نظرة خاطفة على بيكو ، أحدث قوة صغيرة لـ Raspberry Pi

لقد نجحنا في الحصول على Raspberry Pi Pico المرغوب فيه. اليوم ، سنلقي نظرة على بعض أهم الميزات ونضعها على قدم وساق مع بعض من أكبر الأسماء في مجال الإلكترونيات الصغيرة.

سنعرض لك ما يمكن أن يفعله Pico ، وسنساعدك على البدء باستخدام MicroPython ، إحدى لغات البرمجة المدعومة من Pico. سنقدم أيضًا بعض الأكواد لتجربتها في حال قررت شراء بيكو بنفسك.

ما هو Raspberry Pi Pico؟

Raspberry Pi Pico هو متحكم دقيق جديد للميزانية صممه Raspberry Pi. إنه كمبيوتر صغير الحجم مبني على شريحة واحدة ، مع ذاكرة داخلية ، ومنافذ إدخال / إخراج قابلة للبرمجة. تاريخيًا ، تُستخدم المتحكمات الدقيقة في مجموعة متنوعة من الأجهزة من الغرسات الطبية إلى الأدوات الكهربائية. إذا كان لديك جهاز إلكتروني في المنطقة المجاورة لك ، فهناك احتمال كبير لوجود متحكم دقيق بداخله.

الميزات الرئيسية لبيكو

تم تصميم Pico حول شريحة متحكم RP2040 ، التي صممها Raspberry Pi UK. إنه معالج ARM ثنائي النواة مع ساعة مرنة يمكن أن تصل سرعتها إلى 133 ميجاهرتز. يدعم Pico أيضًا جهد الإدخال 1.8-5.5 DC ، ويحتوي على منفذ إدخال micro-USB ، ومستشعر درجة حرارة داخلي.

تحيط بالرقاقة من جميع الجوانب سلسلة من القلاع التي تسمح بسهولة لحام لوح Veroboard أو لوح التجارب. عامل شكل نمط الحزمة المزدوجة المضمنة (DIP) قابل للتكديس ، ويمكن استخدامه أيضًا في تطبيقات لوحة الناقل.

المواصفات الفنية

• 21 مم × 51 مم
• 264 كيلو بايت من ذاكرة الوصول العشوائي
• فلاش QSPI مدمج بسعة 2 ميجابايت
• 2 UART
• 26 GPIO
• 2 وحدات تحكم SPI
• 2 وحدات تحكم مركز الدراسات الدولي
• 16 قناة PWM
• عدد صحيح معجل ومكتبات الفاصلة العائمة
• منفذ تصحيح أخطاء السلك التسلسلي (SWD) ذو 3 سنون

ما الذي يميز Pi Pico؟

يعد Pi Pico نوعًا مختلفًا من وحدات التحكم الدقيقة. إنها الأولى من نوعها لـ Raspberry Pi ، وهي تتميز بتقنية ARM في شريحة السيليكون RP2040. تتبنى العديد من شركات التكنولوجيا رقائق السيليكون ARM ، وتتصدر الشركات المصنعة الكبرى مثل Apple هذه المهمة.

يحتوي جهاز Pico الصغير المثقوب على 26 منفذًا مذهلاً متعدد الوظائف للإدخال / الإخراج للأغراض العامة (GPIO) ، بما في ذلك 3 منافذ تناظرية. إلى جانب هذه المنافذ يوجد 8 منافذ إدخال / إخراج قابلة للبرمجة (PIO). قارن هذا بالمتحكمات الدقيقة الأخرى مثل Arduino Nano ، وحزم Pico ما يقرب من 18 ٪ من قدرة GPIO.

ومع ذلك ، فإن الفارق الأكبر بين Pico ومنافسيها هو سعرها البالغ 4 دولارات. التكلفة المنخفضة هي نقطة البيع الرئيسية لهذا العرض الفريد.

عند الإطلاق ، باع العديد من بائعي التجزئة عبر الإنترنت من الجهاز بسبب الاهتمام وسمعة Raspberry Pi الإيجابية. من خلال تحديد السعر منخفضًا للغاية ، يفتح Pico الباب لفئة جديدة من وحدات التحكم الدقيقة عالية الطاقة والميزانية.

هناك العديد من التطبيقات المحتملة لبيكو الجديد. بفضل مستشعر درجة الحرارة على متنه ، يعد الجهاز اختيارًا واضحًا لمشاريع إنترنت الأشياء.

حتى أن أحد عشاق الألعاب الرجعية الموهوبين استخدم Pico لبناء وحدة تحكم ألعاب مع دعم فيديو VGA كامل.

هذا يعني أن الصانعين الذين كانوا مهتمين بـ Raspberry Pi ، أو المتحكمات الدقيقة بشكل عام ، لديهم الآن القدرة على التجربة بأقل من سعر فنجان قهوة فاخر.

متعلق ب: يأتي جهاز Raspberry Pi مع جهاز سطح المكتب Pi 400

يأتي جهاز Raspberry Pi مع جهاز كمبيوتر Pi 400 المكتبي

تمت ترقية Raspberry Pi إلى كمبيوتر منزلي تقليدي. ولكن هل سعر Raspberry Pi 400 غير المألوف هذا يستحق سعر أقل من 100 دولار؟

معالج Raspberry Pi Pico

تعد شريحة RP2040 ARM خيارًا مثيرًا للاهتمام لبيكو. عند 133 ميجاهرتز ، تستطيع الشريحة ترك لوحات أكثر تكلفة ، مثل Arduino Uno ، في الغبار.

يبدو أن استخدام معالجات ARM هو اتجاه ناشئ في عالم الميكروكونترولر. بالإضافة إلى Raspberry Pi ، يقدم كل من Sparkfun و Adafruit أيضًا لوحات ذات تقنية ARM مماثلة.

تم إجراء التبديل على مستوى الصناعة لسبب واحد - السرعة. تعطي معالجات ARM دفعة كبيرة على رقائق Atmel القياسية. في لوحة بهذا الحجم ، فإن استخدام معالج ARM يشبه إسقاط محرك بورش كامل التجهيز في فولكس فاجن. من ناحية أخرى ، لا تتطلب العديد من وحدات التحكم الدقيقة سرعة معالجة كبيرة. بعد.

زيادة الأداء تعني أن الصانعين الذين يريدون دفع حدود بيكو سيكون لديهم وفرة من القوة للقيام بذلك.

منافذ الإدخال / الإخراج

تتميز منافذ GPIO الموجودة على Pi Pico بالعديد من الوظائف المثيرة للاهتمام للاستخدامات الشائعة مثل تشغيل الشاشة أو تشغيل الإضاءة أو دمج الماكينات / المرحلات. تتوفر بعض وظائف GPIO في جميع المنافذ ، ويعمل البعض الآخر لاستخدامات محددة فقط. يتحكم GPIO 25 ، على سبيل المثال ، في مؤشر LED الموجود على اللوحة Pico ، ويتحكم GPIO 23 في ميزة توفير الطاقة SMPS المدمجة.

يحتوي Pico أيضًا على منافذ VSYS (1.8V - 5.5V) و VBUS (5V عند توصيله بـ USB) ، والتي تم تصميمها لتوصيل التيار إلى RP2040 و GPIO الخاص به. هذا يعني أنه يمكن تشغيل Pico باستخدام USB الصغير الموجود على اللوحة أو بدونه.

تتوفر قائمة كاملة بمنافذ الإدخال / الإخراج على موقع Raspberry Pi في موقعه وثائق بيكو الكاملة.

بيكو vs. اردوينو مقابل. آحرون

سؤال واحد يدور في أذهان العديد من المصنّعين هو ما إذا كان Raspberry Pi Pico أفضل من Arduino أم لا؟

هذا يعتمد على. تجعل لوحات Arduino عالية الجنيه مقابل الجنيه مثل Portenta H7 من Pico تبدو وكأنها لعبة. ومع ذلك ، فإن التكلفة الباهظة للوحة من هذا العيار قد تكون حبة صعبة على هاوي المتحكم الدقيق أن يبتلعها. هذا هو السبب في أن السعر الأقل على Pico يجعله فوزًا للصانعين الذين يتمتعون بتجربة منخفضة المخاطر.

إلى جانب الحد الأدنى من التكلفة ، يقوم Raspberry Pi بتشويش ميزة شاملة تم تعيينها في Pico ، يمكن مقارنتها بلوحات مثل Teensy LC و ESP32. لكن لم يتمكن أي من هؤلاء المنافسين من تحدي سعر Pico الصديق للميزانية.

هذا ما يجعل Pico قيمة رائعة ، وخيارًا رائعًا للهواة ومستخدمي الطاقة على حد سواء.

The Pi Pico: ما الذي لا تحبه؟

لسوء الحظ ، لخفض سعر Pico ، كان على Raspberry Pi تقديم بعض التنازلات. أبرزها عدم وجود وحدة راديو على متن الطائرة. لا يتم دعم Bluetooth أو Wi-Fi بدون الوظائف الإضافية.

يمكن التخلص من قيود Wi-Fi عن طريق إضافة وحدة مثل ESP-01. قد يكون دعم البلوتوث أكثر صعوبة بعض الشيء. إذا كنت بحاجة إلى حل شامل لمنتجاتك ، فمن الأفضل لك تخطي Pico ، وإنفاق مبلغ إضافي قليلاً على شيء مثل Pi Zero W أو ESP32.

بالإضافة إلى ذلك ، يشكو العديد من المستخدمين الأوائل من عدم وجود ملصق GPIO أعلى اللوحة. يوفر Raspberry Pi قدرًا كبيرًا من الوثائق على موقعه على الويب لمعالجة هذا الأمر ، ولكن التأشير والنقر ، أو الإبهام خلال الأوراق عندما يكون لديك مكواة لحام ساخنة في يديك ليست كذلك مرغوب فيه في كثير من الأحيان.

أخيرًا ، يعد عدم وجود رؤوس I / O pin مشكلة بالنسبة للبعض ، لأنه يعني راحة أقل عند تبديل مكونات الإدخال / الإخراج. يمكن حل هذا الإزعاج البسيط عن طريق استخدام الخيوط ، أو لحام الأسلاك المكونة مباشرة إلى Pico ، أو باستخدام لوح التجارب.

إذا كنت تستخدم وحدات تحكم دقيقة أو أجهزة إلكترونية صغيرة لأي فترة زمنية ، فمن المرجح أن اللوحة غير المأهولة ليست مشكلة. بالطبع ، يمكنك أيضًا إضافة رؤوس الدبوس الخاصة بك إذا كنت تخطط لإجراء تجارب منتظمة مع مكونات خارجية مختلفة.

الاحتكاك الأخير مع Pico هو منفذ micro-USB. مع تحرك العديد من المتحكمات الدقيقة الأخرى مثل Portenta H7 نحو USB-C ، يبدو منفذ micro-USB من Raspberry Pi قديمًا.

ومع ذلك ، فمن المنطقي أن قرار استخدام micro-USB منطقي. تم إجراؤه بواسطة Raspberry Pi لإبقاء التكاليف منخفضة قدر الإمكان ، وللحفاظ على قدرة الواجهة عالمية تقريبًا. كل شخص نعرفه لديه على الأقل عدد قليل من كبلات micro-USB مخبأة بعيدًا في مكان ما في منازلهم.

ومع ذلك ، مع الإصدارات المستقبلية ، ستكون واجهة USB-C إضافة رائعة إلى حزمة مذهلة بالفعل.

متعلق ب: دليل المبتدئين إلى Breadboarding مع Raspberry Pi

برمجة Raspberry Pi Pico

يمكن إجراء التفاعل مع Pi Pico عبر C / C ++ ، أو عبر MicroPython في حلقة القراءة-Eval-Print-Loop أو REPL (تُنطق "Reh-pul"). إن REPL هو في الأساس واجهة سطر أوامر تقوم بتشغيل التعليمات البرمجية سطراً بسطر في حلقة.

من أجل الوصول إلى REPL ، ستحتاج إلى تثبيت MicroPython على Pico. هذه العملية بسيطة ولا تتضمن سوى أربع خطوات.

تثبيت برنامج MicroPython

• قم بتنزيل MicroPython لـ Raspberry Pi Pico من موقع Raspberry Pi على الويب
• قم بتوصيل Pico بجهاز الكمبيوتر الخاص بك عبر micro-USB أثناء الضغط على بوتسل زر
• انتظر حتى يظهر Pico كمحرك أقراص خارجي
• انسخ ملف MicroPython إلى Pi Pico ، وسيتم إعادة التشغيل تلقائيًا

يمكنك الوصول إلى REPL بعدة طرق. استخدمنا ملف شاشة الأمر في نافذة محطة macOS للوصول إلى الناقل التسلسلي المتصل بـ Pico. لإنجاز ذلك باستخدام Terminal ، عليك أولاً فتح نافذة طرفية جديدة ، ثم الكتابة ls / dev / tty *

من هناك ، ابحث عن المنفذ الذي يتصل به جهاز Pico. يجب أن يسمى شيء مثل /dev/tty.usbmodem0000000000001. ثم قم بتشغيل الأمر:

شاشة /dev/tty.usbmodem0000000000001

يجب أن يتغير مؤشرك. نجاح إرجاع وسيتغير المؤشر مرة أخرى إلى >>>.

في الصورة أدناه ، قمنا بتضمين برنامج سطر الأوامر الكلاسيكي Hello World (Hello ، Pico) في REPL ، إلى جانب بضعة أسطر من التعليمات البرمجية التي ستعمل على تشغيل وإيقاف مؤشر LED الخاص بـ Pico. لا تتردد في تجربتها بنفسك.

لمزيد من المعلومات ، نوصيك بالاستثمار في دليل البدء الرسمي لـ MicroPython الذي نشره Raspberry Pi على موقعه على الويب.

تحميل: MicroPython لـ Raspberry Pi Pico (مجانا)

باستخدام Raspberry Pi Pico مع Thonny

إذا كنت تبحث عن بيئة تشفير أكثر ملاءمة ، فإن Raspberry Pi Pico سيسمح أيضًا بالوصول إلى REPL مع Thonny. لتمكين هذه الميزة ، قم أولاً بتنزيل وتثبيت Thonny. بمجرد التثبيت ، قم بتوصيل Pi Pico. افتح Thonny وسترى معلومات تشير إلى اتصال Pico الخاص بك في ملف صدفة.

في الجزء السفلي الأيمن من الشاشة ، يجب أن ترى نسخة من Python. انقر فوق هذا الإصدار وحدد MicroPython (Raspberry Pi Pico) من القائمة المنسدلة.

الآن يمكنك كتابة الأوامر في ملف صدفة، أو يمكنك استخدام محرر Thonny لكتابة أو استيراد أسطر متعددة من التعليمات البرمجية.

وفرة إمكانيات الواجهة تجعل من السهل برمجة Raspberry Pi Pico. بالنسبة لأولئك الذين هم على دراية بـ MicroPython ، لا ينبغي أن يكون هذا شيئًا جديدًا. بالنسبة للمبتدئين ، يوفر Thonny واجهة قوية ومصحح أخطاء لبدء البرمجة.

تحميل: Thonny (مجاني) شبابيك | ماك

هل يجب علي شراء Raspberry Pi Pico؟

يعد Raspberry Pi Pico لوحة ميزانية قوية ومثالية للهواة ، أو الصانعين الذين بدأوا للتو باستخدام متحكمات دقيقة. كما أن التوثيق والتكلفة المنخفضة ومجموعة كبيرة من الاحتمالات لـ Pico تجعله أيضًا خيارًا رائعًا لمعالجات الإلكترونيات الصغيرة المخضرمين. إذا كنت من أصحاب الأعمال اليدوية الذين يحبون العبث ، أو كنت ترغب فقط في تحدي نفسك في مشروع عطلة نهاية الأسبوع ، فستحب اللعب مع Pico.

من ناحية أخرى ، إذا لم يكن لديك مشروع واحد أو أكثر في الاعتبار وتحتاج إلى متحكم دقيق ، فمن المحتمل ألا تكون هذه اللوحة مناسبة لك. أيضًا ، إذا كان مشروعك يحتاج إلى اتصال Wi-Fi أو Bluetooth ، فلن تخدش Pico هذه الحكة. وأخيرًا ، بالنسبة للمستخدمين الذين لا يرتاحون لتعلم MicroPython ، أو استكشاف C / C ++ ، فإن Pico ليست مثالية. وتذكر: Raspberry Pi ليس مثل الآخرين. لن يتم تشغيل نظام تشغيل Linux كامل.

ولكن ، إذا كنت تحلم ببايثون ، أو إذا كنت تحب رائحة اللحام ، فلن تندم على الاستيلاء على هذه القوة الصغيرة. الأهم من ذلك كله ، إذا كان مشهد RP2040 الأنيق للسيارة الرياضية يحول تروسك الإبداعية ، فإننا نعتقد أنك ستستفيد حقًا من التقاط بيكو.

تقديم العديد من الاحتمالات الجميلة

في حين أنه ليس مثاليًا ، يعد Raspberry Pi Pico دخولًا قويًا إلى عالم الميكروكونترولر. تمتد السمعة التي بناها Raspberry Pi للمكونات الإلكترونية عالية الجودة بسعر منخفض نسبيًا إلى Pico.

إنه كل شيء يجب أن يكون عليه Raspberry Pi: صغير ، حلو ، ورائع. إنه مصمم بشكل جميل وغير مكلف للغاية. لكن أفضل جزء ليس المظهر أو التكلفة المنخفضة.

أفضل جزء في هذه الأعجوبة الصغيرة هو التقاطها وإمساكها بيديك. إنه الشعور بجرأة الإلهام الإلكتروني. إنه يدرك مدى قوة Pico ، وماذا يعني للميكروكونترولر للمضي قدمًا.

وبصدق ، نعتقد أنه من المدهش أن شيئًا صغيرًا مثل بيكو يمكن أن يوفر الكثير من الاحتمالات الفريدة.

نأمل أن تعجبك العناصر التي نوصي بها ونناقشها! MakeUseOf لديها شراكات تابعة ورعاية ، لذلك نتلقى حصة من الإيرادات من بعض مشترياتك. لن يؤثر ذلك على السعر الذي تدفعه ويساعدنا في تقديم أفضل توصيات المنتجات.

عن المؤلف