Photo du Raspberry Pi Picro avec le magasine hackSpace

Der Raspberry Pi Pico, ein 4-Dollar-Mikrocontroller aus Himbeere!

Aktualisiert 22 Januar 2021 - 0 Kommentare - , , ,

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Am 21. Januar 2021 präsentierte die Raspberry Pi Foundation ihr eigenes Mikrocontroller-Board, das Raspberry Pi Pico, das für 4 US-Dollar angekündigt wurde!

Nach dem Wechsel der Single Board Computer-Branche (oder Single Board-Computer in gutem Französisch) beabsichtigt die Stiftung daher, die Mikrocontroller-Branche in Angriff zu nehmen.

In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie den Raspberry Pi Pico erhalten, den Unterschied zwischen Mikrocomputer und Mikrocontroller, was der Raspberry Pico im Bauch hat, und schließlich, wie Sie ihn verwenden und wo Sie Dokumentation finden, um loszulegen.

Wo kann ich den Raspberry Pi Pico kaufen?

Wie so oft bei der Veröffentlichung eines neuen Produkts durch die Raspberry Pi Foundation ist mit Lagerbeständen von mindestens einigen Tagen zu rechnen.

Wie bei den klassischeren Versionen des Raspberry Pi finden Sie den Raspberry Pi Pico bei verschiedenen Online-Anbietern.

Allgemeiner finden Sie es auf Amazon.fr , da der Preis variabel ist, sollte es sich dennoch in den Tagen oder Wochen nach der Veröffentlichung um 4 € stabilisieren, sobald sich die Lagerbestände wieder normalisieren. .

Darüber hinaus wäre es nicht verwunderlich, diesen Mikrocontroller in Zukunft auf den Websites von auf Elektronik spezialisierten Einzelhändlern zu finden.

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Mikrocontroller VS Mikrocomputer, was ist der Unterschied?

Wenn Sie zweifellos bereits einen Mikrocomputer verwendet haben (im engeren Sinne des Begriffs, den Sie derzeit verwenden, wenn Sie beispielsweise ein Smartphone verwenden), besteht eine gute Chance, dass Sie ihn noch nie verwendet haben (zumindest wissen). ein Mikrocontroller.

Zusammenfassend ist ein Mikrocomputer Generalist. Es basiert auf der Verwendung eines Allzweck-Mikroprozessors und kann mehrere Aufgaben ausführen: grafische Anzeige; Internetverbindung ; Verwaltung von Peripheriegeräten und vor allem Verwendung eines Betriebssystems. Es ist also ein Computer wie jeder andere, er ist nur sehr klein.

Foto eines Himbeer-Pi Null W.
Ein Raspberry Pi ist daher ein Mikrocomputer. Dies ist dennoch ein Sonderfall, da wir sehen können, dass auch programmierbare GPIO-Ein- / Ausgänge eingebettet sind.

Umgekehrt ist ein Mikrocontroller normalerweise ziemlich spezialisiert. Sie können nicht mehrere Aufgaben ausführen, sondern im Wesentlichen Peripheriegeräte mithilfe programmierbarer elektrischer Ein- / Ausgänge steuern. Im Gegensatz zum Mikrocomputer führt der Mikrocontroller daher kein Betriebssystem aus und führt nur ein Programm aus, das vor dem Start in den Speicher geladen wird.

Der Mikrocontroller ist daher in Bezug auf Berechnungskapazitäten usw. viel weniger flexibel und leistungsfähig, verbraucht jedoch viel weniger Strom und eignet sich besser zum Lesen von Sonden, Steuern von elektrischen Peripheriegeräten (LEDs, Motoren, Relais usw. usw.). ) oder das Lesen von analogen statt digitalen elektrischen Signalen.

Mikrocontroller oder Mikrocontrollerplatine?

Aus Gründen der Präzision ist anzumerken, dass ein Mikrocontroller im engeren Sinne nur den elektronischen Chip bezeichnet, der die Speicher, den Prozessor und die Eingangs- / Ausgangsleitungen zusammenfasst.

Der Raspberry Pi Pico ist also eigentlich eine Mikrocontroller-Karte. Der Mikrocontroller als solcher, bei dem es sich um den RP2040-Chip handelt, wird um Energieverwaltung, Konnektivität usw. erweitert. Wenn wir über das Arduino Uno sprechen, das wahrscheinlich berühmteste der Mikrocontroller-Karten, ist das Arduino eine Mikrocontroller-Karte, und der Mikrocontroller selbst ist der ATmega328P-Chip.

Das Arduino Uno ist wahrscheinlich das bekannteste Mikrocontroller-Board.

Die technischen Eigenschaften des Raspberry Pi Pico.

Lass uns reden, lass uns über Zahlen reden und sehen, was dieser Neuling im Bauch hat. Auf dem Programm stehen die technischen Eigenschaften des Mikrocontrollers und das Format der Pico-Karte.

Der RP2040-Mikrocontroller.

Der Raspberry Pi Pico basiert daher auf einem brandneuen Mikrocontroller, der direkt von der Raspberry Pi Foundation entwickelt wurde, dem RP2040.

Wir sollten hier den Ehrgeiz der Stiftung beachten. In der Tat zog es die Stiftung vor, eine vollständig vorhandene Komponente zu erstellen, wenn es einfach gewesen wäre, eine bereits vorhandene Komponente zu verwenden oder ein spezialisiertes Unternehmen zu bitten, eine Komponente anzupassen und die Marke Raspberry Pi anzubringen. Eine mutige Wahl, die es ihm ermöglicht, beeindruckende Leistung zu einem unschlagbaren Preis anzubieten.

Der RP2040-Chip ist eine Kreation der Raspberry Pi Foundation und das Herzstück des Pico-Boards.

Auf technischer Ebene scheint dieser Mikrocontroller tatsächlich ziemlich beeindruckend zu sein.

  • Dual-Core-Arm Cortex-M0 + bei 133 MHz
  • 264 KB (erinnern Sie sich an Kilobyte?) On-Chip-RAM
  • Unterstützung für bis zu 16 MB Off-Chip-Flash-Speicher über einen dedizierten QSPI-Bus
  • DMA-Controller
  • Interpolator- und Integer-Divider-Peripheriegeräte
  • 30 GPIO-Pins, von denen 4 als Analogeingänge verwendet werden können
  • 2 × UARTs, 2 × SPI-Controller und 2 × I2C-Controller
  • 16 × PWM-Kanäle
  • 1 × USB 1.1-Controller und PHY mit Host- und Geräteunterstützung
  • 8 × Raspberry Pi Programmierbare E / A-Zustandsmaschinen (PIO)
  • USB-Massenspeicher-Startmodus mit UF2-Unterstützung für Drag-and-Drop-Programmierung

Lassen Sie uns schnell auf diese Merkmale zurückkommen, ohne auf technische Details einzugehen, die nur diejenigen ansprechen, die ohnehin keine Erklärung benötigen.

Für den Prozessor haben wir einen Dual-Core, der daher eine parallele Programmierung ermöglichen sollte (zwei verschiedene Operationen mit zwei verschiedenen Kernen gleichzeitig lösen).

In Bezug auf den integrierten Arbeitsspeicher haben wir 264 Kilobyte. Dies scheint Ihnen vielleicht nicht viel zu sein, aber es sollte bedacht werden, dass es sich hier um einen Mikrocontroller und nicht um einen Computer handelt. Zum Vergleich: Ein Arduino Uno bietet nur 32 Kilobyte oder etwa das 8-fache weniger. Außerdem kann dieser Speicher über einen dedizierten QSPI-Bus auf bis zu 16 Megabyte erweitert werden, was dann sehr ansehnlich wird.

In Bezug auf die Konnektivität verfügen wir über 30 GPIO-Leitungen, von denen 4 als analoge Eingänge verwendet werden können und die UART-, SPI-, I2C- und PWM-Kommunikation unterstützen.

Das Raspberry Pi Pico Board, Netzteil und Format.

Die Raspberry Pi Pico-Karte enthält daher den RP2040-Mikrocontroller, um ein benutzerfreundlicheres Format, ein integriertes Netzteilmanagement, erweiterten RAM und einige andere Funktionen anzubieten.

Der Raspberry Pi Pico, eine sehr kleine Karte und 26 GPIO-Pins.

Auf der physischen Ebene sieht der Raspberry Pi Pico wie ein 21 × 51 mm Brett aus.

Rolle Himbeer Pi Pico im sogenannten "echten" Format
Die Großhändler erhalten den Raspberry Pi Pico direkt auf Rollen mit mehreren hundert (Tausenden) Einheiten, einem sogenannten „Tape and Reel“ -Format.

Der Pico legt 26 der 30 GPIO-Anschlüsse des RP2040 in Form von gebohrten und schweißbaren Pads im Standardabstand von 0,1 Zoll frei und erinnert Sie an die des Raspberry Pi Zero. Ein zusätzliches Teil ermöglicht das direkte Löten auf Kupfer Kontakte.

Die Karte hat auch eine integrierte LED. Ein Druckknopf zum Aktivieren des USB-Speichermodus (zum Kopieren Ihres Programms auf den Raspberry Pi Pico), der auch als klassischer Druckknopf verwendet werden kann. Neben einem Mini-USB-Anschluss, über den der Pico an Ihren Computer angeschlossen wird, um Ihren Code von Ihrem PC auf den Pi zu kopieren, und der auch als klassischer USB-Anschluss dienen kann, um beispielsweise eine Sonde an den Raspberry anzuschließen.

Schließlich ist anzumerken, dass der Pico so konstruiert wurde, dass seine Unterseite vollkommen flach ist, sodass er direkt durch Löten in eine „Host“ -Karte integriert werden kann, was ein großes Plus für die Produktion darstellt. von eingebetteten Produkten.

Mit dem Raspberry Pi Pico könnte nichts einfacher sein!

Der Raspberry Pi Pico wurde speziell für den Einsatz an Bord entwickelt, bei dem es sich häufig um Stromquellen mit Spannungen handelt, die manchmal nicht sehr normal oder instabil sind.

Das Fundament integrierte daher die Energieverwaltung über eine Schaltung RT6150B und ermöglichte so einen sehr großen Stromversorgungsbereich von 1,8 V bis 5,5 V.

Kommentiertes Foto der Raspberry Pi Pico-Komponenten
At the top right we can see the RT6150B switching power supply. – Credit: https://framboise-314.fr BY-NC-SA 3.0

This integrated power management should allow the Pico to be powered with a large number of different sources (AA batteries, a lithium-ion battery, or a conventional power supply), all without the need to stabilize the power supply. Huge gain in simplicity for many projects.

2 additional megabytes of RAM.

In addition to the 264 kilobytes of RAM built into the RP2040, the Pico includes an additional 2MB flash memory, which should suffice for most on-board uses.

How to program the Raspberry Pi Pico and where to find documentation?

But then, finally, how is a Raspberry Pi Pico used? Well there are no secrets, we will have to put our hands in the code!

How to program for the Pi Pico?

As we explained earlier, a microcontroller just repeats the same program over and over again, and that program… it’s up to you to write it! Want to flash an LED? We’ll have to write a program for that :). Want to control an engine? The same !

To program the Raspberry Pi Pico you can use two different languages, either the C language , or the Python language with its implementation MicroPython , which has the advantage of being much simpler than C (really much simpler).

Programmieren lernen kann beängstigend sein, aber keine Panik, die Stiftung hat eine Menge Dokumentation und sogar ein Buch erstellt!

Sobald Ihr Code geschrieben und kompiliert ist, müssen Sie ihn nur noch auf den Pico kopieren, indem Sie ihn an USB an Ihren Computer anschließen :).

Wo finde ich Dokumentation zur Verwendung des Pi Pico?

So dargestellt kann die Verwendung des Pi Pico überwältigend und kompliziert erscheinen, und um ehrlich zu sein, ist dieser Eindruck nicht völlig ungerechtfertigt. Die gute Nachricht ist jedoch, dass die Stiftung die Programmierausbildung immer als ihre Priorität angesehen hat. Konstant in seiner Berufung hat es daher bereits eine reichhaltige Dokumentation zu diesem Thema erstellt.

So finden Sie eine vollständige Dokumentation für den Einstieg in den Raspberry Pi Pico , ein Buch „Erste Schritte mit MicroPython auf dem Raspberry Pi Pico“ sowie schrittweise Projekte, in denen Sie lernen, wie Sie den Pi Pico verwenden.

Ein interessantes Produkt, das jedoch für ein weniger allgemeines Publikum gedacht ist.

Mit dem Pi Pico will sich die Stiftung auf dem Mikrocontroller-Markt positionieren, einem Markt, der in erster Linie für eine weniger allgemeine Öffentlichkeit gedacht ist und möglicherweise mehr auf Fachleute ausgerichtet ist.

Dank starker Ambitionen und Ressourcen liefert die Stiftung hier ein aufregendes und vielversprechendes Produkt.

Wenn der Raspberry Pi Pico weniger Menschen betrifft, sollte er sich andererseits für Hersteller als sehr interessant erweisen und neue Verwendungsmöglichkeiten eröffnen, während er für professionelle Produkte, insbesondere über einen sehr guten Formfaktor, als perfekt anpassbar angesehen wird . habe gedacht.

Darüber hinaus sind die Dokumentationsbemühungen der Stiftung beeindruckend und sollten es ermöglichen, sehr schnell eine äußerst aktive Community zu schaffen, die es mehr Menschen ermöglicht, die On-Board-Programmierung zu entdecken.

Wir für unseren Teil sind bereit zu wetten, dass es der Raspberry Pi Foundation gelingen wird, den Markt für Mikrocontroller zu revolutionieren, wie dies in der Vergangenheit bei Single Board Computer der Fall war!

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