualsiasi momento.
È importante notare che due pin GPIO che condividono la stessa designazione PWM non possono essere utilizzati contemporaneamente. Questa restrizione garantisce la corretta funzionalità e previene i conflitti durante la configurazione dell'uscita del segnale PWM.
Pin di comunicazione
Per la comunicazione con i dispositivi, la scheda Pi Pico si affida a pin specifici. Ora, ciò che è degno di nota è che Raspberry Pi Pico offre generosamente tutti i 26 pin generici per SCL, SDA, TX e RX. Esaminiamo i pin specifici utilizzati per ciascun protocollo.
SPI
Sono disponibili due interfacce SPI per la comunicazione: SPI0 E SPI1.
Controllore SPI |
RX (pin GPIO) |
TX (pin GPIO) |
CLK (pin GPIO) |
CSn (pin GPIO) |
|---|---|---|---|---|
SPI0 |
GP0/GP4/GP16 (Pin 1/6/24) |
GP3/GP7/GP19 (Pin 4/9/37) |
GP2/GP6/GP18 (Pin 3/8/35) |
GP1/GP5/GP17 (Pin 2/7/37) |
SPI1 |
GP8/GP12 (Pin 12/16) |
GP11/GP15 (Pin 15/19) |
GP10/GP14 (Pin 14/18) |
GP9/GP13 (Pin 13/17) |
I2C
Ecco tutti i pin che puoi utilizzare per la comunicazione I2C:
Controllore I2C |
SDA (pin GPIO) |
SCL (pin GPIO) |
|---|---|---|
I2C0 |
GP0/GP4/GP8/GP12/GP16/GP20 (Pin 1/6/12/16/24/38) |
GP1/GP5/GP9/GP13/GP17/GP21 (Pin 2/7/13/17/25/40) |
I2C1 |
GP2/GP6/GP10/GP14/GP18/GP26 (Pin 3/8/14/18/35/37) |
GP3/GP7/GP11/GP15/GP19/GP27 (Pin 4/9/15/19/37/39) |
UART
La scheda Pi Pico ha due interfacce UART con pin, come mostrato nella tabella seguente:
UART |
TX (pin GPIO) |
RX (pin GPIO) |
|---|---|---|
UART0 |
GP0/GP12/GP16 (Pin 1/12/24) |
GP1/GP13/GP17 (Pin 2/13/25) |
UART1 |
GP4/GP8 (pin 6/12) |
GP5/GP9 (Pin 7/13) |
Pin di debug
La scheda Raspberry Pi Pico ha tre pin di debug dedicati che possono essere utilizzati per la risoluzione dei problemi e il debug.
- SWD GND (Serial Wire Debug): questo pin funge da pin di terra per l'interfaccia a due fili.
- SWCLK (Serial Wire Clock): questo pin è associato all'interfaccia SWD e fornisce il segnale di clock per la comunicazione sincronizzata durante il debug.
- SWDIO (Serial Wire Debug I/O): questo pin bidirezionale fa anche parte dell'interfaccia SWD e trasporta segnali di controllo e dati durante il debug.
Questi pin forniscono l'accesso diretto a segnali e interfacce importanti sulla scheda Pico, permettendoti di farlo monitorare e analizzare il comportamento del sistema durante il processo di debug: questo può essere semplificato utilizzando a Sonda di debug Raspberry Pi.
La funzione PIO
La funzione PIO (Input/Output programmabile) nel Pi Pico è uno speciale blocco hardware che consente al Pi Pico di eseguire attività di controllo e elaborazione del segnale digitale personalizzate. È come avere un processore dedicato extra all'interno del Pi Pico in grado di gestire attività complesse in modo rapido ed efficiente, liberando la CPU principale.
Il PIO può essere programmato per gestire varie attività come la generazione di segnali di temporizzazione precisi, la lettura e la scrittura di dati su dispositivi esterni e persino l'implementazione di semplici algoritmi. Può anche essere utilizzato per creare interfacce personalizzate per la connessione di dispositivi (oltre ai protocolli standard I2C, SPI e UART).
Scatena il tuo Pico
Raspberry Pi Pico è una scheda microcontrollore potente e versatile. I suoi 40 pin includono 26 pin GPIO per ingressi e uscite, rendendolo ideale per armeggiare con l'elettronica. Vale anche la pena notare che il pinout di Raspberry Pi Pico è rimasto coerente nonostante le sue varianti in evoluzione, offrendoti un tempo facile per lavorare con diversi modelli della stessa linea.
