Плата мікроконтролера Raspberry Pi Pico 2 W

Технічні характеристики:

• Назва продукту: Raspberry Pi Pico 2 W
• Живлення: 5V DC
• Мінімальний номінальний струм: 1A

Інструкція з використання продукту

Інформація про безпеку:
Raspberry Pi Pico 2 W повинен відповідати відповідним нормам та стандартам, що діють у країні передбачуваного використання. Джерело живлення повинно бути 5 В постійного струму з мінімальним номінальним струмом 1 А.

Сертифікати відповідності:
Щоб переглянути всі сертифікати відповідності та номери, відвідайте  www.raspberrypi.com/compliance.

Інформація про інтеграцію для виробника оригінального обладнання:
Виробник OEM/хост-продукту повинен забезпечити постійне дотримання вимог сертифікації FCC та ISED Canada після інтеграції модуля в хост-продукт. Додаткову інформацію див. у FCC KDB 996369 D04.

Відповідність нормативним вимогам:
Для продуктів, доступних на ринку США/Канади, для бездротової локальної мережі 2.4 ГГц доступні лише канали з 1 по 11. Пристрій та його антену(и) не можна розміщувати разом або експлуатувати разом з будь-якою іншою антеною чи передавачем, окрім випадків, передбачених процедурами FCC щодо використання кількох передавачів.

Частини правила FCC:
Модуль підпадає під дію таких частин правил FCC: 15.207, 15.209, 15.247, 15.401 та 15.407.

Технічний опис Raspberry Pi Pico 2 W
Плата мікроконтролера на базі RP2350 з бездротовим зв'язком.

Колофон

• © 2024 Raspberry Pi Ltd
• Ця документація ліцензована за ліцензією Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-ND).
• дата складання: 2024
• версія збірки: d912d5f-clean

Юридичне повідомлення про відмову від відповідальності

• ТЕХНІЧНІ ДАНІ ТА ДАНІ ПРО НАДІЙНІСТЬ ПРОДУКЦІЇ RASPBERRY PI (ВКЛЮЧАЮЧИ ТЕХНІЧНІ ТАБЛИЦІ) З ЧАСОМ МОДИфікованими («РЕСУРСИ») НАДАЮТЬСЯ КОМПАНІЄЮ RASPBERRY PI LTD («RPL») «ЯК Є», ТА БУДЬ-ЯКІ ПРЯМІ АБО НЕПРЯМІ ГАРАНТІЇ, ВКЛЮЧАЮЧИ, АЛЕ НЕ ОБМЕЖУЮЧИСЬ. TO, НЕПРЯМІ ГАРАНТІЇ ПРИДАТНОСТІ ДЛЯ ПРОДАЖУ ТА ПРИДАТНОСТІ ДЛЯ КОНКРЕТНОЇ МЕТИ ВІДМОВЛЯЮТЬСЯ. У МАКСИМАЛЬНОМУ МІРІ, ДОЗВОЛЕНОМУ ЧИННИМ ЗАКОНОДАВСТВОМ, КОМПАНІЯ RPL НЕ НЕСЕ ВІДПОВІДАЛЬНОСТІ ЗА БУДЬ-ЯКІ ПРЯМІ, НЕПРЯМІ, ВИПАДКОВІ, СПЕЦІАЛЬНІ, ПРИКЛІВНІ АБО НЕПРЯМІ ЗБИТКИ (ЗОКРЕМА, АЛЕ НЕ ОБМЕЖУЮЧИСЬ, ЗАКУПІВЛЮ ТОВАРІВ-ЗАМІННИКІВ АБО ПІДПРИЄМСТВА ПОСЛУГИ; ВТРАТА КОРИСТУВАННЯ, ДАНИХ , АБО ПРИБУТОК; АБО ПЕРЕРВА У ДІЯЛЬНОСТІ), НЕЗАЛЕЖНО ВИЧИСЛЕНО І НА БУДЬ-ЯКІЙ ТЕОРІЇ ВІДПОВІДАЛЬНОСТІ, ЧИ В КОНТРАКТІ, СУВОРОЇ ВІДПОВІДАЛЬНОСТІ АБО ПРАВОМІННОСТІ (ВКЛЮЧАЮЧИ НЕДБАЛІСТЬ АБО ІНШИМ СПОСОБОМ), ЩО ВИНИКАЮТЬ БУДЬ-ЯКИМ ШЛЯХОМ ВИКОРИСТАННЯ РЕСУРСІВ, НАВІТЬ ЯКЩО БУЛО ПОВІДОМЛЕНО ПРО МОЖЛИВІСТЬ ITY ТАКОГО ПОШКОДЖЕННЯ.
• RPL залишає за собою право в будь-який час і без додаткового повідомлення вносити будь-які вдосконалення, покращення, виправлення або будь-які інші модифікації в РЕСУРСИ чи будь-які описані в них продукти.
• РЕСУРСИ призначені для кваліфікованих користувачів із належним рівнем знань у сфері дизайну. Користувачі несуть повну відповідальність за свій вибір і використання РЕСУРСІВ і будь-яке застосування продуктів, описаних у них. Користувач погоджується відшкодувати та звільнити RPL від усіх зобов’язань, витрат, збитків чи інших збитків, що виникають унаслідок використання ними РЕСУРСІВ.
• RPL надає користувачам дозвіл використовувати РЕСУРСИ виключно в поєднанні з продуктами Raspberry Pi. Будь-яке інше використання РЕСУРСІВ заборонено. Жодна ліцензія не надається на будь-які інші права на інтелектуальну власність третіх осіб.
• ДІЯЛЬНІСТЬ З ВИСОКИМ РИЗИКОМ. Продукти Raspberry Pi не розроблені, не виготовлені та не призначені для використання в небезпечних середовищах, що вимагають безвідмовної роботи, таких як експлуатація ядерних установок, навігаційні або комунікаційні системи літаків, управління повітряним рухом, системи озброєння або критично важливі для безпеки застосування (включаючи системи життєзабезпечення та інші медичні пристрої), у яких відмова продуктів може безпосередньо призвести до смерті, травм або серйозної фізичної чи екологічної шкоди («Діяльність з високим рівнем ризику»). RPL спеціально відмовляється від будь-яких явних або неявних гарантій придатності для діяльності з високим рівнем ризику та не несе відповідальності за використання або включення продуктів Raspberry Pi до діяльності з високим рівнем ризику.
• Продукти Raspberry Pi надаються відповідно до Стандартних умов RPL. Надання RPL РЕСУРСІВ не розширює та не змінює іншим чином Стандартні умови RPL, включаючи, але не обмежуючись, застереження та гарантії, викладені в них.

Розділ 1. Про Pico 2 W
Raspberry Pi Pico 2 W — це плата мікроконтролера, заснована на мікроконтролері Raspberry Pi RP2350.

Raspberry Pi Pico 2 W розроблено як недорогу, але гнучку платформу для розробки RP2350 з бездротовим інтерфейсом 2.4 ГГц та такими ключовими характеристиками:

• Мікроконтролер RP2350 з 4 МБ флеш-пам'яті
• Вбудовані однодіапазонні бездротові інтерфейси 2.4 ГГц (802.11n, Bluetooth 5.2)
  • Підтримка центральних та периферійних ролей Bluetooth LE
  • Підтримка Bluetooth Classic
• Порт Micro USB B для живлення та передачі даних (і для перепрограмування спалаху)
• 40-контактна друкована плата типу «DIP» розміром 21 мм × 51 мм, товщиною 1 мм, з наскрізними контактами діаметром 0.1 дюйма, а також з виступами на краях
  • Має 26 багатофункціональних портів загального призначення (GPIO) на 3.3 В
  • 23 GPIO є лише цифровими, а три також підтримують аналого-цифровий перетворювач (АЦП).
  • Може монтуватися на поверхню як модуль
• 3-контактний послідовний порт налагодження Arm (SWD)
• Проста, але дуже гнучка архітектура джерела живлення
  • Різні варіанти легкого живлення пристрою від micro USB, зовнішніх джерел живлення або батарей
• Висока якість, низька вартість, висока доступність
• Комплексний SDK, програмне забезпечення exampфайли та документація

Для отримання повної інформації про мікроконтролер RP2350, будь ласка, дивіться технічні характеристики RP2350. Основні характеристики включають:

• Два ядра Cortex-M33 або RISC-V Hazard3 з тактовою частотою до 150 МГц
  • Два вбудовані ФАПЧ дозволяють змінювати частоти ядра та периферії
• 520 кБ багатобанківської високопродуктивної SRAM
• Зовнішня флеш-пам'ять Quad-SPI з eXecute In Place (XIP) та 16 КБ вбудованої кеш-пам'яті
• Високопродуктивна тканина шини з повною поперечиною
• Вбудований USB 1.1 (пристрій або хост)
• 30 багатофункціональних портів вводу/виводу загального призначення (чотири можна використовувати для АЦП)
  • 1.8-3.3 об. VI/Otage
• 12-бітний аналого-цифровий перетворювач (АЦП) зі швидкістю 500 кс/с
• Різні цифрові периферійні пристрої
  • 2 × UART, 2 × I2C, 2 × SPI, 24 × ШІМ-канали, 1× периферійний пристрій HSTX
  • 1 × таймер з 4 будильниками, 1 × таймер AON
• 3 × програмовані блоки вводу/виводу (PIO), загалом 12 кінцевих автоматів
  • Гнучкий, програмований користувачем високошвидкісний ввід/вивід
  • Може емулювати інтерфейси, такі як SD-карта та VGA

ПРИМІТКА

• Raspberry Pi Pico 2 без підключення до мережі (WI/O vol)tage фіксовано на рівні 3.3 В
• Raspberry Pi Pico 2 W має мінімальну, але гнучку зовнішню схему для підтримки мікросхеми RP2350: флеш-пам'ять (Winbond W25Q16JV), кристал (Abracon ABM8-272-T3), джерела живлення та розв'язки, а також USB-роз'єм. Більшість виводів мікроконтролера RP2350 виведені на виводи користувача на лівому та правому краях плати. Чотири виводи RP2350 використовуються для внутрішніх функцій: керування світлодіодом, керування живленням вбудованого імпульсного джерела живлення (SMPS) та вимірювання напруги системи.tagес.
• Pico 2 W має вбудований бездротовий інтерфейс 2.4 ГГц, що використовує мікросхему Infineon CYW43439. Антена є вбудованою антеною, ліцензованою Abracon (раніше ProAnt). Бездротовий інтерфейс підключено через SPI до RP2350.
• Pico 2 W розроблено для використання або паяних 0.1-дюймових роз'ємів (крок між виводами на 0.1 дюйма ширший, ніж у стандартному 40-контактному DIP-корпусі), або для розташування як «модуля» для поверхневого монтажу, оскільки контакти вводу/виводу користувача також мають корончасту форму.
• Під роз'ємом USB та кнопкою BOOTSEL розташовані контактні площадки SMT, які дозволяють отримати доступ до цих сигналів, якщо модуль використовується як SMT-модуль, виготовлений методом паяння оплавленням.

• Raspberry Pi Pico 2 W використовує вбудований підвищувально-знижувальний імпульсний джерело живлення (ПІС), який здатний генерувати необхідні 3.3 В (для живлення RP2350 та зовнішніх схем) з широкого діапазону вхідної напруги.tages (~1.8–5.5 В). Це забезпечує значну гнучкість у живленні пристрою від різних джерел, таких як один літій-іонний елемент або три елементи типу АА послідовно. Зарядні пристрої також можна дуже легко інтегрувати з блоком живлення Pico 2 Вт.
• Перепрограмування спалаху Pico 2 W можна виконати за допомогою USB (просто перетягніть file на Pico 2 W, який відображається як пристрій масової пам'яті), або стандартний порт послідовного налагодження (SWD) може скинути систему та завантажити й виконати код без натискання кнопок. Порт SWD також можна використовувати для інтерактивного налагодження коду, що працює на RP2350.

Початок роботи з Pico 2 W

• У книзі «Початок роботи з Raspberry Pi серії Pico» описано завантаження програм на плату, а також показано, як встановити C/C++ SDK та зібрати початковий...ampпрограми на C. Перегляньте книгу про Python SDK для Raspberry Pi Pico-серії, щоб розпочати роботу з MicroPython, який є найшвидшим способом запустити код на Pico 2 W.

Дизайн Raspberry Pi Pico 2 W files
Дизайн джерела fileМатеріали, включаючи схему та розведення друкованої плати, є у відкритому доступі, за винятком антени. Антена Niche™ — це запатентована технологія антен Abracon/Proant. Будь ласка, зв’яжіться з ними@abracon.com для отримання інформації щодо ліцензування.

• Макет САПР fileСхеми, включаючи розводку друкованої плати, можна знайти тут. Зверніть увагу, що Pico 2 W було розроблено в редакторі Cadence Allegro PCB, і для відкриття в інших пакетах PCB CAD знадобиться скрипт імпорту або плагін.
• КРОК 3D 3D-модель Raspberry Pi Pico 2 W у форматі STEP для 3D-візуалізації та перевірки на відповідність конструкцій, що включають Pico 2 W як модуль, можна знайти тут.
• Фріцінг Деталь Fritzing для використання, наприклад, у макетних платах, можна знайти тут.
• Цим надається дозвіл на використання, копіювання, зміну та/або розповсюдження цього дизайну для будь-яких цілей з оплати або безкоштовно.
• ДИЗАЙН НАДАЄТЬСЯ «ЯК Є», І АВТОР ВІДМОВЛЯЄТЬСЯ ВІД УСІХ ГАРАНТІЙ ЩОДО ЦЬОГО ДИЗАЙНУ, ВКЛЮЧАЮЧИ ВСІ НЕЯВНІ ГАРАНТІЇ ТОВАРНОЇ ПРИДАТНОСТІ ТА ПРИДАТНОСТІ. ЗА ЖОДНИХ ОБСТАВИН АВТОР НЕ НЕСЕ ВІДПОВІДАЛЬНОСТІ ЗА БУДЬ-ЯКІ СПЕЦІАЛЬНІ, ПРЯМІ, НЕПРЯМІ АБО ПОПЕРЕДНІ ЗБИТКИ АБО БУДЬ-ЯКІ ЗБИТКИ, ЩО ВИНИКЛИ В РЕЗУЛЬТАТІ ВТРАТИ МОЖЛИВОСТІ ВИКОРИСТАННЯ, ДАНИХ АБО ПРИБУТКУ, ЧИ ТО В РЕЗУЛЬТАТІ ДІЙ ЗА ДОГОВОРОМ, НЕОБЕРЕЖНОСТІ АБО ІНШИХ НЕПРАВОМЕРНИХ ДІЙ, ЩО ВИНИКЛИ ВНАСЛІДОК АБО У ЗВ'ЯЗКУ З ВИКОРИСТАННЯМ АБО ВИКОНАННЯМ ЦЬОГО ДИЗАЙНУ.

Розділ 2. Механічні характеристики
Pico 2 W являє собою односторонню друковану плату розміром 51 мм × 21 мм × 1 мм з портом micro USB, що нависає над верхнім краєм, та двома зубчастими/наскрізними контактами навколо двох довгих країв. Вбудована бездротова антена розташована на нижньому краю. Щоб уникнути розстроювання антени, жодні матеріали не повинні потрапляти в цей простір. Pico 2 W розроблений для використання як модуль поверхневого монтажу, а також має формат подвійного рядного корпусу (DIP) з 40 основними контактами користувача на сітці з кроком 2.54 мм (0.1 дюйма) та отворами 1 мм, сумісний з платами Veroboard та макетними платами. Pico 2 W також має чотири просвердлені монтажні отвори 2.1 мм (± 0.05 мм) для забезпечення механічного кріплення (див. Рисунок 3).

Розпіновка Pico 2 W
Розподілення виводів Pico 2 W розроблено для безпосереднього максимального використання функцій GPIO та внутрішньої схеми RP2350, а також для забезпечення відповідної кількості заземлювальних контактів для зменшення електромагнітних перешкод (EMI) та перехресних перешкод сигналу. RP2350 виготовлено за сучасним 40-нм кремнієвим техпроцесом, тому швидкість передачі цифрових даних на фронтах вводу/виводу дуже висока.

ПРИМІТКА

• Нумерацію фізичних контактів показано на рисунку 4. Розподіл контактів дивіться на рисунку 2.

Кілька виводів GPIO RP2350 використовуються для внутрішніх функцій плати:

• GPIO29 Бездротовий режим OP/IP SPI CLK/ADC (ADC3) для вимірювання VSYS/3
• GPIO25 Бездротовий OP SPI CS – при високому рівні також дозволяє виводу GPIO29 АЦП зчитувати VSYS
• GPIO24 Бездротовий OP/IP SPI дані/IRQ
• GPIO23 Сигнал увімкнення бездротового зв'язку OP
• WL_GPIO2 IP VBUS sense – високий рівень, якщо VBUS присутній, інакше низький
• WL_GPIO1 OP керує виводом енергозбереження вбудованого SMPS (розділ 3.4)
• WL_GPIO0 OP підключено до світлодіода користувача

Окрім контактів GPIO та заземлення, на основному 40-контактному інтерфейсі є ще сім контактів:

• PIN40 VBUS
• PIN39 VSYS
• PIN37 3V3_EN
• PIN36 3V3
• PIN35 ADC_VREF
• PIN33 AGND
• PIN30 БІГАТИ

VBUS — це вхід micro-USB,tagе., підключено до контакту 1 порту micro-USB. Номінально це 5 В (або 0 В, якщо USB не підключено або не живиться).

• VSYS – це основний вхідний обсяг системиtagе, яка може змінюватися в дозволеному діапазоні від 1.8 В до 5.5 В і використовується вбудованим інтерфейсним джерелом живлення (SMPS) для генерації 3.3 В для RP2350 та його GPIO.
• 3V3_EN підключається до виводу ввімкнення SMPS на платі та підводиться до високого рівня (до VSYS) через резистор 100 кОм. Щоб вимкнути 3.3 В (що також вимикає живлення RP2350), замкніть цей вивід на низький рівень.
• 3V3 – це основне джерело живлення 3.3 В для RP2350 та його вводу/виводу, що генерується вбудованим імплементаційним джерелом живлення (SMPS). Цей контакт можна використовувати для живлення зовнішніх схем (максимальний вихідний струм залежатиме від навантаження RP2350 та напруги живлення VSYS).tagе; рекомендується тримати навантаження на цьому виводі нижче 300 мА).
• ADC_VREF – це об'єм джерела живлення (і опорного струму) АЦП.tagе, і генерується на Pico 2 Вт шляхом фільтрації живлення 3.3 В. Цей висновок можна використовувати із зовнішнім джерелом опорного сигналу, якщо потрібна краща продуктивність АЦП.
• AGND – це опорний вивід заземлення для GPIO26-29. Під цими сигналами проходить окрема аналогова площина заземлення, яка закінчується на цьому виводі. Якщо АЦП не використовується або його продуктивність не є критичною, цей вивід можна підключити до цифрового заземлення.
• RUN – це контакт увімкнення RP2350, який має внутрішній (на кристалі) підтягувальний резистор до 3.3 В приблизно ~50 кОм. Щоб скинути RP2350, замкніть цей контакт у низький рівень.
• Нарешті, є також шість точок тестування (TP1-TP6), до яких можна отримати доступ за потреби, наприкладampякщо використовується як модуль поверхневого монтажу. Це:
  • Заземлення TP1 (близькозв'язане заземлення для диференціальних сигналів USB)
  • TP2 USB DM
  • TP3 USB DP
  • Вивід TP4 WL_GPIO1/SMPS PS (не використовувати)
  • TP5 WL_GPIO0/LED (не рекомендується використовувати)
  • TP6 БООТСЕЛ
• TP1, TP2 та TP3 можна використовувати для доступу до USB-сигналів замість використання порту micro-USB. TP6 можна використовувати для переведення системи в режим програмування USB-накопичувача великої ємності (шляхом замикання його на низький рівень під час увімкнення). Зверніть увагу, що TP4 не призначений для зовнішнього використання, а TP5 не рекомендується використовувати, оскільки він коливатиметься лише від 0 В до прямого рівня напруги світлодіода.tagе (і тому може бути використаний як вихідний сигнал лише з особливою обережністю).

Місце для поверхневого монтажу
Наступний розмір (Рисунок 5) рекомендується для систем, в яких блоки Pico 2 W будуть паятися оплавленням як модулі.

• На посадковому місці показано розташування тестових точок та розміри контактних площадок, а також 4 контактні площадки заземлення корпусу USB-роз'єму (A, B, C, D). USB-роз'єм на Pico 2 W є наскрізним отвором, що забезпечує йому механічну міцність. Контакти USB-роз'єму не виступають повністю крізь плату, проте припій утворює скупчення на цих контактних площадках під час виробництва, що може перешкодити повністю розташуванню модуля. Тому ми забезпечуємо контактні площадки на посадковому місці SMT-модуля, щоб цей припій міг контрольовано оплавлятися, коли Pico 2 W знову проходить оплавлення.
• Для невикористовуваних вимірювальних точок допустимо залишити порожні мідні провідники під ними (з відповідним зазором) на несучій платі.
• Завдяки випробуванням з клієнтами ми визначили, що трафарет пасти має бути більшим за площу паяння. Нанесення пасти на контактні площадки забезпечує найкращі результати під час паяння. Наведений нижче трафарет пасти (Рисунок 6) показує розміри зон паяльної пасти на Pico 2 W. Ми рекомендуємо зони пасти на 163% більші за площу паяння.

Захищена зона
Є виріз для антени (14 мм × 9 мм). Якщо щось розмістити близько до антени (у будь-якому вимірі), ефективність антени зменшується. Raspberry Pi Pico W слід розміщувати на краю плати, а не всередині металу, щоб уникнути створення клітки Фарадея. Додавання заземлення з боків антени дещо покращує продуктивність.

Рекомендовані умови експлуатації
Умови експлуатації Pico 2 W значною мірою залежать від умов експлуатації, що визначаються його компонентами.

• Робоча температура макс. 70°C (включаючи самонагрівання)
• Робоча температура, мін. -20°C
• VBUS 5 В ± 10%.
• Мін. напруга живлення 1.8 В
• Макс. напруга живлення 5.5 В
• Зверніть увагу, що струм VBUS та VSYS залежатиме від випадку використання, деякі, наприклад,ampнаведено в наступному розділі.
• Рекомендована максимальна температура навколишнього середовища для експлуатації становить 70°C.

Розділ 3. Інформація про програми

Програмування спалаху

• Вбудовану флеш-пам'ять QSPI об'ємом 2 МБ можна (пере)програмувати або за допомогою послідовного порту налагодження, або за допомогою спеціального режиму USB-накопичувача великої ємності.
• Найпростіший спосіб перепрограмувати флеш-пам'ять Pico 2 W – це скористатися режимом USB. Для цього вимкніть плату, а потім утримуйте кнопку BOOTSEL під час увімкнення живлення плати (наприклад, утримуйте кнопку BOOTSEL під час підключення USB).
• Pico 2 W після цього відобразиться як USB-накопичувач. Перетягування спеціального файлу '.uf2' file на диск запише це file до спалаху та перезавантажте Pico 2 W.
• Код завантаження з USB зберігається в ПЗП на RP2350, тому його неможливо випадково перезаписати.
• Щоб розпочати використання порту SWD, див. розділ «Налагодження за допомогою SWD» у книзі «Початок роботи з Raspberry Pi серії Pico».

Введення/виведення загального призначення

• GPIO Pico 2 W живиться від вбудованої лінії 3.3 В і має фіксовану напругу 3.3 В.
• Pico 2 W надає доступ до 26 з 30 можливих контактів GPIO RP2350, виводячи їх безпосередньо на контакти роз'єму Pico 2 W. GPIO0 - GPIO22 є лише цифровими, а GPIO 26-28 можна використовувати як цифровий GPIO або як входи АЦП (програмний вибір).

ПРИМІТКА

• GPIO 26-29 підтримують роботу з АЦП та мають внутрішній зворотний діод на лінії VDDIO (3.3 В), тому вхідний рівень напруги...tagне повинно перевищувати VDDIO плюс приблизно 300 мВ. Якщо RP2350 не підключений, застосування напруги живленняtagІмпульс, що надходить до цих контактів GPIO, буде «просочуватися» через діод на рейку VDDIO. Контакти GPIO 0-25 (і контакти налагодження) не мають цього обмеження, і тому...tagЕлектричний сигнал можна безпечно подавати на ці контакти, коли RP2350 не живиться до 3.3 В.

Використання АЦП
АЦП RP2350 не має вбудованого джерела опорного сигналу; він використовує власне джерело живлення як джерело опорного сигналу. На Pico 2 W вихід ADC_AVDD (живлення АЦП) генерується з 3.3 В імпульсного джерела живлення за допомогою RC-фільтра (201 Ом на 2.2 мкФ).

1. Це рішення спирається на точність виходу SMPS 3.3 В.
2. Деякий шум блоку живлення не буде відфільтровано
3. АЦП споживає струм (близько 150 мкА, якщо діод датчика температури вимкнено, що може відрізнятися залежно від мікросхеми); буде власне зміщення приблизно 150 мкА * 200 = ~30 мВ. Існує невелика різниця в споживанні струму, коли АЦП увімкнено.ampлінг (близько +20 мкА), тому зміщення також змінюватиметься залежно від sampлінг, а також робоча температура.

Зміна опору між ADC_VREF та виводом 3.3V може зменшити зміщення за рахунок збільшення шуму, що корисно, якщо варіант використання може підтримувати усереднення за кількома секундами.ampлес.

• Постановка високого рівня на вивід режиму SMPS (WL_GPIO1) примусово переводить блок живлення в режим ШІМ. Це може значно зменшити властиві пульсації SMPS при малому навантаженні, а отже, зменшує пульсації на джерелі живлення АЦП. Це знижує енергоефективність Pico 2 Вт при малому навантаженні, тому після завершення перетворення АЦП режим ШІМ можна знову ввімкнути, знову встановивши низький рівень на вивід WL_GPIO1. Див. розділ 3.4.
• Зміщення АЦП можна зменшити, підключивши другий канал АЦП до землі та використовуючи це нульове вимірювання як наближене значення зміщення.
• Для значного покращення продуктивності АЦП зовнішній шунтовий опорний сигнал 3.0 В, такий як LM4040, можна підключити від виводу ADC_VREF до землі. Зверніть увагу, що в такому разі діапазон АЦП обмежується сигналами 0 В – 3.0 В (а не 0 В – 3.3 В), і шунтовий опорний сигнал споживатиме безперервний струм через фільтрувальний резистор 200 Ом (3.3 В – 3.0 В)/200 = ~1.5 мА.
• Зверніть увагу, що резистор 1 Ом на Pico 2 W (R9) призначений для роботи з шунтуючими опорними джерелами, які в іншому випадку стали б нестабільними при безпосередньому підключенні до 2.2 мкФ. Він також забезпечує фільтрацію навіть у випадку, якщо 3.3 В та ADC_VREF замкнені (що можуть зробити користувачі, стійкі до шуму та бажають зменшити власний зсув).
• R7 — це фізично великий резистор у корпусі 1608 метричних позначок (0603), тому його можна легко видалити, якщо користувач хоче ізолювати ADC_VREF та внести власні зміни до вольтметра АЦП.tage, напрampживлячи його від абсолютно окремого томаtagе (наприклад, 2.5 В). Зверніть увагу, що АЦП на RP2350 кваліфікований лише для 3.0/3.3 В, але повинен працювати приблизно до 2 В.

Powerchain
Pico 2 W розроблено з простою, але гнучкою архітектурою джерела живлення, і його можна легко живити від інших джерел, таких як батареї або зовнішні блоки живлення. Інтеграція Pico 2 W із зовнішніми ланцюгами заряджання також є простою. На рисунку 8 показано схему джерела живлення.

• VBUS – це вхід 5 В з порту micro-USB, який подається через діод Шотткі для генерації VSYS. Діод VBUS-VSYS (D1) додає гнучкості, дозволяючи підключати різні джерела живлення до VSYS за допомогою логічного АБО.
• VSYS – це основний системний «вхідний об'єм»tage' та живить підвищувально-понижувальний імпульсний джерело живлення RT6154, який генерує фіксовану вихідну напругу 3.3 В для пристрою RP2350 та його вводу/виводу (і може використовуватися для живлення зовнішніх схем). VSYS, поділений на 3 (за допомогою R5, R6 у схемі Pico 2 W), може контролюватися на каналі 3 АЦП, коли бездротова передача не виконується. Це може бути використано, наприклад,ampяк сирий акумуляторний томtagмонітор.
• Підвищувально-понижувальний (ППП), як випливає з назви, може плавно перемикатися з режиму пониження в режим підвищення, і тому може підтримувати вихідний рівень гучності.tag3.3 В з широкого діапазону вхідної напругиtagтобто, від ~1.8 В до 5.5 В, що забезпечує значну гнучкість у виборі джерела живлення.
• WL_GPIO2 контролює наявність VBUS, тоді як R10 та R1 знижують напругу VBUS, щоб переконатися, що вона дорівнює 0 В, якщо VBUS відсутній.
• WL_GPIO1 керує виводом PS (енергозбереження) RT6154. Коли PS низький (значення за замовчуванням на Pico 2 W), регулятор перебуває в режимі частотно-імпульсної модуляції (PFM), що при невеликих навантаженнях дозволяє значно заощадити енергію, вмикаючи перемикаючі MOSFET-транзистори лише зрідка, щоб підтримувати вихідний конденсатор зарядженим. Встановлення високого значення PS примусово переводить регулятор у режим широтно-імпульсної модуляції (ШІМ). Режим ШІМ змушує імплементований джерело живлення (SMP) перемикатися безперервно, що значно зменшує пульсації на виході при невеликих навантаженнях (що може бути добре для деяких випадків використання), але за рахунок значно гіршої ефективності. Зауважте, що при великому навантаженні імплементований джерело живлення буде в режимі ШІМ незалежно від стану виводу PS.
• Вивід EN SMPS підтягується до VSYS резистором 100 кОм і стає доступним на виводі 37 Pico 2 W. Замикання цього виводу на землю вимкне SMPS і переведе його в стан низького енергоспоживання.

ПРИМІТКА 
RP2350 має вбудований лінійний стабілізатор (LDO), який живить цифрове ядро ​​напругою 1.1 В (номінально) від джерела живлення 3.3 В, яке не показано на рисунку 8.

Живлення Raspberry Pi Pico 2 Вт

• Найпростіший спосіб живити Pico 2 W – це підключити micro-USB, який живитиме VSYS (і, отже, систему) від 5V USB VBUS vol.tagе., через D1 (тому VSYS стає VBUS мінус падіння напруги на діоді Шотткі).
• Якщо порт USB є єдиним джерелом живлення, VSYS та VBUS можна безпечно замкнути разом, щоб усунути падіння напруги на діоді Шотткі (що підвищує ефективність та зменшує пульсації на VSYS).
• Якщо USB-порт не використовуватиметься, можна безпечно живити Pico 2 W, підключивши VSYS до бажаного джерела живлення (в діапазоні від ~1.8 В до 5.5 В).

ВАЖЛИВО
Якщо ви використовуєте Pico 2 W у режимі USB-хоста (наприклад, використовуючи один із хостів TinyUSB, наприкладampтоді ви повинні живити Pico 2 Вт, подаючи 5 В на контакт VBUS.

Найпростіший спосіб безпечно додати друге джерело живлення до Pico 2 W – це подати його на VSYS через інший діод Шотткі (див. Рисунок 9). Це з'єднає два вольти за допомогою логічного оператора «АБО».tages, що дозволяє більшому з будь-якого з зовнішніх об'ємівtage або VBUS для живлення VSYS, при цьому діоди запобігають зворотному живленню одного з джерел живлення іншого. Наприкладampодин літій-іонний елемент* (об'єм елементаtag(від ~3.0 В до ~4.2 В) добре працюватиме, як і три елементи серії AA (від ~3.0 В до ~4.8 В) та будь-яке інше фіксоване джерело живлення в діапазоні ~2.3 В до 5.5 В. Недоліком цього підходу є те, що друге джерело живлення зазнає падіння напруги на діодах так само, як і VBUS, і це може бути небажано з точки зору ефективності або якщо джерело вже знаходиться близько до нижнього діапазону вхідної напруги.tagдозволено для RT6154.

Покращений спосіб живлення від другого джерела - це використання P-канального MOSFET (P-FET) для заміни діода Шотткі, як показано на рисунку 10. Тут затвор польового транзистора керується VBUS і відключає вторинне джерело, коли VBUS присутній. P-FET слід вибирати з низьким опором, щоб подолати проблеми ефективності та гучності.tagпроблеми з падінням напруги живлення при використанні рішення, що використовує лише діоди.

• Зверніть увагу, що Vt (порогове значення об'ємуtage) P-FET має бути обраний значно нижчим за мінімальний зовнішній вхідний об'ємtagтобто, щоб переконатися, що P-FET вмикається швидко та з низьким опором. Коли вхідний VBUS знято, P-FET не почне вмикатися, доки VBUS не впаде нижче Vt P-FET, тим часом діод P-FET може почати проводити струм (залежно від того, чи Vt менше, ніж падіння напруги на діоді). Для входів з низьким мінімальним вхідним напругоюtagе., або якщо очікується повільна зміна затвора P-FET (наприклад, якщо до VBUS додано будь-яку ємність), рекомендується встановити вторинний діод Шотткі на P-FET (у тому ж напрямку, що й основний діод). Це зменшить напругу.tagпадіння напруги на діоді P-FET.
• КолишнійampОдин з підходящих P-MOSFET для більшості ситуацій - це діоди DMG2305UX, які мають максимальне Vt 0.9 В та Ron 100 мОм (при 2.5 В Vgs).

УВАГА
Якщо використовуються літій-іонні елементи, вони повинні мати або бути забезпечені належним захистом від надмірного розряду, перезаряду, заряджання поза допустимим діапазоном температур та перевантаження по струму. Голі, незахищені елементи небезпечні та можуть спалахнути або вибухнути, якщо їх надмірно розрядити, перезарядити або зарядити/розрядити поза допустимим діапазоном температури та/або струму.

Використання зарядного пристрою для акумулятора
Pico 2 W також можна використовувати із зарядним пристроєм. Хоча це дещо складніший випадок використання, він все одно простий. На рисунку 11 показано прикладampвикористання зарядного пристрою типу «живлення» (де зарядний пристрій безперешкодно перемикається між живленням від акумулятора або живленням від джерела живлення та заряджанням акумулятора за потреби).

У вихampТобто, ми подаємо VBUS на вхід зарядного пристрою, а вихідний сигнал VSYS – через раніше згадану схему P-FET. Залежно від вашого випадку використання, ви також можете додати діод Шотткі через P-FET, як описано в попередньому розділі.

USB

• RP2350 має вбудований PHY та контролер USB1.1, які можна використовувати як у режимі пристрою, так і в режимі хоста. Pico 2 W додає два необхідні зовнішні резистори 27 Ом і переносить цей інтерфейс на стандартний порт micro-USB.
• USB-порт можна використовувати для доступу до USB-завантажувача (режим BOOTSEL), що зберігається в завантажувальному ПЗП RP2350. Його також можна використовувати користувацьким кодом для доступу до зовнішнього USB-пристрою або хоста.

Бездротовий інтерфейс
Pico 2 W містить вбудований бездротовий інтерфейс 2.4 ГГц, що використовує Infineon CYW43439, який має такі характеристики:

• Wi-Fi 4 (802.11n), однодіапазонний (2.4 ГГц)
• WPA3
• SoftAP (до 4 клієнтів)
• Bluetooth 5.2
  • Підтримка центральних та периферійних ролей Bluetooth LE
  • Підтримка Bluetooth Classic

Антена є вбудованою антеною, ліцензованою компанією ABRACON (раніше ProAnt). Бездротовий інтерфейс підключено до RP2350 через SPI.

• Через обмеження кількості контактів, деякі контакти бездротового інтерфейсу є спільними. CLK використовується спільно з монітором VSYS, тому VSYS можна зчитувати через АЦП, лише коли не виконується транзакція SPI. DIN/DOUT та IRQ Infineon CYW43439 мають один спільний контакт на RP2350. Перевірка IRQ доцільна лише тоді, коли транзакція SPI не виконується. Інтерфейс зазвичай працює на частоті 33 МГц.
• Для найкращої роботи бездротового зв'язку антена повинна знаходитися у вільному просторі. Наприклад, розміщення металевих елементів під антеною або поблизу неї може знизити її продуктивність як з точки зору посилення, так і з точки зору пропускної здатності. Додавання заземленого металевого елемента з боків антени може покращити її пропускну здатність.
• У CYW43439 є три виводи GPIO, які використовуються для інших функцій плати та до яких можна легко отримати доступ через SDK:
  • WL_GPIO2
  • IP VBUS sense – високий рівень, якщо VBUS присутній, інакше низький
  • WL_GPIO1
  • OP керує виводом енергозбереження вбудованого SMPS (розділ 3.4)
  • WL_GPIO0
• OP підключено до світлодіода користувача

ПРИМІТКА 
Повну інформацію про Infineon CYW43439 можна знайти на сайті Infineon. webсайт.

Налагодження
Pico 2 W підключає інтерфейс послідовного налагодження (SWD) RP2350 до триконтактного роз'єму налагодження. Щоб розпочати використання порту налагодження, див. розділ «Налагодження за допомогою SWD» у книзі «Початок роботи з Raspberry Pi серії Pico».

ПРИМІТКА 
Мікросхема RP2350 має внутрішні підтягуючі резистори на виводах SWDIO та SWCLK, обидва номінально 60 кОм.

Додаток А: Доступність
Raspberry Pi гарантує доступність продукту Raspberry Pi Pico 2 W щонайменше до січня 2028 року.

Підтримка
Для отримання підтримки див. розділ Pico на Raspberry Pi webсайт та публікуйте запитання на форумі Raspberry Pi.

Додаток B: Розташування компонентів Pico 2 W

Додаток C: Середній час між відмовами (MTBF)

Таблиця 1. Середній час між відмовами для Raspberry Pi Pico 2 W

Модель	Середній час між відмовами на землі доброякісний (годин)	Середній час між відмовами наземного мобільного зв'язку (годин)
Піко 2 В	182 000	11 000

Ґрунт, доброякісний 
Застосовується до немобільних середовищ з контрольованою температурою та вологістю, легкодоступних для технічного обслуговування; включає лабораторні прилади та випробувальне обладнання, медичне електронне обладнання, бізнес- та наукові комп'ютерні комплекси.

Наземний, мобільний 
Передбачає рівні експлуатаційного навантаження, що значно перевищують звичайні для побутового або легкого промислового використання, без контролю температури, вологості або вібрації: застосовується до обладнання, встановленого на колісних або гусеничних транспортних засобах, та обладнання, що транспортується вручну; включає мобільне та портативне комунікаційне обладнання.

Історія випусків документації

• 25 листопада 2024 р
• Початковий випуск.

поширені запитання

З: Яким має бути блок живлення для Raspberry Pi Pico 2W?
A: Блок живлення повинен забезпечувати 5 В постійного струму та мінімальний номінальний струм 1 А.

З: Де я можу знайти сертифікати відповідності та номери?
В: Щоб переглянути всі сертифікати відповідності та номери, відвідайте www.raspberrypi.com/compliance.

Документи / Ресурси

Плата мікроконтролера Raspberry Pi Pico 2 W [pdfПосібник користувача PICO2W, 2ABCB-PICO2W, 2ABCBPICO2W, Плата мікроконтролера Pico 2 Вт, Pico 2 Вт, Плата мікроконтролера, Плата

Список літератури

• Посібник користувача