Το Raspberry Pi Pico Pinout εξηγεί: Όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε

Από την εισαγωγή του το 2021, η πλακέτα μικροελεγκτή Raspberry Pi Pico έχει προκαλέσει σάλο στο διαδίκτυο με πολλά έργα να επικεντρώνονται γύρω από αυτή τη μικροσκοπική πλακέτα. Με ένα ισχυρό σύστημα RP2040-on-chip και δύο κεφαλίδες GPIO 20 ακίδων για τη σύνδεση ηλεκτρονικών ειδών, αυτό το μικροσκοπικό θαύμα έχει δημιουργήσει μια όμορφη και στιβαρή πλατφόρμα για καινοτομία ανάμεσα σε όσους κάνουν DIY.

Εδώ είναι όλα όσα πρέπει να ξέρετε για το pinout του πίνακα και πώς να το δουλέψετε.

Παραλλαγές Raspberry Pi Pico

Το αρχικό μοντέλο Raspberry Pi Pico, που κυκλοφόρησε στις αρχές του 2021, σηματοδότησε το ντεμπούτο της εταιρείας Raspberry Pi στον χώρο της πλακέτας ανάπτυξης μικροελεγκτών. Έκτοτε, προστέθηκε το Pico W, το οποίο διαθέτει ασύρματη συνδεσιμότητα για έργα IoT, μαζί με τις παραλλαγές Pico H και WH με προκολλημένες κεφαλίδες, αλλά το pinout είναι πανομοιότυπο σε όλα τα τους.

Ο Πίκο Χ

Το Pico H απλώς εξαλείφει τους σχηματισμούς των ακίδων στις άκρες και εισάγει προ-κολλημένες καρφίτσες κεφαλίδας, ενώ διατηρεί την ίδια λειτουργικότητα με την τυπική πλακέτα Pico.

Ο Pico W

Βασιζόμενη στην επιτυχία της, η εταιρεία Raspberry Pi επέκτεινε περαιτέρω τη σειρά Pico με την εισαγωγή του Raspberry Pi Pico W τον Ιούνιο του 2022. Το "W" σημαίνει ασύρματη και αυτή η νέα επανάληψη ενσωματώνει το τσιπ CYW43439 της Infineon, επιτρέποντας στην πλακέτα να παρέχει ενσωματωμένη συνδεσιμότητα Wi-Fi 2,4 GHz μέσω μιας ενσωματωμένης κεραίας. Υποστηρίζει επίσης συνδεσιμότητα Bluetooth.

Για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με αυτό το ασύρματο μοντέλο Pico, ανατρέξτε στον οδηγό μας τι είναι το Raspberry Pi Pico W και σε τι μπορείτε να το χρησιμοποιήσετε.

Το Raspberry Pi Pico Pinout

Αν και το διάγραμμα pinout μπορεί να φαίνεται περίπλοκο με την πρώτη ματιά, μπορεί στην πραγματικότητα να απλοποιηθεί σε διακριτά και εύκολα στη μνήμη μπλοκ. Έχουμε τροφοδοσία, PWM, ADC, GPIO, ακίδες επικοινωνίας και εντοπισμού σφαλμάτων.

Μια ενοχλητική ιδιορρυθμία είναι ότι η ετικέτα pinout βρίσκεται στο κάτω μέρος του πίνακα - κάτι που μπορεί να είναι εφιάλτης όταν χρησιμοποιείτε το Pico σε ένα breadboard.

Πινέζες τροφοδοσίας

Το Raspberry Pi Pico έχει αρκετές ακίδες ισχύος, συμπεριλαμβανομένου του VBUS, VSYS, και 3V3. ο VBUS Ο ακροδέκτης χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία του Pico μέσω USB και συνδέεται με τον ακροδέκτη 1 της θύρας micro-USB, ενώ το VSYS Η ακίδα επιτρέπει τη σύνδεση ενός εξωτερικού τροφοδοτικού για την παροχή ρεύματος στην πλακέτα.

ο 3V3 Η ακίδα παρέχει μια ρυθμιζόμενη έξοδο ισχύος 3,3 V, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία εξωτερικών εξαρτημάτων.

Υπάρχουν και άλλοι ακροδέκτες τροφοδοσίας στην πλακέτα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ειδικές περιπτώσεις, όπως ορίζεται παρακάτω:

GPIO Pins

Από τις 40 ακίδες, οι 26 από αυτές είναι ακίδες GPIO (Είσοδος/Έξοδος Γενικής Χρήσης). Με ετικέτα από GP0 προς την GP28, αυτές οι ακίδες μπορούν να χειριστούν λειτουργίες ψηφιακής εισόδου και εξόδου, δίνοντάς σας την ευελιξία που χρειάζεστε στα έργα σας. Είναι καλύτερα κατανοητό αν δοκιμάσατε μερικά έργα για το Raspberry Pi Pico μόνοι σας, ώστε να αλληλεπιδράτε με αυτές τις καρφίτσες στην πράξη.

Ένα πράγμα που πρέπει να σημειώσετε: τέσσερις από αυτές τις ακίδες GPIO, GP23, GP24, GP25, και GP29, δεν εκτίθενται στην κεφαλίδα. Αντίθετα, είναι αφιερωμένες σε εσωτερικές λειτουργίες πλακέτας. Εδώ είναι μια ανάλυση:

Αναλογικές ακίδες

Η πλακέτα Pico διαθέτει τέσσερις αποκλειστικές αναλογικές ακίδες που διαθέτουν ADC 12-bit (αναλογικό σε ψηφιακό μετατροπέα), που σας δίνει τη δύναμη να κάνετε μια μεγάλη γκάμα έργων με αυτήν τη μικροσκοπική πλακέτα.

Ανάμεσα σε αυτές τις τέσσερις καρφίτσες, μία από αυτές (ADC4) δεν εμφανίζεται ως pin GPIO στον πίνακα. Αντίθετα, εξυπηρετεί έναν μοναδικό σκοπό, καθώς συνδέεται εσωτερικά με έναν αισθητήρα θερμοκρασίας. Αυτός ο έξυπνος σχεδιασμός σας επιτρέπει να αξιοποιήσετε απευθείας τον ενσωματωμένο αισθητήρα θερμοκρασίας. Με απλά λόγια, μπορείτε να λάβετε τις τιμές θερμοκρασίας αυτού του αισθητήρα διαβάζοντας την αναλογική τιμή του ADC4.

Για αναφορά, ακολουθεί η αντιστοίχιση των ακίδων ADC στις αντίστοιχες ακίδες GPIO:

• ADC0: Χαρτογραφήθηκε σε GP26.
• ADC1: Χαρτογραφήθηκε σε GP27.
• ADC2: Χαρτογραφήθηκε σε GP28.

Η πλακέτα έχει επίσης οκτώ μπλοκ PWM (διαμόρφωση πλάτους παλμού) αριθμημένα από το 1 έως το 8, το καθένα με δύο εξόδους PWM που μπορεί να οδηγήσει ταυτόχρονα. Με λίγα λόγια, έχετε πρόσβαση σε 16 κανάλια εξόδου PWM που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ανά πάσα στιγμή.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι δύο ακίδες GPIO που μοιράζονται την ίδια ονομασία PWM δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν ταυτόχρονα. Αυτός ο περιορισμός διασφαλίζει τη σωστή λειτουργία και αποτρέπει τις συγκρούσεις κατά τη διαμόρφωση της εξόδου σήματος PWM.

Pins επικοινωνίας

Για επικοινωνία με συσκευές, η πλακέτα Pi Pico βασίζεται σε συγκεκριμένες ακίδες. Τώρα, αυτό που είναι αξιοσημείωτο είναι ότι το Raspberry Pi Pico προσφέρει γενναιόδωρα και τις 26 ακίδες γενικής χρήσης για SCL, SDA, TX και RX. Ας δούμε τις συγκεκριμένες ακίδες που χρησιμοποιούνται για κάθε πρωτόκολλο.

SPI

Υπάρχουν δύο διασυνδέσεις SPI διαθέσιμες για επικοινωνία: SPI0 και SPI1.

I2C

Εδώ είναι όλες οι ακίδες που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για την επικοινωνία I2C:

UART

Η πλακέτα Pi Pico έχει δύο διεπαφές UART με ακίδες, όπως φαίνεται στον παρακάτω πίνακα:

Καρφίτσες εντοπισμού σφαλμάτων

Η πλακέτα Raspberry Pi Pico έχει τρεις αποκλειστικές καρφίτσες εντοπισμού σφαλμάτων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για σκοπούς αντιμετώπισης προβλημάτων και εντοπισμού σφαλμάτων.

• SWD GND (Serial Wire Debug): Αυτή η ακίδα λειτουργεί ως η ακίδα γείωσης για τη διεπαφή δύο συρμάτων.
• SWCLK (Serial Wire Clock): Αυτή η ακίδα σχετίζεται με τη διεπαφή SWD και παρέχει το σήμα ρολογιού για συγχρονισμένη επικοινωνία κατά τη διόρθωση σφαλμάτων.
• SWDIO (Serial Wire Debug I/O): Αυτή η αμφίδρομη ακίδα είναι επίσης μέρος της διεπαφής SWD και μεταφέρει σήματα ελέγχου και δεδομένων κατά τη διόρθωση σφαλμάτων.

Αυτές οι ακίδες παρέχουν άμεση πρόσβαση σε σημαντικά σήματα και διεπαφές στον πίνακα Pico, επιτρέποντάς σας να το κάνετε παρακολουθήστε και αναλύστε τη συμπεριφορά του συστήματος κατά τη διαδικασία εντοπισμού σφαλμάτων—αυτό μπορεί να γίνει ευκολότερο χρησιμοποιώντας το α Raspberry Pi Debug Probe.

Η λειτουργία PIO

Η δυνατότητα PIO (Προγραμματιζόμενη είσοδος/έξοδος) στο Pi Pico είναι ένα ειδικό μπλοκ υλικού που επιτρέπει στο Pi Pico να εκτελεί προσαρμοσμένες εργασίες επεξεργασίας και ελέγχου ψηφιακού σήματος. Είναι σαν να έχετε έναν επιπλέον αποκλειστικό επεξεργαστή μέσα στο Pi Pico που μπορεί να χειριστεί σύνθετες εργασίες γρήγορα και αποτελεσματικά, ελευθερώνοντας την κύρια CPU.

Το PIO μπορεί να προγραμματιστεί για να χειρίζεται διάφορες εργασίες, όπως η παραγωγή ακριβών σημάτων χρονισμού, η ανάγνωση και η εγγραφή δεδομένων σε εξωτερικές συσκευές, ακόμη και η εφαρμογή απλών αλγορίθμων. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία προσαρμοσμένων διεπαφών για τη σύνδεση συσκευών (επιπλέον των τυπικών πρωτοκόλλων I2C, SPI και UART).

Απελευθερώστε το Pico σας

Το Raspberry Pi Pico είναι μια ισχυρή και ευέλικτη πλακέτα μικροελεγκτή. Οι 40 ακίδες του περιλαμβάνουν 26 ακίδες GPIO για εισόδους και εξόδους, καθιστώντας το ιδανικό για επεξεργασία ηλεκτρονικών. Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι το pinout του Raspberry Pi Pico παρέμεινε σταθερό παρά τις εξελισσόμενες παραλλαγές του, δίνοντάς σας εύκολο χρόνο να εργάζεστε με διαφορετικά μοντέλα της ίδιας γραμμής.