Raspberry Pi Pico:Εισαγωγή, ακίδες, μαθήματα – Εκπαιδευτική Ρομποτική κ Τεχνολογία

Raspberry Pi Pico: Tutorials, Pinout, Everything You Need to Know | Tom’s Hardware (tomshardware.com)

Πώς να αξιοποιήσετε στο έπακρο τα Raspberry Pi Pico και Raspberry Pi Pico W.

Το Raspberry Pi Pico είναι μια ριζική αλλαγή από τις προηγούμενες πλακέτες, επειδή δεν είναι υπολογιστής Linux, αλλά μια πλακέτα μικροελεγκτή όπως το Arduino. Τα καλύτερα σημέια του Raspberry Pi Pico είναι η τιμή, στα (6 -8€ ανάλογα στην σύνθεση) και το τσιπ RP2040 που παρέχει άφθονη ισχύ για ενσωματωμένα έργα και επιτρέπει στους χρήστες κάθε ηλικίας ή ικανότητας να μάθουν προγραμματισμό και ηλεκτρονικά. Εάν διαθέτετε υπολογιστή Windows, Apple, Linux ή ακόμα και διαφορετικό Raspberry Pi , τότε είστε ήδη σε καλό δρόμο για να χρησιμοποιήσετε το Raspberry Pi Pico στο επόμενο έργο σας. Σε αντίθεση με τα περισσότερα άλλα Raspberry Pi, το Pico έρχετε χωρίς ακιδες υγκολλημένες στην πλακετα, αλλά χρησιμοποιώντας ένα κολλητήρι το Pico σας θα έτοιμο για μεγάλα έργα.

(Εικόνα: Tom’s Hardware)

Τον Ιούνιο του 2022, το Raspberry Pi ανακοίνωσε την τελευταία του έκδοση, το Raspberry Pi Pico W . Όπως μπορείτε πιθανώς να μαντέψετε, το W σημαίνει Wi-Fi και αυτό παρέχεται μέσω του τσιπ CYW43439 της Infineon που παρέχει Wi-Fi 2,4 GHz χρησιμοποιώντας μια ενσωματωμένη κεραία. Με μόλις 2€ περισσότερα από το αρχικό Pico, έχουμε μια πλατφόρμα IoT χαμηλού κόστους και εύκολη στη χρήση.

Στην ανασκόπησή μας καταφέραμε να κάνουμε το Pico W μας online σε λίγες μόνο στιγμές, ένας συνδυασμός εξαιρετικού υλικού και μιας εύχρηστης μονάδας MicroPython σημαίνει ότι το Pico W σύντομα θα τροφοδοτεί χιλιάδες συσκευές IoT σε όλο τον κόσμο.

Ξεκινώντας με το Raspberry Pi Pico

Το Raspberry Pi Pico είναι πολύ διαφορετικό από οποιοδήποτε μοντέλο πριν από αυτό. Είναι η πρώτη συσκευή που χρησιμοποιεί το RP2040 “Pi Silicon”, το οποίο είναι ένα προσαρμοσμένο σύστημα σε τσιπ (SoC) που αναπτύχθηκε από την ομάδα Raspberry Pi που διαθέτει διπλό πυρήνα Arm Cortex M0+ που τρέχει στα 133 MHz, 264 KB SRAM και 2 MB μνήμης flash που χρησιμοποιείται. για αποθήκευση αρχείων.

Το ένα μειονέκτημα του Raspberry Pi Pico είναι ότι δεν υπάρχει ασύρματη συνδεσιμότητα. Κάτι που έκτοτε διορθώθηκε χάρη στο Raspberry Pi Pico W . Ο RP2040 είναι ο πρώτος μικροελεγκτής στη σειρά Pi και αυτό φέρνει μαζί του έναν νέο τρόπο εργασίας. Το Pico δεν είναι υπολογιστής, μάλλον πρέπει να γράψουμε κώδικα σε μια εξωτερική εφαρμογή σε διαφορετικό υπολογιστή και να “φλασάρουμε” τον κωδικό στον μικροελεγκτή μέσω USB. Στο σεμινάριο μας για το πώς να ξεκινήσετε με το Raspberry Pi Pico , εξηγούμε πώς να συνδέσετε έναν υπολογιστή στο Pico και να τον χρησιμοποιήσετε για να ανεβάσετε κώδικα MicroPython.

Κωδικοποίηση με το Raspberry Pi Pico

Οι πλακέτες Pico και τρίτων κατασκευαστών RP2040 μπορούν να χρησιμοποιούν μια ποικιλία γλωσσών προγραμματισμού, όπως MicroPython, CircuitPython, C/C++ και γλώσσα Arduino. Υπάρχει ακόμη και το Piper Play , μια έκδοση που βασίζεται σε μπλοκ της Python για το Pico.

MicroPython στο Raspberry Pi Pico

Το MicroPython είναι μια έκδοση της Python 3 για μικροελεγκτές. Δημιουργήθηκε από τον Damien George και χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά με την πλακέτα ανάπτυξης PyBoard το 2014. Από τότε, περισσότερες συσκευές έχουν υιοθετήσει αυτήν την εύχρηστη γλώσσα και υπάρχει ένα ακόμη πιρούνι MicroPython, CircuitPython που δημιουργήθηκε από την Adafruit, το οποίο προσθέτει περαιτέρω βελτιώσεις για τη γκάμα τους των σανίδων. Η σύνταξη κώδικα MicroPython για το Raspberry Pi Pico είναι δυνατή χρησιμοποιώντας το Thonny Python IDE, το οποίο είναι διαθέσιμο για όλα τα μεγάλα λειτουργικά συστήματα και είναι ο πιο προσιτός τρόπος για να ξεκινήσετε με το Pico σας.

Με την κυκλοφορία του Raspberry Pi Pico W, βλέπουμε πλέον δύο διαφορετικές επιλογές υλικολογισμικού, μία για το νέο Pico W 2 και μία για την αρχική πλακέτα. Στην ανάρτηση στο blog της ανακοίνωσης, ο Διευθύνων Σύμβουλος της Raspberry Pi LTD εξηγεί γιατί αυτό απαιτείται.

“Αυτό το υλικολογισμικό UF2 που διαθέτουμε για το Pico W είναι μια ξεχωριστή κατασκευή από το υπάρχον υλικολογισμικό MicroPython για την αρχική μας πλακέτα Pico. Θα μεταφέρουμε τις αλλαγές στο κύριο αποθετήριο MicroPython σύντομα μετά την κυκλοφορία, αλλά καθώς το MicroPython έχει ξεχωριστά δυαδικά αρχεία στο Μια βάση για κάθε πίνακα και όχι ανά αρχιτεκτονική, θα υπάρχουν πάντα δύο ξεχωριστές εκδόσεις υλικολογισμικού UF2 στο μέλλον. Η μία για τον Pico και η άλλη για τον Pico W.”

Μία διακλάδωση της MicroPython, η CircuitPython έχει κυκλοφορήσει για πλακέτες RP2040. Δημιουργημένο από την Adafruit, το CircuitPython διαθέτει μια εντυπωσιακή βιβλιοθήκη προγραμμένων μονάδων για αισθητήρες, οθόνες LCD / OLED / LED και συσκευές εξόδου, όπως θερμικούς εκτυπωτές. Το “κατέβασμα” της CircuitPython στο Raspberry Pi Pico είναι τόσο απλό όσο της MicroPython και είναι αναστρέψιμο εάν θέλετε να επιστρέψετε στη MicroPython ή στη C/C++.

C/C++

Η εγγραφή κώδικα σε C/C++ είναι δυνατή με δύο μεθόδους. Αρχικά μπορούμε να γράψουμε τον κώδικα απευθείας σε ένα πρόγραμμα επεξεργασίας κειμένου της επιλογής μας και στη συνέχεια να ακολουθήσουμε μια ροή εργασίας για να δημιουργήσουμε τα αρχεία τα οποία στη συνέχεια αναβοσβήνουν στο Pico. Ή μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μια γραφική ροή εργασιών και να βάλουμε τον κώδικα Visual Studio της Microsoft να χειριστεί τη διαδικασία δημιουργίας, δημιουργίας και flash σε μία εφαρμογή.

Τώρα μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το Arduino IDE για να γράψετε κώδικα για το Pico σας. Ο κώδικας Arduino είναι χαλαρά μια έκδοση του C/C++, επομένως αυτός μπορεί να είναι ένας απλούστερος τρόπος για να γράψετε και να ανεβάσετε τον κώδικά σας.

Raspberry Pi Pico GPIO Pinout

26 × ακίδες GPIO πολλαπλών λειτουργιών 3,3 V
2 × SPI, 2 × I2C, 2 × UART, 3 × 12-bit ADC, 16 × ελεγχόμενα κανάλια PWM
8 × Προγραμματιζόμενες μηχανές κατάστασης I/O (PIO) για προσαρμοσμένη περιφερειακή υποστήριξη.
Το Castellated module επιτρέπει τη συγκόλληση απευθείας σε σανίδες μεταφοράς.

Λειτουργώντας στα 3,3 V, το Raspberry Pi Pico και το νεότερο Raspberry Pi Pico W διαθέτουν και τα δύο GPIO 40 ακίδων. Το GPIO δεν μοιράζεται τον ίδιο παράγοντα μορφής με το Raspberry Pi που είχε προηγηθεί. Έχουμε GPIO pins για ψηφιακές εισόδους/εξόδους, διαμόρφωση πλάτους παλμού (PWM) και για εξειδικευμένα πρωτόκολλα επικοινωνίας όπως I2C, SPI, UART/Serial. Το GPIO έχει επίσης τρεις αναλογικές εισόδους, κάτι που λείπει από το Raspberry Pis, οι οποίες χρησιμοποιούν μεταβλητές τάσεις για σύνδεση, για παράδειγμα, σε ποτενσιόμετρα, joystick ή αντίσταση που εξαρτάται από το φως (βλ. χρωματικούς κωδικούς αντιστάσεων ) .

Οι ίδιες οι ακίδες GPIO διαθέτουν castellations, μικρές εγκοπές που επιτρέπουν στο Raspberry Pi Pico να συγκολληθεί στη θέση του σε ένα έργο ή μια πλακέτα φορέα.

Το πιο σημαντικό, μπορούμε επίσης να κολλήσουμε καρφίτσες κεφαλίδας στο Pico και να το χρησιμοποιήσουμε σε ένα breadboard. Δείτε το σεμινάριο μας σχετικά με το πώς να κολλήσετε καρφίτσες Raspberry Pi Pico για περισσότερες λεπτομέρειες.

Τι κάνετε με ένα Raspberry Pi Pico

Το Raspberry Pi Pico, που πωλείται λιανικά για 4 $, είναι ένα οικονομικό μέσο για να ασχοληθείτε με τα ηλεκτρονικά έργα και να μελετήσετε φυσικούς υπολογιστές.

Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τη δύναμη του Pico στην καρδιά της ρομποτικής και των μηχανοκίνητων έργων, να συλλέξουμε δεδομένα χρησιμοποιώντας αισθητήρες για τη θερμοκρασία, την υγρασία, το φως και τη ρύπανση και μπορούμε να μάθουμε τα βασικά του προγραμματισμού και των ηλεκτρονικών.

Το RP2040: Raspberry Pi Silicon

Το Raspberry Pi Pico είναι η πρώτη αλλά όχι η μοναδική πλακέτα που χρησιμοποιεί το RP2040. Υπάρχουν περίπου δώδεκα πίνακες τρίτων που έχουν ανακοινωθεί και τρεις που γνωρίζουμε ότι έχουν βγει στην αγορά μέχρι στιγμής.

Η αγαπημένη μας πλακέτα RP2040 τρίτων κατασκευαστών είναι η Adafruit’s Feather RP2040 , η οποία διαθέτει 16MB αποθηκευτικού χώρου (έναντι 2MB στο Pico), 4 κανάλια ADC (έναντι 3 στο Pico), ένα φως RGB, μια ενσωματωμένη υποδοχή μπαταρίας Lipo και, τα περισσότερα Είναι σημαντικό, η δυνατότητα σύνδεσης με το τεράστιο οικοσύστημα των πρόσθετων πλακών Featherwing του Adafruit.

Δοκιμάσαμε επίσης την Pimoroni Tiny RP2040 , η οποία είναι μια εξαιρετικά μικρή πλακέτα που διαθέτει 4 κανάλια ADC, 8MB αποθηκευτικού χώρου και φως RGB. Το MicroMod RP2040 του SparkFun τοποθετεί το SoC σε μια μικροσκοπική πλακέτα M.2 την οποία μπορείτε να συνδέσετε σε μια ποικιλία από πλακέτες μεταφοράς με διαφορετικά χαρακτηριστικά.

Η Adafruit ανακοίνωσε επίσης ένα ItsyBitsy 2040, το οποίο ακολουθεί τον παράγοντα μορφής “ItsyBitsy” και μια μικροσκοπική πλακέτα QT Py 2040. Η Arduino ανακοίνωσε ότι εργάζεται για το Arduino Nano RP2040 Connect, μια παραλλαγή του RP2040 με WiFi και Bluetooth. Εκτός από το MicroMod, το SparkFun έχει δύο άλλες πλακέτες RP2040 που βγαίνουν.

Σύγκριση πίνακα RP2040

Αξεσουάρ και πρόσθετα

Image 1 of 6

(Image credit: Pimoroni)

Τα αξεσουάρ πρώτου και τρίτου μέρους είναι το αίμα της ζωής των κοινοτήτων Raspberry Pi και κατασκευαστών. Προσφέρουν επιπλέον χαρακτηριστικά και επιτρέπουν την πιο εύκολη υλοποίηση έργων.

Με τη νέα μορφή του Raspberry Pi Pico, υπάρχει ανάγκη για νέα αξεσουάρ και τα πρώτα στην αγορά στο Pimoroni, έναν επίσημο μεταπωλητή Raspberry Pi με έδρα το Ηνωμένο Βασίλειο. Έχουν κυκλοφορήσει 12 νέα αξεσουάρ για το Pico που κυμαίνονται από απλές πλακέτες που επιτρέπουν τη χρήση πολλαπλών πρόσθετων ταυτόχρονα, έως προηγμένες συσκευές εξόδου ήχου και μια πλακέτα επίδειξης VGA που χρησιμοποιεί το προγραμματιζόμενο IO του RP2040 για τη δημιουργία σημάτων βίντεο DVI. Εάν τα ενδιαφέροντά σας έχουν μεγαλύτερη κλίση LED, τότε το Unicorn Pack βλέπει 112 LED RGB έτοιμα να θαμπώσουν τα μάτια σας.

Είχαμε την ευκαιρία να ελέγξουμε πολλά αξεσουάρ Pico, όπως:

Tutorials και Υποστήριξη

Τα καλύτερα πράγματα για το Raspberry Pi είναι η μεγάλη κοινότητα και τα χιλιάδες σεμινάρια που έχουν δημιουργηθεί. Από το βασικό έως το σύνθετο, υπάρχουν εξαιρετικά μαθήματα που θα σας βοηθήσουν να μάθετε νέες δεξιότητες.

Στο σχετικά σύντομο χρονικό διάστημα που το Pico κυκλοφορεί στην αγορά, η κοινότητα του Raspberry Pi έχει ήδη αναπτύξει έναν τόνο πόρων. Στην Tom’s Hardware, δημοσιεύουμε το μερίδιο των οδηγιών Pico, τις οποίες μπορείτε να βρείτε παρακάτω.