يعد Raspberry Pi Pico لوحة متحكم صغيرة قوية تحتوي على 40 دبوسًا لتوصيل الإلكترونيات. اكتشف ما يفعلونه جميعًا.
منذ طرحها في عام 2021 ، تسببت لوحة وحدة التحكم الدقيقة Raspberry Pi Pico في حدوث ضجة على الإنترنت مع العديد من المشاريع التي تتمحور حول هذه اللوحة الصغيرة. من خلال نظام RP2040 القوي على الرقاقة ورؤوس GPIO المزدوجة ذات 20 سنًا لتوصيل الإلكترونيات ، أنشأت هذه الأعجوبة المصغرة منصة جميلة وقوية للابتكار بين أصحاب الأعمال اليدوية.
إليك كل ما تحتاج لمعرفته حول pinout للوحة وكيفية التعامل معها.
متغيرات Raspberry Pi Pico
نموذج Raspberry Pi Pico الأصلي ، الذي تم إطلاقه في أوائل عام 2021 ، يمثل ظهور شركة Raspberry Pi لأول مرة في مساحة لوحة تطوير وحدات التحكم الدقيقة. منذ ذلك الحين ، انضمت إليها Pico W ، والتي تتميز بالاتصال اللاسلكي لمشاريع إنترنت الأشياء ، جنبًا إلى جنب مع المتغيرات Pico H و WH مع رؤوس ملحومة مسبقًا ، ولكن pinout متطابق في جميع هم.
ميزة |
تخصيص |
|---|---|
شكل عامل |
21 × 51 ملم |
المعالج |
RP2040 SoC مع ثنائي النواة Arm Cortex-M0 + |
سرعة الساعة |
133 ميجا هرتز |
ذاكرة |
264 كيلو بايت على الرقاقة SRAM |
فلاش على متن الطائرة |
2 ميجا بايت فلاش QSPI |
مدخل الطاقة |
1.8 فولت - 5.5 فولت تيار مستمر |
درجة حرارة التشغيل |
-20 درجة مئوية إلى + 85 درجة مئوية |
بيكو إتش
يزيل Pico H ببساطة القلاع على الحواف ويقدم دبابيس رأس ملحومة مسبقًا ، مع الحفاظ على وظائف مماثلة مثل لوحة Pico القياسية.
بيكو دبليو
بناءً على نجاحها ، قامت شركة Raspberry Pi بتوسيع تشكيلة Pico مع تقديم Raspberry Pi Pico W في يونيو 2022. يرمز الحرف "W" إلى اللاسلكي ، ويتضمن هذا التكرار الجديد شريحة Infineon CYW43439 ، مما يمكّن اللوحة من توفير اتصال Wi-Fi مدمج بسرعة 2.4 جيجاهرتز من خلال هوائي مدمج. كما أنه يدعم اتصال Bluetooth.
لمزيد من التفاصيل حول طراز Pico اللاسلكي هذا ، راجع دليلنا إلى ما هو Raspberry Pi Pico W وما الذي يمكنك استخدامه من أجله.
بيناوت Raspberry Pi Pico
على الرغم من أن مخطط pinout قد يبدو معقدًا للوهلة الأولى ، إلا أنه يمكن في الواقع تبسيطه إلى كتل مميزة وسهلة التذكر. لدينا الطاقة ، PWM ، ADC ، GPIO ، دبابيس الاتصال وتصحيح الأخطاء.
أحد الأمور المزعجة هو أن تسمية pinout موجودة في الجزء السفلي من اللوحة - والتي يمكن أن تكون كابوسًا عند استخدام Pico على لوح التجارب.
دبابيس الطاقة
يحتوي Raspberry Pi Pico على العديد من دبابيس الطاقة ، بما في ذلك VBUS, VSYS، و 3V3. ال VBUS يتم استخدام الدبوس لتشغيل Pico عبر USB ومتصل بمنفذ micro-USB pin 1 ، بينما يتم توصيل VSYS يسمح دبوس بتوصيل مصدر طاقة خارجي لتوفير الطاقة للوحة.
ال 3V3 يوفر دبوس خرج طاقة منظم 3.3 فولت ، والذي يمكن استخدامه لتشغيل المكونات الخارجية.
توجد دبابيس طاقة أخرى على اللوحة يمكن استخدامها في حالات خاصة ، كما هو محدد أدناه:
دبوس |
وصف |
|---|---|
ADC_VREF |
جهد إمداد الطاقة بدبوس ADC ، مفلتر من مصدر إمداد 3.3 فولت على اللوحة. (دبوس 35) |
AGND |
مرجع أرضي لـ GPIO26-29 ، متصل بمستوى أرضي تناظري منفصل. يمكن ربطها بالأرضية الرقمية. (دبوس 33) |
3V3_AR |
يتصل بمنفذ تمكين SMPS الموجود على اللوحة. مرتفع (إلى VSYS) بمقاوم 100kΩ. اختصره لتعطيل 3.3V. |
GND |
دبابيس أرضية. |
يجري |
RP2040 يُمكّن الدبوس بمقاوم سحب داخلي (حوالي 50 كيلو أوم) إلى 3.3 فولت. قم باختصار هذا الدبوس لإعادة تعيين RP2040. |
دبابيس GPIO
من بين 40 دبابيس ، 26 منهم عبارة عن دبابيس GPIO (إدخال / إخراج للأغراض العامة). مصنفة من GP0 ل GP28، يمكن لهذه المسامير التعامل مع عمليات الإدخال والإخراج الرقمية ، مما يمنحك المرونة التي تحتاجها في مشاريعك. من الأفضل فهمه إذا جربت البعض مشاريع Raspberry Pi Pico بمفردك حتى تتفاعل مع هذه الدبابيس عمليًا.
شيء واحد يجب ملاحظته: أربعة من دبابيس GPIO هذه ، GP23, GP24, GP25، و GP29، لا يتم عرضها على الرأس. بدلاً من ذلك ، فهي مخصصة لوظائف المجلس الداخلية. هنا تفصيل:
دبوس GPIO |
وظائف |
وصف |
|---|---|---|
GPIO29 |
وضع ADC (ADC3) لقياس VSYS / 3 |
يراقب مستويات الجهد |
GPIO25 |
متصل بمؤشر LED للمستخدم |
يسمح بالتحكم في خرج LED |
GPIO24 |
مؤشر لوجود VBUS |
يرتفع عند وجود VBUS ، ومنخفض بخلاف ذلك |
GPIO23 |
يتحكم في وظيفة SMPS Power Save على متن الطائرة |
يعمل كمفتاح طاقة مناسب |
دبابيس تناظرية
تحتوي لوحة Pico على أربعة دبابيس تناظرية مخصصة تتميز بمحول ADC 12 بت (محول تناظري إلى رقمي) ، والذي يمنحك القدرة على القيام بمجموعة واسعة من المشاريع باستخدام هذه اللوحة الصغيرة.
من بين هذه الدبابيس الأربعة ، واحد منهم (ADC4) لا يظهر على شكل دبوس GPIO على اللوحة. بدلاً من ذلك ، فإنه يخدم غرضًا فريدًا من خلال توصيله داخليًا بجهاز استشعار درجة الحرارة. يتيح لك هذا التصميم المبتكر الاستفادة من مستشعر درجة الحرارة المدمج مباشرةً. ببساطة ، يمكنك الحصول على قيم درجة حرارة هذا المستشعر من خلال قراءة القيمة التناظرية لـ ADC4.
للإشارة ، إليك تعيين دبابيس ADC إلى دبابيس GPIO المقابلة لها:
- ADC0: تعيين ل GP26.
- ADC1: تعيين ل GP27.
- ADC2: تعيين ل GP28.
تحتوي اللوحة أيضًا على ثماني كتل PWM (تعديل عرض النبضة) مرقمة من 1 إلى 8 ، ولكل منها مخرجات PWM يمكن تشغيلها في وقت واحد. باختصار ، يمكنك الوصول إلى 16 قناة إخراج PWM يمكن استخدامها في أي وقت.
من المهم ملاحظة أنه لا يمكن استخدام دبابيس GPIO التي تشترك في نفس تعيين PWM في نفس الوقت. يضمن هذا التقييد الوظائف المناسبة ويمنع التعارضات عند تكوين خرج إشارة PWM.
دبابيس الاتصال
للتواصل مع الأجهزة ، تعتمد لوحة Pi Pico على دبابيس محددة. الآن ، ما هو جدير بالملاحظة هو أن Raspberry Pi Pico يقدم بسخاء جميع دبابيس الأغراض العامة الـ 26 لـ SCL و SDA و TX و RX. دعنا ننتقل إلى المسامير المحددة المستخدمة لكل بروتوكول.
SPI
هناك نوعان من واجهات SPI المتاحة للاتصال: SPI0 و SPI1.
وحدة تحكم SPI |
RX (دبابيس GPIO) |
TX (دبابيس GPIO) |
CLK (دبابيس GPIO) |
CSn (دبابيس GPIO) |
|---|---|---|---|---|
SPI0 |
GP0 / GP4 / GP16 (دبوس 1/6/24) |
GP3 / GP7 / GP19 (دبوس 4/9/37) |
GP2 / GP6 / GP18 (دبوس 3/8/35) |
GP1 / GP5 / GP17 (رقم التعريف الشخصي 2/7/37) |
SPI1 |
GP8 / GP12 (دبوس 12/16) |
GP11 / GP15 (دبوس 15/19) |
GP10 / GP14 (دبوس 14/18) |
GP9 / GP13 (دبوس 13/17) |
I2C
إليك جميع الدبابيس التي يمكنك استخدامها للاتصال بـ I2C:
تحكم I2C |
SDA (دبابيس GPIO) |
SCL (دبابيس GPIO) |
|---|---|---|
I2C0 |
GP0 / GP4 / GP8 / GP12 / GP16 / GP20 (دبوس 1/6/12/16/24/38) |
GP1 / GP5 / GP9 / GP13 / GP17 / GP21 (رقم التعريف الشخصي 2/7/13/17/25/40) |
I2C1 |
GP2 / GP6 / GP10 / GP14 / GP18 / GP26 (دبوس 3/8/14/18/35/37) |
GP3 / GP7 / GP11 / GP15 / GP19 / GP27 (دبوس 4/9/15/19/37/39) |
UART
تحتوي لوحة Pi Pico على واجهتين UART مع دبابيس ، كما هو موضح في الجدول أدناه:
UART |
TX (دبابيس GPIO) |
RX (دبابيس GPIO) |
|---|---|---|
UART0 |
GP0 / GP12 / GP16 (دبوس 1/12/24) |
GP1 / GP13 / GP17 (دبوس 2/13/25) |
UART1 |
GP4 / GP8 (دبوس 6/12) |
GP5 / GP9 (دبوس 7/13) |
دبابيس التصحيح
تحتوي لوحة Raspberry Pi Pico على ثلاثة دبابيس مخصصة لتصحيح الأخطاء يمكن استخدامها لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها وأغراض تصحيح الأخطاء.
- SWD GND (Serial Wire Debug): يعمل هذا الدبوس بمثابة الدبوس الأرضي للواجهة المكونة من سلكين.
- SWCLK (Serial Wire Clock): يرتبط هذا الدبوس بواجهة SWD ويوفر إشارة الساعة للاتصال المتزامن أثناء التصحيح.
- سوديو (إدخال / إخراج تصحيح السلك التسلسلي): هذا الدبوس ثنائي الاتجاه هو أيضًا جزء من واجهة SWD ويحمل إشارات التحكم والبيانات أثناء التصحيح.
توفر هذه المسامير وصولاً مباشرًا إلى الإشارات والواجهات المهمة على لوحة Pico ، مما يتيح لك ذلك مراقبة وتحليل سلوك النظام أثناء عملية التصحيح - يمكن تسهيل ذلك باستخدام ملف مسبار تصحيح Raspberry Pi.
ميزة PIO
تعد ميزة PIO (الإدخال / الإخراج القابل للبرمجة) في Pi Pico كتلة أجهزة خاصة تسمح لـ Pi Pico بأداء مهام معالجة الإشارات الرقمية المخصصة والتحكم فيها. يشبه الأمر وجود معالج إضافي مخصص داخل Pi Pico يمكنه التعامل مع المهام المعقدة بسرعة وكفاءة ، مما يؤدي إلى تحرير وحدة المعالجة المركزية الرئيسية.
يمكن برمجة PIO للتعامل مع مهام مختلفة مثل توليد إشارات توقيت دقيقة ، وقراءة البيانات وكتابتها على الأجهزة الخارجية ، وحتى تنفيذ خوارزميات بسيطة. يمكن استخدامه أيضًا لإنشاء واجهات مخصصة لتوصيل الأجهزة (بالإضافة إلى بروتوكولات I2C و SPI و UART القياسية).
أطلق العنان لبيكو الخاص بك
يعد Raspberry Pi Pico لوحة متحكم قوية ومتعددة الاستخدامات. تتضمن 40 سنًا 26 دبوسًا GPIO للمدخلات والمخرجات ، مما يجعلها مثالية لترقيع الإلكترونيات. تجدر الإشارة أيضًا إلى أن pinout Raspberry Pi Pico ظل ثابتًا على الرغم من المتغيرات المتطورة - مما يمنحك وقتًا سهلاً في العمل مع طرز مختلفة من نفس الخط.