Raspberry Pi Pico 2 W mikrokontrolleru plate

Specifikācijas:

• Produkta nosaukums: Raspberry Pi Pico 2 W
• Barošana: 5V DC
• Minimālā nominālā strāva: 1A

Produkta lietošanas instrukcijas

Drošības informācija:
Raspberry Pi Pico 2 W ir jāatbilst attiecīgajiem noteikumiem un standartiem, kas piemērojami paredzētajā lietošanas valstī. Nodrošinātajam barošanas avotam ir jābūt 5 V līdzstrāvai ar minimālo nominālo strāvu 1 A.

Atbilstības sertifikāti:
Visus atbilstības sertifikātus un numurus, lūdzu, skatiet vietnē  www.raspberrypi.com/compliance.

Integrācijas informācija oriģinālā aprīkojuma ražotājam (OEM):
OEM/resursdatora produkta ražotājam ir jānodrošina nepārtraukta atbilstība FCC un ISED Canada sertifikācijas prasībām pēc moduļa integrācijas ar resursdatoru. Papildinformāciju skatiet FCC KDB 996369 D04.

Atbilstība normatīvajiem aktiem:
ASV/Kanādas tirgū pieejamajiem produktiem 2.4 GHz WLAN ir pieejami tikai kanāli no 1 līdz 11. Ierīci un tās antenu(-as) nedrīkst novietot kopā vai darbināt kopā ar citu antenu vai raidītāju, izņemot gadījumus, kad tas ir saskaņā ar FCC vairāku raidītāju procedūrām.

FCC noteikumu daļas:
Modulis ir pakļauts šādām FCC noteikumu daļām: 15.207, 15.209, 15.247, 15.401 un 15.407.

Raspberry Pi Pico 2 W datu lapa
RP2350 bāzes mikrokontrollera plate ar bezvadu savienojumu.

Kolofons

• © 2024 Raspberry Pi Ltd
• Šī dokumentācija ir licencēta saskaņā ar Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-ND) licenci.
• Izgatavošanas datums: 2024-11-26
• būvējuma versija: d912d5f-clean

Juridisks atrunas paziņojums

• RASPBERRY PI PRODUKTU TEHNISKOS UN UZTICAMĪBAS DATI (TOStarp DATU LAPAS), KĀ LAIK pa laikam IZMAINĀTI (“RESURSI”), TIEK SNIEDZ RASPBERRY PI LTD (“RPL”) “KĀDI IR” UN JEBKĀDU TIEŠU, NEIEROBEŽOTU VAI NETIEŠU. TIEK NETIEŠĀS GARANTIJĀS PAR TIRDZNIECĪBU UN PIEMĒROTĪBU KONKRĒTAM MĒRĶIEM TIEK ATTIECAS. LĪDZ MAKSIMĀLĀ APJOMĀ, KAS ATĻAUTA AR PIEMĒROJAMO LIKUMIEM, NEKĀDĀ GADĪJUMĀ RPL NEATBILD PAR JEBKĀDIEM TIEŠIEM, NETIEŠIEM, NEJAUŠIEM, ĪPAŠIEM, PIEMĒRAS VAI IZSEKOTIEM ZAUDĒJUMIEM (TOStarp, BET NEAPROBEŽOTĀS, AR PĀRSKATU PAKALPOJUMU PAKALPOJUMU; LIETOŠANA, DATI , VAI PEĻŅA; VAI UZŅĒMĒJDARBĪBAS PĀRTRAUKŠANA) TOMĒR IZRAISĪTA UN JEBKĀDA ATBILDĪBAS TEORIJA, ATTIECĪBĀ UZ LĪGUMĀ, STRIGO ATBILDĪBU VAI DEKLĀTU (TOStarp UZMANĪBU VAI CITĀDI), KAS RAIDĀS JEBKĀDAS VEIDAS NEIZMANTOŠANAI. ITY PAR ŠĀDIEM BOJĀJUMIEM.
• RPL patur tiesības jebkurā laikā un bez turpmāka brīdinājuma veikt jebkādus uzlabojumus, uzlabojumus, labojumus vai jebkādas citas modifikācijas RESURSIEM vai jebkuriem tajos aprakstītajiem produktiem.
• RESURSI ir paredzēti kvalificētiem lietotājiem ar atbilstošu dizaina zināšanu līmeni. Lietotāji ir pilnībā atbildīgi par savu izvēli un RESURSU izmantošanu un jebkuru tajos aprakstīto produktu pielietojumu. Lietotājs piekrīt atlīdzināt un sargāt RPL visas saistības, izmaksas, zaudējumus vai citus zaudējumus, kas radušies, izmantojot RESURSU.
• RPL piešķir lietotājiem atļauju izmantot RESURSU tikai kopā ar Raspberry Pi produktiem. Jebkāda cita RESURSU izmantošana ir aizliegta. Licence netiek piešķirta nevienai citai RPL vai citām trešās puses intelektuālā īpašuma tiesībām.
• AUGSTA RISKA DARBĪBAS. Raspberry Pi produkti nav izstrādāti, ražoti vai paredzēti lietošanai bīstamās vidēs, kurās nepieciešama droša darbība, piemēram, kodoliekārtu, lidmašīnu navigācijas vai sakaru sistēmu, gaisa satiksmes kontroles, ieroču sistēmu vai drošībai kritiski svarīgu lietojumprogrammu (tostarp dzīvības uzturēšanas sistēmu un citu medicīnas ierīču) ekspluatācijā, kurās produktu atteice varētu tieši izraisīt nāvi, miesas bojājumus vai smagus fiziskus vai vides bojājumus (“Augsta riska aktivitātes”). RPL īpaši atsakās no jebkādām tiešām vai netiešām garantijām par piemērotību augsta riska aktivitātēm un neuzņemas nekādu atbildību par Raspberry Pi produktu izmantošanu vai iekļaušanu augsta riska aktivitātēs.
• Raspberry Pi produkti tiek nodrošināti saskaņā ar RPL standarta noteikumiem. RPL nodrošinātie RESURSI nepaplašina vai citādi nemaina RPL standarta noteikumus, tostarp, bet ne tikai, tajos paustās atrunas un garantijas.

1. nodaļa. Par Pico 2 W
Raspberry Pi Pico 2 W ir mikrokontrolleru plate, kuras pamatā ir Raspberry Pi RP2350 mikrokontrollera mikroshēma.

Raspberry Pi Pico 2 W ir izstrādāts kā lēta, bet elastīga RP2350 izstrādes platforma ar 2.4 GHz bezvadu saskarni un šādām galvenajām funkcijām:

• RP2350 mikrokontrolleris ar 4 MB zibatmiņu
• Iebūvētas vienas joslas 2.4 GHz bezvadu saskarnes (802.11n, Bluetooth 5.2)
  • Atbalsts Bluetooth LE centrālās un perifērijas ierīču lomām
  • Atbalsts Bluetooth Classic
• Micro USB B ports barošanai un datiem (un zibspuldzes pārprogrammēšanai)
• 40 kontaktu 21 mm × 51 mm “DIP” stila 1 mm bieza PCB plate ar 0.1 collas caurumotām tapām, kā arī ar malu rievojumu
  • Nodrošina 26 daudzfunkcionālas 3.3 V vispārējas nozīmes I/O (GPIO) pieslēgvietas
  • 23 GPIO ir tikai digitāli, un trīs ir arī ADC spējīgi
  • Var uzstādīt uz virsmas kā moduli
• 3 kontaktu Arm seriālā vada atkļūdošanas (SWD) ports
• Vienkārša, bet ļoti elastīga barošanas avota arhitektūra
  • Dažādas iespējas ierīces vienkāršai darbināšanai no micro USB, ārējiem barošanas avotiem vai baterijām
• Augsta kvalitāte, zemas izmaksas, augsta pieejamība
• Visaptverošs SDK, programmatūras exampfaili un dokumentācija

Pilnu informāciju par RP2350 mikrokontrolleri skatiet RP2350 datu lapā. Galvenās funkcijas ietver:

• Divkāršie Cortex-M33 vai RISC-V Hazard3 kodoli ar takts frekvenci līdz 150 MHz
  • Divi iebūvētie PLL ļauj mainīt kodola un perifērijas frekvences
• 520 kB daudzbanku augstas veiktspējas SRAM
• Ārēja Quad-SPI zibatmiņa ar eXecute In Place (XIP) un 16 KB kešatmiņu mikroshēmā
• Augstas veiktspējas pilnšķērsstieņu kopnes audums
• Iebūvēts USB1.1 (ierīce vai resursdators)
• 30 daudzfunkcionālas vispārējas nozīmes I/O (četras var izmantot ADC)
  • 1.8–3.3 VI/O tilp.tage
• 12 bitu 500 ksps analogciparu pārveidotājs (ADC)
• Dažādas digitālās perifērijas ierīces
  • 2 × UART, 2 × I2C, 2 × SPI, 24 × PWM kanāli, 1 × HSTX perifērijas ierīce
  • 1 × taimeris ar 4 modinātājiem, 1 × ieslēgšanas taimeris
• 3 × programmējami I/O (PIO) bloki, kopā 12 stāvokļu mašīnas
  • Elastīga, lietotāja programmējama ātrgaitas I/O
  • Var emulēt saskarnes, piemēram, SD karti un VGA

PIEZĪME

• Raspberry Pi Pico 2 WI/O tilpumstage ir fiksēts pie 3.3 V
• Raspberry Pi Pico 2 W nodrošina minimālistisku, bet elastīgu ārējo shēmu RP2350 mikroshēmas atbalstam: zibatmiņu (Winbond W25Q16JV), kristālu (Abracon ABM8-272-T3), barošanas blokus un atvienošanu, kā arī USB savienotāju. Lielākā daļa RP2350 mikrokontrollera pieslēgvietu ir savienotas ar lietotāja I/O pieslēgvietām plates kreisajā un labajā malā. Četras RP2350 I/O tiek izmantotas iekšējām funkcijām: gaismas diodes vadīšanai, plates komutācijas režīma barošanas avota (SMPS) barošanas kontrolei un sistēmas skaļuma noteikšanai.tages.
• Pico 2 W ir iebūvēts 2.4 GHz bezvadu interfeiss, izmantojot Infineon CYW43439. Antena ir iebūvēta antena, licencēta no Abracon (agrāk ProAnt). Bezvadu interfeiss ir savienots ar RP2350, izmantojot SPI.
• Pico 2 W ir izstrādāts, lai izmantotu vai nu pielodētus 0.1 collas kontaktu galvenes (tas ir par vienu 0.1 collu platāks nekā standarta 40 kontaktu DIP korpuss), vai arī lai to varētu novietot kā virsmas montējamu "moduli", jo lietotāja I/O tapas arī ir iestrādātas.
• Zem USB savienotāja un BOOTSEL pogas atrodas SMT paliktņi, kas ļauj piekļūt šiem signāliem, ja tos izmanto kā atkārtoti lodētu SMT moduli.

• Raspberry Pi Pico 2 W izmanto iebūvētu buck-boost SMPS, kas spēj ģenerēt nepieciešamo 3.3 V (RP2350 un ārējo shēmu barošanai) no plaša ieejas sprieguma diapazona.tages (~1.8 līdz 5.5 V). Tas nodrošina ievērojamu elastību ierīces darbināšanā no dažādiem avotiem, piemēram, viena litija jonu akumulatora elementa vai trim AA elementiem virknē. Arī akumulatoru lādētājus var ļoti viegli integrēt ar Pico 2 W barošanas ķēdi.
• Pico 2 W zibspuldzes pārprogrammēšanu var veikt, izmantojot USB (vienkārši velciet un nometiet file (uz Pico 2 W, kas parādās kā lielapjoma atmiņas ierīce) vai standarta seriālā vadu atkļūdošanas (SWD) ports var atiestatīt sistēmu un ielādēt un palaist kodu bez jebkādu pogu nospiešanas. SWD portu var izmantot arī, lai interaktīvi atkļūdotu kodu, kas darbojas RP2350.

Darba sākšana ar Pico 2 W

• Grāmata “Darba sākšana ar Raspberry Pi Pico” (“Getting started with Raspberry Pi Pico”) apraksta programmu ielādi uz plates, kā arī parāda, kā instalēt C/C++ SDK un izveidot ex.ample C programmas. Skatiet Raspberry Pi Pico sērijas Python SDK grāmatu, lai sāktu darbu ar MicroPython, kas ir ātrākais veids, kā palaist kodu uz Pico 2 W.

Raspberry Pi Pico 2 W dizains files
Avota dizains files, tostarp shēmas un PCB izkārtojums, ir brīvi pieejami, izņemot antenu. Niche™ antena ir Abracon/Proant patentēta antenu tehnoloģija. Lai iegūtu informāciju par licencēšanu, lūdzu, sazinieties ar niche@abracon.com.

• Izkārtojums CAD files, tostarp PCB izkārtojumu, var atrast šeit. Ņemiet vērā, ka Pico 2 W tika izstrādāts Cadence Allegro PCB Editor, un atvēršanai citās PCB CAD pakotnēs būs nepieciešams importēšanas skripts vai spraudnis.
• SOLIS 3D Raspberry Pi Pico 2 W STEP 3D modeli 3D vizualizācijai un dizainu, kuros kā modulis ir iekļauts Pico 2 W, atbilstības pārbaudei var atrast šeit.
• Fričings Fritzing daļu izmantošanai, piemēram, maizes plates izkārtojumos, var atrast šeit.
• Ar šo tiek piešķirta atļauja izmantot, kopēt, modificēt un/vai izplatīt šo dizainu jebkādiem mērķiem par maksu vai bez tās.
• DIZAINS TIEK SNIEDZTS “TĀDS, KĀDS TAS IR”, UN AUTORS ATSAKĀS NO VISĀM GARANTIJĀM ATTIECĪBĀ UZ ŠO DIZAINU, IESKAITOT VISAS NETIEŠĀS GARANTIJAS PAR PIEMĒROTĪBU PĀRDOŠANAI UN PIEMĒROTĪBU. AUTORS NEKĀDĀ GADĪJUMĀ NAV ATBILDĪGS PAR ĪPAŠIEM, TIEŠIEM, NETIEŠIEM VAI IZRIETOŠIEM ZAUDĒJUMIEM VAI JEBKĀDIEM ZAUDĒJUMIEM, KAS RADUŠIES LIETOŠANAS, DATU VAI PEĻŅAS ZAUDĒJUMA DĒĻ, VAI TAS BŪTU LĪGUMA, NOLAIDĪBAS VAI CITAS CIVILTIESĪBAS PĀRKĀPUMA REZULTĀTĀ, KAS IZRIET NO ŠĪ DIZAINA LIETOŠANAS VAI IZPILDES VAI SAISTĪBĀ AR TO.C

2. nodaļa. Mehāniskā specifikācija
Pico 2 W ir vienpusēja 51 mm × 21 mm × 1 mm PCB plate ar micro USB portu, kas pārkaras pāri augšējai malai, un diviem rievotiem/caurejošiem caurumiem ap abām garajām malām. Iebūvētā bezvadu antena atrodas apakšējā malā. Lai izvairītos no antenas detonācijas, šajā vietā nedrīkst iekļūt nekādi materiāli. Pico 2 W ir paredzēts izmantošanai kā virsmas montāžas modulis, kā arī divkāršā iebūvētā korpusa (DIP) formātā ar 40 galvenajiem lietotāja tapām uz 2.54 mm (0.1 collas) soļa režģa ar 1 mm caurumiem, kas ir saderīgs ar veroboard un maizes plati. Pico 2 W ir arī četri 2.1 mm (± 0.05 mm) urbti montāžas caurumi mehāniskai fiksācijai (sk. 3. attēlu).

Pico 2 W pieslēgvieta
Pico 2 W pieslēgvietu izvietojums ir izstrādāts, lai tieši aktivizētu pēc iespējas vairāk RP2350 GPIO un iekšējās shēmas funkciju, vienlaikus nodrošinot atbilstošu zemējuma pieslēgvietu skaitu, lai samazinātu elektromagnētiskos traucējumus (EMI) un signāla šķērsrunas. RP2350 ir veidots, izmantojot modernu 40 nm silīcija procesu, tāpēc tā digitālās ieejas/izejas malu ātrums ir ļoti liels.

PIEZĪME

• Fiziskā tapu numerācija ir parādīta 4. attēlā. Tapu sadalījumu skatiet 2. attēlā.

Iekšējām plates funkcijām tiek izmantoti daži RP2350 GPIO pieslēgumi:

• GPIO29 OP/IP bezvadu SPI CLK/ADC režīms (ADC3) VSYS/3 mērīšanai
• GPIO25 OP bezvadu SPI CS — ja augsta vērtība, tas arī ļauj GPIO29 ADC pieslēgvietai nolasīt VSYS
• GPIO24 OP/IP bezvadu SPI dati/IRQ
• GPIO23 OP bezvadu ieslēgšanas signāls
• WL_GPIO2 IP VBUS sajūta — augsta, ja ir VBUS, pretējā gadījumā zema
• WL_GPIO1 OP kontrolē iebūvēto SMPS enerģijas taupīšanas pieslēgvietu (3.4. sadaļa)
• WL_GPIO0 OP savienots ar lietotāja LED

Papildus GPIO un zemējuma tapām galvenajā 40 kontaktu saskarnē ir vēl septiņas tapas:

• PIN40 V-BUSS
• PIN39 VSYS
• PIN37 3V3_LV
• PIN36 3V3
• PIN35 ADC_VREF
• PIN33 AGND
• PIN30 RUN

VBUS ir mikro-USB ieejas skaļuma regulēšanas ierīce.tage, pievienots micro-USB porta 1. kontaktam. Nomināli tas ir 5 V (vai 0 V, ja USB nav pievienots vai tam nav strāvas).

• VSYS ir galvenais sistēmas ieejas tilpumstage, kas var mainīties atļautajā diapazonā no 1.8 V līdz 5.5 V, un to izmanto iebūvētais SMPS, lai ģenerētu 3.3 V RP2350 un tā GPIO.
• 3V3_EN tiek savienots ar integrētās SMPS iespējošanas pieslēgvietu un, izmantojot 100 kΩ rezistoru, tiek pieslēgts augstam spriegumam (uz VSYS). Lai atspējotu 3.3 V (kas arī atslēdz RP2350), savienojiet šo pieslēgvietu ar īsslēgumu zemā līmenī.
• 3V3 ir galvenais 3.3 V barošanas avots RP2350 un tā I/O, ko ģenerē iebūvētais SMPS. Šo kontaktu var izmantot ārējo shēmu barošanai (maksimālā izejas strāva būs atkarīga no RP2350 slodzes un VSYS sprieguma).tage; ieteicams saglabāt slodzi uz šo tapu zem 300 mA).
• ADC_VREF ir ADC barošanas avota (un atsauces) tilpumstage, un tiek ģenerēts uz Pico 2 W, filtrējot 3.3 V barošanas spriegumu. Šo kontaktu var izmantot ar ārēju atsauci, ja nepieciešama labāka ADC veiktspēja.
• AGND ir GPIO26-29 zemējuma atsauce. Zem šiem signāliem atrodas atsevišķa analogā zemējuma plakne, kas beidzas šajā pieslēgvietā. Ja ADC netiek izmantots vai ADC veiktspēja nav kritiska, šo pieslēgvietu var savienot ar digitālo zemējumu.
• RUN ir RP2350 iespējošanas pieslēgvieta, un tai ir iekšējais (mikroshēmā iebūvētais) pievilkšanas rezistors līdz 3.3 V aptuveni ~50 kΩ. Lai atiestatītu RP2350, izveidojiet īssavienojumu ar šo pieslēgvietu zemā stāvoklī.
• Visbeidzot, ir arī seši testa punkti (TP1–TP6), kuriem var piekļūt, ja nepieciešams, piemēram,amppiemēram, ja izmanto kā virsmas montāžas moduli. Tie ir:
  • TP1 zemējums (tuvi savienots zemējums diferenciāliem USB signāliem)
  • TP2 USB DM
  • TP3 USB DP
  • TP4 WL_GPIO1/SMPS PS pieslēgvieta (nelietot)
  • TP5 WL_GPIO0/LED (nav ieteicams lietot)
  • TP6 ZĀBAKI
• Lai piekļūtu USB signāliem, var izmantot TP1, TP2 un TP3, nevis micro-USB portu. TP6 var izmantot, lai pārslēgtu sistēmu uz lielapjoma atmiņas USB programmēšanas režīmu (ieslēdzot to, īsslēgot to līdz zemam spriegumam). Ņemiet vērā, ka TP4 nav paredzēts lietošanai ārpus telpām, un TP5 nav īsti ieteicams lietot, jo tas svārstīsies tikai no 0 V uz LED tiešo skaļumu.tage (un tāpēc to var izmantot kā izvadi tikai ar īpašu piesardzību).

Virsmas montāžas pamatne
Sistēmām, kurās kā moduļus tiks lodētas Pico 2 W ierīces ar atkārtotu lodēšanu, ieteicams šāds nospiedums (5. attēls).

• Uz pamatnes ir norādītas testa punktu atrašanās vietas un kontaktligzdu izmēri, kā arī 4 USB savienotāja apvalka zemējuma kontakti (A, B, C, D). Pico 2 W USB savienotājs ir caurumots caurums, kas nodrošina tam mehānisko izturību. USB ligzdas tapas neizvirzās pilnībā cauri platei, tomēr ražošanas laikā lodējums uz šiem kontaktligzdām uzkrājas, un tas var neļaut modulim pilnībā nogulties horizontāli. Tāpēc SMT moduļa pamatnē ir aprīkoti kontaktligzdas, lai šī lodēšana varētu kontrolēti pārplūst, kad Pico 2 W atkal tiek pārpludināts.
• Testa punktiem, kas netiek izmantoti, ir pieņemami zem tiem uz nesējplates izvadīt vara vadus (ar atbilstošu atstarpi).
• Veicot izmēģinājumus ar klientiem, esam secinājuši, ka pastas trafaretam jābūt lielākam par nospiedumu. Spilventiņu pārlīmēšana nodrošina vislabākos iespējamos rezultātus lodēšanas laikā. Šis pastas trafarets (6. attēls) norāda lodēšanas pastas zonu izmērus uz Pico 2 W. Mēs iesakām pastas zonas, kas ir par 163% lielākas par nospiedumu.

Izsargāšanās zona
Antenai ir izgriezums (14 mm × 9 mm). Ja antenas tuvumā (jebkādā izmērā) tiek novietots kaut kas, antenas efektivitāte samazinās. Raspberry Pi Pico W jānovieto uz plates malas, nevis jāievieto metālā, lai izvairītos no Faradeja būra veidošanās. Zemējuma pievienošana antenas sānos nedaudz uzlabo veiktspēju.

Ieteicamie ekspluatācijas apstākļi
Pico 2 W darbības apstākļi lielā mērā ir atkarīgi no tā sastāvdaļu noteiktajiem darbības apstākļiem.

• Darba temperatūra Maks. 70°C (ieskaitot pašsildīšanu)
• Darba temperatūra Min -20°C
• VBUS 5V ± 10%.
• Strāvas padeve (VSYS) Min 1.8 V
• Maksimālā VSYS 5.5 V
• Ņemiet vērā, ka VBUS un VSYS strāva būs atkarīga no lietošanas gadījuma, dažiem piemēriemampLes ir sniegtas nākamajā sadaļā.
• Ieteicamā maksimālā apkārtējās vides temperatūra darba laikā ir 70 °C.

3. nodaļa. Informācija par lietojumprogrammām

Zibspuldzes programmēšana

• Iebūvēto 2 MB QSPI zibatmiņu var (pār)programmēt, izmantojot seriālā vada atkļūdošanas portu vai īpašu USB lielapjoma atmiņas ierīces režīmu.
• Vienkāršākais veids, kā pārprogrammēt Pico 2 W zibatmiņu, ir izmantot USB režīmu. Lai to izdarītu, izslēdziet plati un pēc tam plates ieslēgšanas laikā turiet nospiestu pogu BOOTSEL (piemēram, turiet nospiestu pogu BOOTSEL, pievienojot USB).
• Pēc tam Pico 2 W parādīsies kā USB lielapjoma atmiņas ierīce. Velkot īpašu '.uf2' file uz diska ierakstīs šo file uz zibspuldzi un restartējiet Pico 2 W.
• USB sāknēšanas kods tiek saglabāts ROM atmiņā RP2350, tāpēc to nevar nejauši pārrakstīt.
• Lai sāktu lietot SWD portu, skatiet sadaļu Atkļūdošana ar SWD grāmatā “Darba sākšana ar Raspberry Pi Pico”.

Vispārējas nozīmes I/O

• Pico 2 W GPIO tiek darbināts no iebūvētās 3.3 V sliedes, un tā fiksētā strāva ir 3.3 V.
• Pico 2 W atklāj 26 no 30 iespējamām RP2350 GPIO pieslēgvietām, izvadot tās tieši uz Pico 2 W galvenes pieslēgvietām. GPIO0 līdz GPIO22 ir tikai digitāli, un GPIO 26-28 var izmantot kā digitālo GPIO vai kā ADC ieejas (programmatūras izvēle).

PIEZĪME

• GPIO 26-29 ir ADC saderīgi un tiem ir iekšēja apgrieztā diode uz VDDIO (3.3 V) sliedi, tāpēc ieejas spriegumstage nedrīkst pārsniegt VDDIO plus aptuveni 300 mV. Ja RP2350 nav strāvas padeves, pielietojot spriegumutagElektrība uz šiem GPIO izvadiem "noplūdīs" caur diodi VDDIO sliedē. GPIO izvadiem 0–25 (un atkļūdošanas izvadiem) nav šī ierobežojuma, un tāpēc tie ir tilpuma ziņā vāji.tage var droši pielietot šiem izvadiem, kad RP2350 ir atvienots no barošanas avota līdz 3.3 V.

Izmantojot ADC
RP2350 ADC nav iebūvētas atsauces; tas kā atsauci izmanto savu barošanas avotu. Pico 2 W ADC_AVDD pieslēgvieta (ADC barošanas avots) tiek ģenerēta no SMPS 3.3 V, izmantojot RC filtru (201 Ω uz 2.2 μF).

1. Šis risinājums balstās uz 3.3 V SMPS izejas precizitāti
2. Daļa barošanas bloka trokšņu netiks filtrēti.
3. ADC patērē strāvu (apmēram 150 μA, ja temperatūras noteikšanas diode ir atspējota, kas var atšķirties atkarībā no mikroshēmas); būs aptuveni 150 μA * 200 = ~30 mV iekšēja nobīde. Strāvas patēriņš nedaudz atšķiras, ja ADC ir izslēgts.ampling (apmēram +20 μA), tāpēc nobīde mainīsies arī atkarībā no sampgan ling, gan darba temperatūra.

Mainot pretestību starp ADC_VREF un 3.3 V tapu, var samazināt nobīdi uz lielāka trokšņa rēķina, kas ir noderīgi, ja lietošanas gadījums var atbalstīt vidējo vērtību vairāku sekunžu laikā.amples.

• SMPS režīma tapas (WL_GPIO1) aktivizēšana ar augstu līmeni piespiež barošanas bloku pārslēgties PWM režīmā. Tas var ievērojami samazināt SMPS raksturīgo pulsāciju pie nelielas slodzes un tādējādi samazina pulsāciju ADC barošanas blokā. Tas samazina Pico 2 W jaudas efektivitāti pie nelielas slodzes, tāpēc ADC pārveidošanas beigās PFM režīmu var atkārtoti iespējot, vēlreiz iestatot WL_GPIO1 uz zemu līmeni. Skatiet 3.4. sadaļu.
• ADC nobīdi var samazināt, pieslēdzot ADC otro kanālu zemei ​​un izmantojot šo nulles mērījumu kā nobīdes aptuvenu vērtību.
• Lai ievērojami uzlabotu ADC veiktspēju, no ADC_VREF tapas pie zemējuma var pievienot ārēju 3.0 V šunta atsauci, piemēram, LM4040. Ņemiet vērā, ka, to darot, ADC diapazons ir ierobežots ar 0 V–3.0 V signāliem (nevis 0 V–3.3 V), un šunta atsauce nepārtraukti patērēs strāvu caur 200 Ω filtra rezistoru (3.3 V–3.0 V)/200 = ~1.5 mA.
• Ņemiet vērā, ka 1Ω rezistors uz Pico 2 W (R9) ir paredzēts, lai palīdzētu ar šunta atsaucēm, kas citādi kļūtu nestabilas, ja tās būtu tieši savienotas ar 2.2 μF. Tas arī nodrošina filtrēšanu pat tad, ja 3.3 V un ADC_VREF ir īsslēgti kopā (ko varētu vēlēties lietotāji, kuri panes troksni un vēlas samazināt raksturīgo nobīdi).
• R7 ir fiziski liels 1608 metrisko (0603) korpusa rezistors, tāpēc to var viegli noņemt, ja lietotājs vēlas izolēt ADC_VREF un veikt savas izmaiņas ADC skaļumā.tage, piemēram,ampdarbina to no pilnīgi atsevišķa sējmašīnastage (piemēram, 2.5 V). Ņemiet vērā, ka RP2350 ADC ir kvalificēts tikai 3.0/3.3 V spriegumam, bet tam vajadzētu darboties līdz aptuveni 2 V.

Jaudas ķēde
Pico 2 W ir izstrādāts ar vienkāršu, bet elastīgu barošanas avota arhitektūru, un to var viegli darbināt no citiem avotiem, piemēram, baterijām vai ārējiem barošanas avotiem. Pico 2 W integrēšana ar ārējām uzlādes ķēdēm ir arī vienkārša. 8. attēlā parādīta barošanas avota shēma.

• VBUS ir 5 V ieeja no micro-USB porta, kas tiek padota caur Šotkija diodi, lai ģenerētu VSYS. VBUS uz VSYS diode (D1) nodrošina elastību, ļaujot dažādu barošanas avotu barošanu OR režīmā ievadīt VSYS.
• VSYS ir galvenās sistēmas "ievades tilpums"tage' un baro RT6154 sprieguma paaugstināšanas SMPS, kas ģenerē fiksētu 3.3 V izeju RP2350 ierīcei un tās I/O (un to var izmantot ārējo shēmu barošanai). VSYS dalīts ar 3 (ar R5, R6 Pico 2 W shēmā) un to var uzraudzīt ADC 3. kanālā, kad bezvadu pārraide nenotiek. To var izmantot, piemēram,ampkā neapstrādāta akumulatora tilpumstage monitoru.
• Kā norāda nosaukums, sprieguma stabilizatora (SMPS) strāvas padeves pastiprinātājs (Buck-boost) var nemanāmi pārslēgties no sprieguma stabilizatora (Buck-Boost) uz sprieguma stabilizatora (Buck) režīmu un tādējādi uzturēt izejas skaļumu.tage 3.3 V no plaša ieejas skaļuma diapazonatages, no ~1.8 V līdz 5.5 V, kas nodrošina lielu elastību barošanas avota izvēlē.
• WL_GPIO2 uzrauga VBUS esamību, savukārt R10 un R1 nomāc VBUS, lai pārliecinātos, ka tas ir 0 V, ja VBUS nav.
• WL_GPIO1 kontrolē RT6154 PS (enerģijas taupīšanas) pieslēgvietu. Kad PS ir zems (pēc noklusējuma ir iestatīts uz Pico 2 W), regulators atrodas impulsa frekvences modulācijas (PFM) režīmā, kas pie nelielām slodzēm ievērojami ietaupa enerģiju, tikai reizēm ieslēdzot komutācijas MOSFET, lai uzturētu izejas kondensatoru uzlādētu. Iestatot augstu PS, regulators pārslēdzas impulsa platuma modulācijas (PWM) režīmā. PWM režīms piespiež SMPS nepārtraukti pārslēgties, kas ievērojami samazina izejas pulsāciju pie nelielām slodzēm (kas dažos lietošanas gadījumos var būt noderīgi), bet uz daudz sliktākas efektivitātes rēķina. Ņemiet vērā, ka lielas slodzes gadījumā SMPS darbosies PWM režīmā neatkarīgi no PS pieslēgvietas stāvokļa.
• SMPS EN pieslēgvietu uz VSYS pieslēdz 100 kΩ rezistors, un tā ir pieejama Pico 2 W pieslēgvietā 37. Šīs pieslēgvietas īsslēgšana ar zemi atspējos SMPS un pārslēgs to uz mazas jaudas stāvokli.

PIEZĪME 
RP2350 ir iebūvēts lineārais regulators (LDO), kas baro digitālo kodolu ar 1.1 V (nominālo) spriegumu no 3.3 V barošanas avota, kas nav parādīts 8. attēlā.

Raspberry Pi Pico 2 W barošana

• Vienkāršākais veids, kā darbināt Pico 2 W, ir pievienot micro-USB, kas darbinās VSYS (un līdz ar to sistēmu) no 5V USB VBUS sprieguma.tage., caur D1 (tātad VSYS kļūst par VBUS mīnus Šotki diodes sprieguma kritums).
• Ja USB ports ir vienīgais barošanas avots, VSYS un VBUS var droši savienot īsslēgumā, lai novērstu Šotki diodes sprieguma kritumu (kas uzlabo efektivitāti un samazina VSYS pulsāciju).
• Ja USB ports netiks izmantots, Pico 2 W var droši darbināt, pievienojot VSYS vēlamajam barošanas avotam (diapazonā no ~1.8 V līdz 5.5 V).

SVARĪGI
Ja izmantojat Pico 2 W USB resursdatora režīmā (piemēram, izmantojot kādu no TinyUSB resursdatora piem.amples), tad jums ir jādarbina Pico 2 W, pievadot 5 V VBUS tapai.

Vienkāršākais veids, kā droši pievienot Pico 2 W otru barošanas avotu, ir to padot VSYS caur citu Šotkija diodi (skatiet 9. attēlu). Tas radīs divu sprieguma savienojumu "VAI".tag, ļaujot augstākajam no ārējiem tilpumiemtage vai VBUS, lai darbinātu VSYS, diodēm novēršot, ka viens no barošanas avotiem darbina otru. Piemēram,ampviena litija jonu baterija* (bateriju tilpumstaglabi darbosies (no ~3.0 V līdz 4.2 V), kā arī trīs AA sērijas elementi (no ~3.0 V līdz ~4.8 V) un jebkurš cits fiksēts barošanas avots diapazonā no ~2.3 V līdz 5.5 V. Šīs pieejas trūkums ir tas, ka otrajam barošanas avotam diodes spriegums kritīsies tāpat kā VBUS, un tas var nebūt vēlams no efektivitātes viedokļa vai ja avots jau atrodas tuvu ieejas sprieguma apakšējam diapazonam.tage atļauts RT6154.

Uzlabots veids, kā barot no otrā avota, ir izmantot P kanāla MOSFET (P-FET), lai aizstātu Šotki diodi, kā parādīts 10. attēlā. Šeit FET vārtus kontrolē VBUS, un tie atvienos sekundāro avotu, kad VBUS ir klāt. P-FET jāizvēlas ar zemu pretestību, tādējādi pārvarot efektivitāti un spriegumu.tage-drop problēmas ar tikai diodes risinājumu.

• Ņemiet vērā, ka Vt (robežtilpumstage) P-FET jāizvēlas tā, lai tas būtu krietni zem minimālā ārējās ieejas spriegumatage., lai pārliecinātos, ka P-FET tiek ieslēgts ātri un ar mazu pretestību. Kad ieejas VBUS tiek atvienots, P-FET nesāks ieslēgties, kamēr VBUS nenokritīs zem P-FET Vt, tikmēr P-FET korpusa diode var sākt vadīt (atkarībā no tā, vai Vt ir mazāks par diodes kritumu). Ieejām, kurām ir zems minimālais ieejas spriegumstage, vai ja paredzams, ka P-FET vārti mainīsies lēni (piemēram, ja VBUS tiek pievienota jebkāda kapacitāte), ieteicams sekundārs Šotki diode pāri P-FET (tajā pašā virzienā kā korpusa diode). Tas samazinās spriegumu.tage kritums pāri P-FET korpusa diodei.
• BijušaisampPiemērots P-MOSFET vairumam situāciju ir diodes DMG2305UX, kuru maksimālā Vt ir 0.9 V un Ron ir 100 mΩ (pie 2.5 V Vgs).

UZMANĪBU
Ja tiek izmantotas litija jonu baterijas, tām jābūt aprīkotām ar atbilstošu aizsardzību pret pārmērīgu izlādi, pārlādēšanu, uzlādi ārpus atļautā temperatūras diapazona un pārslodzes strāvu. Neizolētas baterijas ir bīstamas un var aizdegties vai eksplodēt, ja tās tiek pārmērīgi izlādētas, pārlādētas vai uzlādētas/izlādētas ārpus atļautā temperatūras un/vai strāvas diapazona.

Izmantojot akumulatora lādētāju
Pico 2 W var izmantot arī ar akumulatora lādētāju. Lai gan šis ir nedaudz sarežģītāks lietošanas gadījums, tas joprojām ir vienkāršs. 11. attēlā parādīts piemērs.amppiemēram, izmantojot “strāvas padeves” tipa lādētāju (kur lādētājs nemanāmi pārvalda pārslēgšanos starp barošanu no akumulatora vai barošanu no ievades avota un akumulatora uzlādi pēc nepieciešamības).

BijušajāampPiemēram, mēs padodam VBUS lādētāja ieejai un VSYS izejai, izmantojot iepriekš minēto P-FET shēmu. Atkarībā no jūsu lietošanas gadījuma varat arī pievienot Šotki diodi pāri P-FET, kā aprakstīts iepriekšējā sadaļā.

USB

• RP2350 ir integrēts USB1.1 PHY un kontrolieris, ko var izmantot gan ierīces, gan resursdatora režīmā. Pico 2 W pievieno divus nepieciešamos 27 Ω ārējos rezistorus un savieno šo saskarni ar standarta micro-USB portu.
• USB portu var izmantot, lai piekļūtu USB sāknēšanas ielādētājam (BOOTSEL režīms), kas saglabāts RP2350 sāknēšanas ROM. To var izmantot arī ar lietotāja kodu, lai piekļūtu ārējai USB ierīcei vai resursdatoram.

Bezvadu interfeiss
Pico 2 W ir iebūvēts 2.4 GHz bezvadu interfeiss, izmantojot Infineon CYW43439, kam ir šādas funkcijas:

• WiFi 4 (802.11n), vienas joslas (2.4 GHz)
• WPA3
• SoftAP (līdz 4 klientiem)
• Bluetooth 5.2
  • Atbalsts Bluetooth LE centrālās un perifērijas ierīču lomām
  • Atbalsts Bluetooth Classic

Antena ir iebūvēta antena, kurai ir ABRACON (agrāk ProAnt) licence. Bezvadu saskarne ir savienota ar RP2350, izmantojot SPI.

• Kontaktu ierobežojumu dēļ daži bezvadu saskarnes kontakti tiek koplietoti. CLK tiek koplietots ar VSYS monitoru, tāpēc VSYS var nolasīt, izmantojot ADC, tikai tad, ja nenotiek SPI transakcija. Infineon CYW43439 DIN/DOUT un IRQ koplieto vienu kontaktu RP2350. IRQ pārbaude ir piemērota tikai tad, ja nenotiek SPI transakcija. Saskarne parasti darbojas ar frekvenci 33 MHz.
• Lai nodrošinātu vislabāko bezvadu veiktspēju, antenai jāatrodas brīvā vietā. Piemēram, metāla priekšmetu novietošana zem antenas vai tās tuvumā var samazināt tās veiktspēju gan pastiprinājuma, gan joslas platuma ziņā. Zemējuma metāla priekšmetu pievienošana antenas sāniem var uzlabot antenas joslas platumu.
• CYW43439 ir trīs GPIO pieslēgvietas, kas tiek izmantotas citām plates funkcijām un kurām var viegli piekļūt, izmantojot SDK:
  • WL_GPIO2
  • IP VBUS sajūta — augsta, ja ir VBUS, pretējā gadījumā zema
  • WL_GPIO1
  • OP kontrolē iebūvēto SMPS enerģijas taupīšanas pieslēgvietu (3.4. sadaļa)
  • WL_GPIO0
• OP savienots ar lietotāja LED

PIEZĪME 
Pilnu informāciju par Infineon CYW43439 var atrast Infineon vietnē. webvietne.

Atkļūdošana
Pico 2 W apvieno RP2350 seriālā vada atkļūdošanas (SWD) saskarni ar trīs kontaktu atkļūdošanas galvenes moduli. Lai sāktu lietot atkļūdošanas portu, skatiet sadaļu Atkļūdošana ar SWD grāmatā “Darba sākšana ar Raspberry Pi Pico sēriju”.

PIEZĪME 
RP2350 mikroshēmai ir iekšējie pacēlājrezistori SWDIO un SWCLK tapās, abi nomināli 60 kΩ.

A pielikums: Pieejamība
Raspberry Pi garantē Raspberry Pi Pico 2 W produkta pieejamību vismaz līdz 2028. gada janvārim.

Atbalsts
Atbalstu skatiet Raspberry Pi Pico sadaļā. webvietni un uzdodiet jautājumus Raspberry Pi forumā.

B pielikums: Pico 2 W komponentu atrašanās vietas

C pielikums: Vidējais laiks starp kļūmēm (MTBF)

1. tabula. Vidējais laiks starp kļūmēm Raspberry Pi Pico 2 W

Modelis	Vidējais laiks starp bojājumiem, zeme ir labdabīga (stundas)	Vidējais laiks starp kļūmēm uz zemes, mobilais (stundas)
Pico 2 W	182 000	11 000

Zeme, labdabīga 
Attiecas uz nemobilāmām, temperatūras un mitruma kontrolētām vidēm, kas ir viegli pieejamas apkopei; ietver laboratorijas instrumentus un testa iekārtas, medicīnas elektronisko aprīkojumu, uzņēmējdarbības un zinātnisko datoru kompleksus.

Zeme, mobilā 
Pieņem, ka ekspluatācijas slodzes līmeņi ir krietni virs normālas mājsaimniecības vai vieglās rūpniecības lietošanas, bez temperatūras, mitruma vai vibrācijas kontroles: attiecas uz iekārtām, kas uzstādītas uz riteņu vai kāpurķēžu transportlīdzekļiem, un iekārtām, ko pārvadā manuāli; ietver mobilās un rokas sakaru iekārtas.

Dokumentācijas izlaišanas vēsture

• 25. gada 2024. novembris
• Sākotnējā izlaišana.

FAQ

J: Kādam jābūt Raspberry Pi Pico 2W barošanas avotam?
A: Barošanas blokam jānodrošina 5 V līdzstrāva un minimālā nominālā strāva 1 A.

J: Kur es varu atrast atbilstības sertifikātus un numurus?
A: Visus atbilstības sertifikātus un numurus skatiet vietnē www.raspberrypi.com/compliance.

Dokumenti / Resursi

Raspberry Pi Pico 2 W mikrokontrolleru plate [pdfLietotāja rokasgrāmata PICO2W, 2ABCB-PICO2W, 2ABCBPICO2W, Pico 2 W mikrokontrollera plate, Pico 2 W, Mikrokontrollera plate, Plate

Atsauces

• Lietotāja rokasgrāmata