Photo du Raspberry Pi Picro avec le magasine hackSpace

¡El Raspberry Pi Pico, un microcontrolador de $ 4 fabricado en Raspberry!

Actualizado el 22 enero 2021 - 0 Comentarios - , , ,

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El 21 de enero de 2021, la Fundación Raspberry Pi presentó su propia placa de microcontrolador, la Raspberry Pi Pico, ¡anunciada por $ 4!

Después de cambiar la industria de las computadoras de placa única (o las computadoras de placa única en buen francés), la fundación tiene la intención de abordar la industria de los microcontroladores.

En este artículo veremos cómo conseguir la Raspberry Pi Pico, la diferencia entre microcomputadora y microcontrolador, qué tiene la Raspberry Pico en su vientre y, finalmente, cómo usarla y dónde encontrar documentación para empezar.

¿Dónde puedo comprar Raspberry Pi Pico?

Como ocurre a menudo con el lanzamiento de un nuevo producto por parte de la fundación Raspberry Pi, se esperan desabastecimientos durante al menos unos días.

Al igual que con las versiones más clásicas de Raspberry Pi, puede encontrar Raspberry Pi Pico en varios proveedores en línea.

De manera más general, lo encontrará en Amazon.fr , siendo el precio variable, sin embargo, también debería estabilizarse alrededor de 4 € en los días o semanas posteriores al lanzamiento, una vez que las existencias vuelvan a la normalidad. .

Además, no sería sorprendente encontrar este microcontrolador en el futuro en los sitios de minoristas especializados en electrónica.

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Microcontrolador VS microordenador, ¿cuál es la diferencia?

Si, sin duda, ya ha utilizado un microordenador (en el sentido estricto del término, actualmente utiliza uno si utiliza un teléfono inteligente, por ejemplo), es muy probable que nunca lo haya utilizado (al menos sabiéndolo), un microcontrolador.

Para resumir a grandes rasgos, una microcomputadora es generalista. Se basa en el uso de un microprocesador de propósito general y es capaz de realizar múltiples tareas: visualización gráfica; Conexión a Internet ; gestión de periféricos y sobre todo uso de un sistema operativo. Es una computadora como cualquier otra, es muy pequeña.

Foto de una Raspberry Pi Zero W
Por tanto, una Raspberry Pi es una microcomputadora. Sin embargo, este es un caso especial, ya que podemos ver que también incorpora entradas / salidas GPIO programables.

Por el contrario, un microcontrolador suele ser bastante especializado. No le permite realizar múltiples tareas, sino esencialmente controlar periféricos mediante el uso de entradas / salidas eléctricas programables. A diferencia de la microcomputadora, por lo tanto, el microcontrolador no ejecuta un sistema operativo y solo ejecuta un programa, que se carga en la memoria antes del inicio.

El microcontrolador es, por tanto, mucho menos flexible y potente en cuanto a capacidades de cálculo, etc., pero por otro lado consume mucha menos corriente y es más adecuado para la lectura de sondas, control de periféricos eléctricos (LED, motores, relés, etc. etc. ), o la lectura de señales eléctricas analógicas en lugar de digitales.

¿Microcontrolador o placa de microcontrolador?

En aras de la precisión, cabe señalar que un microcontrolador en el sentido estricto del término designa solo el chip electrónico que agrupa las memorias, el procesador y las líneas de entrada / salida.

Por tanto, la Raspberry Pi Pico es en realidad una placa de microcontrolador. Agrega administración de energía, conectividad, etc., al microcontrolador como tal, que es el chip RP2040. Asimismo, si hablamos de Arduino Uno, probablemente la más famosa de las placas de microcontroladores, Arduino es una placa de microcontroladores, y el microcontrolador en sí es el chip ATmega328P.

El Arduino Uno es probablemente la placa de microcontroladores más famosa.

Las características técnicas de la Raspberry Pi Pico.

Hablemos, hablemos de números y veamos qué tiene este recién llegado en el estómago. Sobre el programa, características técnicas del microcontrolador y formato de la tarjeta Pico.

El microcontrolador RP2040.

Por lo tanto, Raspberry Pi Pico se basa en un nuevo microcontrolador, creado directamente por la Fundación Raspberry Pi, el RP2040.

Cabe señalar aquí la ambición de la fundación. De hecho, donde la facilidad hubiera sido utilizar un componente ya existente, o pedirle a una empresa especializada que adaptara un componente y colocara la marca Raspberry Pi, la fundación prefirió crear completamente su propio componente. Una elección audaz que le permite ofrecer un rendimiento impresionante a un precio inmejorable.

El chip RP2040 es una creación de la base Raspberry Pi y está en el corazón de la placa Pico.

A nivel técnico, este microcontrolador parece bastante impresionante.

  • Brazo de doble núcleo Cortex-M0 + @ 133MHz
  • 264 KB (¿recuerda kilobytes?) De RAM en el chip
  • Admite hasta 16 MB de memoria Flash fuera del chip a través del bus QSPI dedicado
  • Controlador DMA
  • Periféricos interpoladores y divisores de enteros
  • 30 pines GPIO, 4 de los cuales se pueden utilizar como entradas analógicas
  • 2 × UART, 2 × controladores SPI y 2 × controladores I2C
  • 16 × canales PWM
  • 1 × controlador USB 1.1 y PHY, con soporte para host y dispositivo
  • 8 × máquinas de estado de E / S programables (PIO) Raspberry Pi
  • Modo de arranque de almacenamiento masivo USB con soporte UF2, para programación de arrastrar y soltar

Sin entrar en detalles técnicos que solo hablarán para aquellos que de todos modos no necesitan ninguna explicación, volvamos rápidamente a estas características.

Para el procesador tenemos dual-core, que por lo tanto debería permitir la programación en paralelo (resolver dos operaciones diferentes con dos núcleos diferentes al mismo tiempo)

En cuanto a la RAM incorporada, tenemos 264 kilobytes. Si bien esto puede no parecerle mucho, debe tener en cuenta que estamos hablando de un microcontrolador aquí y no de una computadora. A modo de comparación, un Arduino Uno solo ofrece 32 kilobytes, o aproximadamente 8 veces menos … Además, esta memoria se puede expandir hasta 16 megabytes, a través de un bus QSPI dedicado, que luego se vuelve muy respetable.

Finalmente, en cuanto a conectividad, contamos con 30 líneas GPIO, 4 de las cuales se pueden utilizar como entradas analógicas, con soporte de comunicación UART, SPI, I2C y PWM.

La placa Raspberry Pi Pico, fuente de alimentación y formato.

Por lo tanto, la placa Raspberry Pi Pico incorpora el microcontrolador RP2040 para ofrecer un formato que es más fácil de usar, administración de fuente de alimentación integrada, RAM extendida y algunas otras características.

La Raspberry Pi Pico, una tarjeta muy pequeña y 26 pines GPIO.

A nivel físico, la Raspberry Pi Pico parece una placa de 21 × 51 mm.

Rollo de Raspberry Pi Pico en el llamado formato "real"
Los mayoristas reciben la Raspberry Pi Pico directamente en bobinas de varios cientos (miles) de unidades, un formato llamado «cinta y bobina».

El Pico expone 26 de los 30 puertos GPIO del RP2040, en forma de almohadillas perforadas y soldables con un espaciado estándar de 0.1 ″ y que te recordarán a los de la Raspberry Pi Zero, con una parte adicional que permite la soldadura directa sobre cobre. contactos.

La tarjeta también tiene un LED integrado. Un pulsador para activar el modo de almacenamiento USB (utilizado para copiar su programa a la Raspberry Pi Pico), y que también se podrá utilizar como pulsador clásico. Además de un puerto mini USB, que se utiliza para conectar el Pico a su computadora para copiar su código desde su PC al Pi, y que también puede servir como un puerto USB clásico, por ejemplo para conectar una sonda a la Raspberry.

Por último, cabe destacar que el Pico ha sido diseñado para que su parte inferior sea perfectamente plana, lo que permite integrarlo directamente en una tarjeta “host” soldandola, lo que supone una gran ventaja para la producción. de productos integrados.

Al alimentar la Raspberry Pi Pico, ¡nada podría ser más simple!

La Raspberry Pi Pico ha sido diseñada para un uso específicamente orientado a la informática de a bordo, que a menudo implica fuentes de alimentación con voltajes que a veces no son muy estándar o inestables.

Por lo tanto, la base integró la administración de energía a través de un circuito de conmutación RT6150B , lo que permite un rango de suministro de energía muy amplio, que va de 1.8V a 5.5V.

Foto comentada de los componentes Raspberry Pi Pico
En la parte superior derecha podemos ver la fuente de alimentación conmutada RT6150B. – Crédito: https://framboise-314.fr BY-NC-SA 3.0

Esta gestión de energía integrada debería permitir que el Pico se alimente con una gran cantidad de fuentes diferentes (baterías AA, una batería de iones de litio o una fuente de alimentación convencional), todo sin la necesidad de estabilizar la fuente de alimentación. Gran ganancia en simplicidad para muchos proyectos.

2 megabytes adicionales de RAM.

Además de los 264 kilobytes de RAM incorporados en el RP2040, el Pico incluye una memoria flash adicional de 2 MB, que debería ser suficiente para la mayoría de los usos integrados.

¿Cómo programar la Raspberry Pi Pico y dónde encontrar documentación?

Pero entonces, finalmente, ¿cómo se usa una Raspberry Pi Pico? Pues no hay secretos, ¡tendremos que poner nuestras manos en el código!

¿Cómo programar para el Pi Pico?

Como explicamos anteriormente, un microcontrolador simplemente repite el mismo programa una y otra vez, y ese programa … ¡depende de usted escribirlo! ¿Quieres hacer parpadear un LED? Tendremos que escribir un programa para eso :). ¿Quieres controlar un motor? Lo mismo !

Para programar la Raspberry Pi Pico puedes usar dos lenguajes diferentes, ya sea el lenguaje C , o el lenguaje Python con su implementación MicroPython , que tiene la ventaja de ser mucho más simple que C (realmente mucho más simple).

Aprender a programar puede dar miedo, pero no se asuste, la fundación ha producido mucha documentación e incluso un libro.

Una vez que su código está escrito y compilado, todo lo que tiene que hacer es copiarlo en el Pico conectándolo en USB a su computadora :).

¿Dónde puedo encontrar documentación para aprender a usar Pi Pico?

Presentado así, usar el Pi Pico puede parecer abrumador y complicado y, seamos honestos, esa impresión no es totalmente injustificada. Sin embargo, la buena noticia es que la fundación siempre ha considerado la educación en programación como su prioridad. Constante en su vocación, ha elaborado ya una abundante documentación sobre el tema.

Por lo tanto, encontrará una documentación completa para comenzar con Raspberry Pi Pico , un libro “Comenzar con MicroPython en Raspberry Pi Pico” , así como proyectos paso a paso para aprender a usar Pi Pico.

Un producto interesante pero destinado a un público menos generalista.

Con el Pi Pico, la fundación pretende posicionarse en el mercado de los microcontroladores, un mercado destinado principalmente a un público menos generalista y potencialmente más orientado a los profesionales.

Gracias a una fuerte ambición y recursos, la fundación está entregando aquí un producto emocionante y prometedor.

Si la Raspberry Pi Pico afecta a menos personas, debería, por otro lado, resultar muy interesante para los fabricantes y abrir nuevos usos, mientras que se piensa que se adapta perfectamente a productos profesionales, en particular a través de un factor de forma muy bueno. . pensamiento.

Además, los esfuerzos de documentación realizados por la fundación son impresionantes y deberían permitir crear rápidamente una comunidad extremadamente activa, lo que permitirá que más personas descubran la programación a bordo.

Por nuestra parte, estamos dispuestos a apostar a que la fundación Raspberry Pi logrará revolucionar el mercado de los microcontroladores como lo ha hecho con el de la computadora de placa única en el pasado.

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Autor:
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