Плата микроконтроллера Raspberry Pi Pico 2 Вт

Технические характеристики:

• Название продукта: Raspberry Pi Pico 2 Вт
• Электропитание: 5 В постоянного тока
• Минимальный номинальный ток: 1А

Инструкции по применению продукта

Информация по безопасности:
Raspberry Pi Pico 2 Вт должен соответствовать действующим нормам и стандартам страны предполагаемого использования. Источник питания должен иметь напряжение 5 В постоянного тока и номинальный ток не менее 1 А.

Сертификаты соответствия:
Для получения информации обо всех сертификатах соответствия и номерах посетите сайт  www.raspberrypi.com/compliance.

Информация об интеграции для OEM:
Производитель OEM/хостового продукта должен обеспечить постоянное соответствие требованиям сертификации FCC и ISED Canada после интеграции модуля в хост-продукт. Дополнительную информацию см. в документе FCC KDB 996369 D04.

Соблюдение нормативных требований:
Для устройств, доступных на рынке США/Канады, для WLAN 2.4 ГГц доступны только каналы с 1 по 11. Устройство и его антенны не должны размещаться или работать совместно с другими антеннами или передатчиками, за исключением случаев, предусмотренных процедурами Федеральной комиссии по связи США (FCC) для многопередатчиков.

Части правил FCC:
Модуль подчиняется следующим частям правил FCC: 15.207, 15.209, 15.247, 15.401 и 15.407.

Техническое описание Raspberry Pi Pico 2 Вт
Плата микроконтроллера на базе RP2350 с беспроводной связью.

Колофон

• © 2024 Raspberry Pi Ltd
• Данная документация распространяется по лицензии Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-ND).
• дата сборки: 2024-11-26
• версия сборки: d912d5f-clean

Юридическое уведомление об отказе от ответственности

• ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ И НАДЕЖНОСТЬ ПРОДУКТОВ RASPBERRY PI (ВКЛЮЧАЯ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ), ИЗМЕНЯЕМЫЕ ВРЕМЯ ОТ ВРЕМЕНИ («РЕСУРСЫ») ПРЕДОСТАВЛЯЮТСЯ КОМПАНИЕЙ RASPBERRY PI LTD («RPL») «КАК ЕСТЬ» И С ЛЮБЫМИ ЯВНЫМИ ИЛИ ПОДРАЗУМЕВАЕМЫМИ ГАРАНТИЯМИ, ВКЛЮЧАЯ, НО НЕ ОГРАНИЧИВАЯСЬ TO, ПОДРАЗУМЕВАЕМЫЕ ГАРАНТИИ КОММЕРЧЕСКОЙ ПРИГОДНОСТИ И ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕННОЙ ЦЕЛИ НЕ ПРЕДОСТАВЛЯЮТСЯ. В МАКСИМАЛЬНОЙ СТЕПЕНИ, РАЗРЕШЕННОЙ ПРИМЕНИМЫМ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВОМ, RPL НИ ПРИ КАКИХ ОБСТОЯТЕЛЬСТВАХ НЕ НЕСЕТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗА ЛЮБОЙ ПРЯМОЙ, КОСВЕННЫЙ, СЛУЧАЙНЫЙ, ОСОБЫЙ, ПРИМЕРНЫЙ ИЛИ ПОСЛЕДУЮЩИЙ УЩЕРБ (ВКЛЮЧАЯ, НО НЕ ОГРАНИЧИВАЯСЬ, ПРИОБРЕТЕНИЕМ ЗАМЕНЯЮЩИХ ТОВАРОВ ИЛИ УСЛУГ; ПОТЕРЮ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ, ДАННЫХ , ИЛИ ПРИБЫЛЬ; ИЛИ ПЕРЕРЫВ В ДЕЛОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ), ОДНАКО ПРИЧИНЕННЫЙ И НА ЛЮБОЙ ТЕОРИИ ОТВЕТСТВЕННОСТИ, БУДЬ ТО ПО ДОГОВОРУ, СТРОГОй ОТВЕТСТВЕННОСТИ ИЛИ ДЕЛИКТУ (ВКЛЮЧАЯ ХАЛАТНОСТЬ ИЛИ ИНЫМ ОБРАЗОМ), ВОЗНИКАЮЩИМ ЛЮБЫМ СПОСОБОМ ИЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕСУРСОВ, ДАЖЕ ЕСЛИ УВЕДОМЛЕНО О ВОЗМОЖНОСТИ ТАКОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ.
• RPL оставляет за собой право вносить любые улучшения, усовершенствования, исправления или любые другие изменения в РЕСУРСЫ или любые продукты, описанные в них, в любое время и без дополнительного уведомления.
• РЕСУРСЫ предназначены для опытных пользователей с соответствующим уровнем знаний в области дизайна. Пользователи несут исключительную ответственность за свой выбор и использование РЕСУРСОВ и любое применение описанных в них продуктов. Пользователь соглашается возместить и оградить RPL от всех обязательств, расходов, убытков или других потерь, возникающих в результате использования ими РЕСУРСОВ.
• RPL предоставляет пользователям разрешение на использование РЕСУРСОВ исключительно в сочетании с продуктами Raspberry Pi. Любое другое использование РЕСУРСОВ запрещено. Никакая лицензия не предоставляется на любые другие RPL или другие права интеллектуальной собственности третьих лиц.
• ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ С ВЫСОКИМ РИСКОМ. Изделия Raspberry Pi не разработаны, не производятся и не предназначены для использования в опасных условиях, требующих безотказной работы, например, при эксплуатации ядерных установок, систем авиационной навигации или связи, управления воздушным движением, систем вооружения или критически важных для безопасности приложений (включая системы жизнеобеспечения и другие медицинские устройства), где отказ изделия может привести к смерти, травмам или серьёзному физическому или экологическому ущербу («Деятельность с высоким риском»). RPL специально отказывается от каких-либо явных или подразумеваемых гарантий пригодности для деятельности с высоким риском и не несёт ответственности за использование или включение изделий Raspberry Pi в деятельность с высоким риском.
• Продукты Raspberry Pi предоставляются в соответствии со Стандартными условиями RPL. Предоставление RPL РЕСУРСОВ не расширяет и не изменяет иным образом Стандартные условия RPL, включая, помимо прочего, отказы от ответственности и гарантии, выраженные в них.

Глава 1. О Pico 2 W
Raspberry Pi Pico 2 W — это плата микроконтроллера на базе чипа микроконтроллера Raspberry Pi RP2350.

Raspberry Pi Pico 2 W был разработан как недорогая, но гибкая платформа разработки для RP2350 с беспроводным интерфейсом 2.4 ГГц и следующими основными функциями:

• Микроконтроллер RP2350 с 4 МБ флэш-памяти
• Встроенные однодиапазонные беспроводные интерфейсы 2.4 ГГц (802.11n, Bluetooth 5.2)
  • Поддержка центральных и периферийных ролей Bluetooth LE
  • Поддержка Bluetooth Classic
• Порт Micro USB B для питания и передачи данных (и для перепрограммирования флэш-памяти)
• Печатная плата типа «DIP» толщиной 1 мм, размером 21×51 мм, с 40 выводами и сквозными отверстиями для выводов диаметром 0.1 дюйма, а также с зубцами по краям
  • Предоставляет 26 многофункциональных 3.3 В универсальных портов ввода-вывода (GPIO)
  • 23 порта GPIO являются только цифровыми, три из них также поддерживают АЦП
  • Может быть установлен на поверхность как модуль
• 3-контактный последовательный отладочный порт Arm (SWD)
• Простая, но очень гибкая архитектура источника питания
  • Различные варианты питания устройства от micro USB, внешних источников питания или батареек.
• Высокое качество, низкая стоимость, высокая доступность
• Комплексный SDK, программное обеспечение exampфайлы и документация

Полную информацию о микроконтроллере RP2350 см. в техническом описании RP2350. Основные характеристики:

• Два ядра Cortex-M33 или RISC-V Hazard3 с тактовой частотой до 150 МГц
  • Два встроенных ФАПЧ позволяют изменять частоты ядра и периферийных устройств
• 520 КБ многобанковой высокопроизводительной SRAM
• Внешняя флэш-память Quad-SPI с функцией eXecute In Place (XIP) и кэшем на кристалле объемом 16 КБ
• Высокопроизводительная автобусная ткань с полной поперечной балкой
• Встроенный USB1.1 (устройство или хост)
• 30 многофункциональных портов ввода-вывода общего назначения (четыре могут использоваться для АЦП)
  • 1.8-3.3 об./мин.tage
• 12-битный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) со скоростью выборки 500 кбит/с
• Различные цифровые периферийные устройства
  • 2 × UART, 2 × I2C, 2 × SPI, 24 × канала ШИМ, 1 × периферийное устройство HSTX
  • 1 × таймер с 4 будильниками, 1 × таймер AON
• 3 × программируемых блока ввода-вывода (PIO), всего 12 конечных автоматов
  • Гибкий, программируемый пользователем высокоскоростной ввод-вывод
  • Может эмулировать такие интерфейсы, как SD-карта и VGA

ПРИМЕЧАНИЕ

• Raspberry Pi Pico 2 WI/O voltage зафиксирован на уровне 3.3 В
• Raspberry Pi Pico 2 W обеспечивает минималистичную, но гибкую внешнюю схему для поддержки микросхемы RP2350: флэш-память (Winbond W25Q16JV), кварцевый резонатор (Abracon ABM8-272-T3), источники питания и развязки, а также USB-разъём. Большинство выводов микроконтроллера RP2350 выведены на пользовательские порты ввода-вывода на левом и правом краях платы. Четыре порта ввода-вывода RP2350 используются для внутренних функций: управления светодиодом, управления питанием встроенного импульсного источника питания (SMPS) и измерения уровня напряжения в системе.tagес.
• Pico 2 W оснащён встроенным беспроводным интерфейсом 2.4 ГГц на базе микросхемы Infineon CYW43439. Антенна встроена в плату и лицензирована компанией Abracon (ранее ProAnt). Беспроводной интерфейс подключается к RP2350 через SPI.
• Pico 2 W был разработан для использования либо с паяными 0.1-дюймовыми штыревыми разъемами (шаг на 0.1 дюйма шире, чем у стандартного 40-контактного DIP-корпуса), либо для позиционирования в качестве «модуля» для поверхностного монтажа, поскольку пользовательские контакты ввода/вывода также имеют зубчатую форму.
• Под разъемом USB и кнопкой BOOTSEL имеются контактные площадки SMT, которые позволяют получить доступ к этим сигналам при использовании модуля SMT с пайкой оплавлением.

• Raspberry Pi Pico 2 Вт использует встроенный повышающе-понижающий импульсный источник питания, который способен генерировать необходимые 3.3 В (для питания RP2350 и внешней схемы) из широкого диапазона входного напряжения.tages (~1.8–5.5 В). Это обеспечивает значительную гибкость при питании устройства от различных источников, например, от одного литий-ионного аккумулятора или трёх последовательно соединённых элементов типа AA. Зарядные устройства также легко интегрируются с Pico 2 W Powerchain.
• Перепрограммирование флэш-памяти Pico 2 W можно выполнить с помощью USB (просто перетащите file на Pico 2 W, который отображается как запоминающее устройство), или через стандартный последовательный порт отладки (SWD) можно перезагрузить систему, загрузить и запустить код без нажатия кнопок. Порт SWD также можно использовать для интерактивной отладки кода, работающего на RP2350.

Начало работы с Pico 2 W

• В книге «Начало работы с Raspberry Pi серии Pico» подробно описывается загрузка программ на плату, а также установка C/C++ SDK и сборка example программы на языке C. Чтобы начать работу с MicroPython, ознакомьтесь с книгой «Raspberry Pi Pi серии Pico» в формате Python SDK. Это самый быстрый способ запустить код на Pico 2 W.

Конструкция Raspberry Pi Pico 2 Вт files
Исходный дизайн fileВся информация, включая схему и топологию печатной платы, доступна в открытом доступе, за исключением антенны. Антенна Niche™ — это запатентованная технология Abracon/Proant. Для получения информации о лицензировании обращайтесь по адресу niche@abracon.com.

• Макет САПР files, включая схему печатной платы, можно найти здесь. Обратите внимание, что Pico 2 W был разработан в редакторе печатных плат Cadence Allegro, и для открытия в других CAD-пакетах для печатных плат потребуется скрипт импорта или плагин.
• ШАГ 3D Модель Raspberry Pi Pico 2 W в формате STEP 3D для 3D-визуализации и проверки соответствия проектов, включающих Pico 2 W в качестве модуля, можно найти здесь.
• Фрицинг Деталь Fritzing, которую можно использовать, например, в макетах, можно найти здесь.
• Настоящим предоставляется разрешение на использование, копирование, изменение и/или распространение данного дизайна в любых целях за плату или без нее.
• ДИЗАЙН ПРЕДОСТАВЛЯЕТСЯ «КАК ЕСТЬ», И АВТОР ОТКАЗЫВАЕТСЯ ОТ ВСЕХ ГАРАНТИЙ В ОТНОШЕНИИ ДАННОГО ДИЗАЙНА, ВКЛЮЧАЯ ВСЕ ПОДРАЗУМЕВАЕМЫЕ ГАРАНТИИ ТОВАРНОЙ ПРИГОДНОСТИ И ПРИГОДНОСТИ. НИ ПРИ КАКИХ ОБСТОЯТЕЛЬСТВАХ АВТОР НЕ НЕСЕТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗА КАКИЕ-ЛИБО СПЕЦИАЛЬНЫЕ, ПРЯМЫЕ, КОСВЕННЫЕ ИЛИ КОСВЕННЫЕ УБЫТКИ ИЛИ ЛЮБЫЕ УБЫТКИ, ВОЗНИКАЮЩИЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ПОТЕРИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ, ДАННЫХ ИЛИ ПРИБЫЛИ, БУДЬ ТО В РЕЗУЛЬТАТЕ ДЕЙСТВИЯ ПО ДОГОВОРУ, ХАЛАТНОСТИ ИЛИ ИНОГО ВРЕДОНОСНОГО ДЕЙСТВИЯ, ВОЗНИКАЮЩИЕ ИЗ ИЛИ В СВЯЗИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИЛИ РАБОТОЙ ДАННОГО ДИЗАЙНА.

Глава 2. Механическая спецификация
Pico 2 W представляет собой одностороннюю печатную плату размером 51 мм × 21 мм × 1 мм с портом micro USB, выступающим на верхний край, и двумя зубчатыми/сквозными выводами по двум длинным краям. Встроенная беспроводная антенна расположена на нижнем краю. Во избежание расстройки антенны в это пространство не должно попадать никаких материалов. Pico 2 W разработан для использования в качестве модуля поверхностного монтажа, а также в корпусе с двухрядным расположением выводов (DIP) с 40 основными пользовательскими выводами на сетке с шагом 2.54 мм (0.1 дюйма) и отверстиями 1 мм, совместимыми с печатными и макетными платами. Pico 2 W также имеет четыре монтажных отверстия диаметром 2.1 мм (± 0.05 мм) для механического крепления (см. рисунок 3).

Распиновка Pico 2 W
Схема расположения выводов Pico 2 W разработана таким образом, чтобы максимально эффективно использовать функции GPIO и внутренних схем RP2350, а также обеспечить достаточное количество заземляющих контактов для снижения электромагнитных помех (ЭМП) и перекрестных помех. RP2350 изготовлен по современному 40-нм кремниевому техпроцессу, поэтому его скорость цифрового ввода-вывода очень высокая.

ПРИМЕЧАНИЕ

• Физическая нумерация контактов показана на рисунке 4. Назначение контактов см. на рисунке 2.

Несколько контактов GPIO RP2350 используются для внутренних функций платы:

• GPIO29 Режим OP/IP wireless SPI CLK/ADC (ADC3) для измерения VSYS/3
• GPIO25 OP беспроводной SPI CS — при высоком уровне также позволяет выводу АЦП GPIO29 считывать VSYS
• GPIO24 Данные/IRQ беспроводного SPI OP/IP
• GPIO23 OP беспроводной сигнал включения питания
• WL_GPIO2 Датчик IP VBUS – высокий, если VBUS присутствует, в противном случае низкий
• WL_GPIO1 OP управляет встроенным выводом энергосбережения SMPS (Раздел 3.4)
• WL_GPIO0 ОП подключен к пользовательскому светодиоду

Помимо контактов GPIO и заземления, на основном 40-контактном интерфейсе имеется еще семь контактов:

• PIN40 VBUS
• PIN39 ВСИС
• PIN37 3V3_RU
• PIN36 3В3
• PIN35 ADC_VREF
• PIN33 AGND
• PIN30 БЕГАТЬ

VBUS — это громкость входа micro-USB.tage, подключенного к контакту 1 порта micro-USB. Номинально это 5 В (или 0 В, если USB не подключен или не запитан).

• VSYS — это основной объем входных данных системы.tage, которое может изменяться в допустимом диапазоне от 1.8 В до 5.5 В и используется встроенным SMPS для генерации напряжения 3.3 В для RP2350 и его GPIO.
• Вывод 3V3_EN подключен к выводу включения импульсного источника питания на плате и подтянут к высокому уровню (VSYS) через резистор 100 кОм. Чтобы отключить напряжение 3.3 В (что также обесточивает RP2350), закоротите этот вывод.
• 3V3 — это основной источник питания 3.3 В для RP2350 и его входов/выходов, генерируемый встроенным импульсным источником питания. Этот вывод может использоваться для питания внешних цепей (максимальный выходной ток зависит от нагрузки RP2350 и уровня напряжения VSYS).tagе; рекомендуется поддерживать нагрузку на этом выводе ниже 300 мА).
• ADC_VREF — это напряжение питания АЦП (и опорное напряжение)tage, и генерируется на Pico 2 W путем фильтрации напряжения питания 3.3 В. Этот вывод можно использовать с внешним источником опорного напряжения, если требуются более высокие характеристики АЦП.
• AGND — это опорный провод заземления для GPIO26-29. Под этими сигналами проходит отдельная аналоговая земля, которая заканчивается на этом выводе. Если АЦП не используется или его производительность не критична, этот вывод можно подключить к цифровой земле.
• RUN — это вывод включения RP2350, имеющий встроенный (на кристалле) подтягивающий резистор к напряжению 3.3 В сопротивлением около 50 кОм. Для сброса RP2350 закоротите этот вывод на низкий уровень.
• Наконец, есть также шесть контрольных точек (TP1–TP6), к которым можно получить доступ при необходимости, например:ample при использовании в качестве модуля для поверхностного монтажа. Это:
  • TP1 Земля (заземление с глухой связью для дифференциальных сигналов USB)
  • TP2 USB DM
  • TP3 USB DP
  • TP4 WL_GPIO1/SMPS PS контакт (не использовать)
  • TP5 WL_GPIO0/LED (не рекомендуется использовать)
  • TP6 БОТСЕЛ
• TP1, TP2 и TP3 можно использовать для доступа к сигналам USB вместо порта micro-USB. TP6 можно использовать для перевода системы в режим программирования USB-накопителя (замкнув её на низкий уровень при включении питания). Обратите внимание, что TP4 не предназначен для внешнего использования, а TP5 использовать не рекомендуется, так как она обеспечивает только изменение напряжения от 0 В до уровня светодиода.tage (и, следовательно, может быть реально использован в качестве вывода только с особой осторожностью).

Посадочное место для поверхностного монтажа
Следующая посадочная поверхность (рисунок 5) рекомендуется для систем, в которых блоки Pico 2 W будут пайкой оплавлением припоя в качестве модулей.

• На посадочном месте указаны расположение контрольных точек и размеры контактных площадок, а также четыре заземляющие контактные площадки корпуса USB-разъёма (A, B, C, D). USB-разъём на Pico 2 W выполнен в сквозном исполнении, что обеспечивает ему механическую прочность. Контакты USB-разъёма не выступают на всю плату, однако при производстве на этих площадках скапливается припой, что может помешать модулю занять полностью ровную позицию. Поэтому на посадочном месте модуля SMT предусмотрены контактные площадки, позволяющие контролируемо оплавлять припой при повторной пайке Pico 2 W.
• Для контрольных точек, которые не используются, допустимо удалить всю медь под ними (с соответствующим зазором) на несущей плате.
• В ходе экспериментов с клиентами мы пришли к выводу, что трафарет для нанесения пасты должен быть больше, чем площадь основания. Нанесение пасты поверх контактных площадок обеспечивает наилучшие результаты при пайке. Следующий трафарет для нанесения пасты (рис. 6) показывает размеры зон нанесения паяльной пасты на Pico 2 W. Мы рекомендуем использовать зоны нанесения пасты на 163% больше площади основания.

Зона запрета
Для антенны предусмотрен вырез (14 мм × 9 мм). Если что-либо разместить близко к антенне (в любом направлении), её эффективность снизится. Raspberry Pi Pico W следует размещать на краю платы и не заключать в металлическую оболочку, чтобы избежать эффекта клетки Фарадея. Заземление по бокам антенны немного улучшает её работу.

Рекомендуемые условия эксплуатации
Условия эксплуатации Pico 2 W во многом зависят от условий эксплуатации, определяемых его компонентами.

• Максимальная рабочая температура 70°C (включая самонагрев)
• Мин. рабочая температура -20°C
• VBUS 5 В ± 10%.
• VSYS Мин. 1.8 В
• VSYS Макс. 5.5 В
• Обратите внимание, что ток VBUS и VSYS будет зависеть от варианта использования, в некоторых случаяхampфайлы приведены в следующем разделе.
• Рекомендуемая максимальная температура окружающей среды при эксплуатации составляет 70°С.

Глава 3. Информация о приложениях

Программирование вспышки

• Встроенную флэш-память QSPI объемом 2 МБ можно (пере)программировать либо с помощью последовательного отладочного порта, либо с помощью специального режима USB-накопителя.
• Самый простой способ перепрограммировать флеш-память Pico 2 W — использовать режим USB. Для этого выключите плату, а затем нажмите и удерживайте кнопку BOOTSEL во время включения платы (например, нажмите и удерживайте кнопку BOOTSEL при подключении USB).
• Pico 2 W отобразится как USB-накопитель. Перетащите специальный файл .uf2. file на диск запишет это file во флеш-память и перезагрузите Pico 2 W.
• Код загрузки USB хранится в ПЗУ на RP2350, поэтому его невозможно случайно перезаписать.
• Чтобы начать использовать порт SWD, см. раздел «Отладка с помощью SWD» в книге «Начало работы с Raspberry Pi серии Pico».

Ввод/вывод общего назначения

• Питание GPIO платы Pico 2 W осуществляется от встроенной шины 3.3 В и имеет фиксированное напряжение 3.3 В.
• Pico 2 W использует 26 из 30 возможных выводов GPIO RP2350, напрямую подключая их к выводам разъема Pico 2 W. Выводы GPIO0–GPIO22 являются только цифровыми, а выводы GPIO 26–28 можно использовать либо как цифровые GPIO, либо как входы АЦП (выбирается программно).

ПРИМЕЧАНИЕ

• GPIO 26-29 поддерживают АЦП и имеют внутренний обратный диод на шине VDDIO (3.3 В), поэтому входной уровеньtagНапряжение не должно превышать VDDIO плюс около 300 мВ. Если RP2350 отключен, подайте напряжениеtagНапряжение на этих контактах GPIO будет «просачиваться» через диод на шину VDDIO. Контакты GPIO 0–25 (и отладочные контакты) не имеют этого ограничения и, следовательно,tage можно безопасно подавать на эти контакты, когда RP2350 отключен от питания до 3.3 В.

Использование АЦП
АЦП RP2350 не имеет встроенного источника опорного напряжения; он использует собственный источник питания. В Pico 2 W вывод ADC_AVDD (питание АЦП) формируется из импульсного источника питания 3.3 В с помощью RC-фильтра (201 Ом, 2.2 мкФ).

1. Это решение основано на точности выходного сигнала SMPS 3.3 В.
2. Некоторые шумы блока питания не будут отфильтрованы
3. АЦП потребляет ток (около 150 мкА, если термочувствительный диод отключен, что может варьироваться в зависимости от микросхемы); при этом возникает внутреннее смещение около 150 мкА*200 = ~30 мВ. При отключенном АЦП ток потребления немного отличается.ampлинг (около +20 мкА), поэтому смещение также будет меняться в зависимости от sampа также рабочая температура.

Изменение сопротивления между выводами ADC_VREF и 3.3 В может уменьшить смещение за счет увеличения шума, что полезно, если вариант использования поддерживает усреднение по нескольким сampлес.

• Подача высокого уровня на вывод режима SMPS (WL_GPIO1) переводит источник питания в режим ШИМ. Это может значительно снизить собственные пульсации SMPS при малой нагрузке и, следовательно, пульсации на входе АЦП. Однако это снижает энергоэффективность Pico 2 W при малой нагрузке, поэтому по завершении преобразования АЦП режим ЧИМ можно снова включить, снова подав низкий уровень на вывод WL_GPIO1. См. раздел 3.4.
• Смещение АЦП можно уменьшить, подключив второй канал АЦП к земле и используя это нулевое измерение в качестве приближения к смещению.
• Для значительного повышения производительности АЦП можно подключить внешний шунтирующий источник опорного напряжения 3.0 В, например, LM4040, к выводу ADC_VREF и земле. Обратите внимание, что при этом диапазон АЦП будет ограничен сигналами 0–3.0 В (а не 0–3.3 В), а шунтирующий источник опорного напряжения будет непрерывно потреблять ток через резистор фильтра 200 Ом (3.3–3.0 В)/200 = ~1.5 мА.
• Обратите внимание, что резистор сопротивлением 1 Ом на Pico 2 W (R9) предназначен для поддержки шунтирования опорных источников, которые в противном случае стали бы нестабильными при прямом подключении к ёмкости 2.2 мкФ. Он также обеспечивает фильтрацию даже в случае замыкания выводов 3.3 В и ADC_VREF (что может быть полезно пользователям, толерантным к шумам и желающим уменьшить собственное смещение).
• R7 — это физически большой резистор в корпусе метрики 1608 (0603), поэтому его можно легко удалить, если пользователь захочет изолировать ADC_VREF и внести собственные изменения в громкость АЦП.tagе, напримерample питание его от совершенно отдельного томаtage (например, 2.5 В). Обратите внимание, что АЦП на RP2350 рассчитан только на 3.0/3.3 В, но должен работать и при напряжениях ниже 2 В.

PowerChain
Pico 2 W разработан с простой, но гибкой архитектурой блока питания и может легко питаться от других источников, таких как аккумуляторы или внешние источники питания. Интеграция Pico 2 W с внешними зарядными схемами также проста. На рисунке 8 показана схема блока питания.

• VBUS — это входное напряжение 5 В от порта micro-USB, которое поступает через диод Шоттки для формирования напряжения VSYS. Диод VBUS-VSYS (D1) добавляет гибкости, позволяя объединять различные источники питания в VSYS по схеме «ИЛИ».
• VSYS — это основной объем входных данных системы.tage' и питает импульсный источник питания RT6154, который формирует фиксированное выходное напряжение 3.3 В для устройства RP2350 и его входов/выходов (и может использоваться для питания внешних цепей). VSYS делится на 3 (с помощью R5, R6 в схеме Pico 2 Вт) и может контролироваться на канале 3 АЦП, когда беспроводная передача не производится. Это можно использовать, например,ample как объем сырой батареиtagэлектронный монитор.
• Понижающе-повышающий импульсный источник питания, как следует из его названия, может плавно переключаться из понижающего в повышающий режим и, следовательно, может поддерживать выходной уровеньtagе 3.3 В из широкого диапазона входного напряженияtages, ~1.8 В - 5.5 В, что обеспечивает большую гибкость в выборе источника питания.
• WL_GPIO2 отслеживает наличие VBUS, в то время как R10 и R1 подтягивают VBUS вниз, чтобы гарантировать, что он равен 0 В, если VBUS отсутствует.
• WL_GPIO1 управляет выводом PS (энергосбережения) RT6154. При низком уровне сигнала PS (по умолчанию для Pico 2 W) регулятор переходит в режим частотно-импульсной модуляции (ЧИМ), что при малых нагрузках значительно экономит энергию за счёт периодического включения переключающих МОП-транзисторов для поддержания выходного конденсатора в подзарядном состоянии. Установка высокого уровня сигнала PS переводит регулятор в режим широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Режим ШИМ заставляет импульсный источник питания переключаться непрерывно, что значительно снижает выходные пульсации при малых нагрузках (что может быть полезно в некоторых случаях), но ценой значительного снижения эффективности. Обратите внимание, что при большой нагрузке импульсный источник питания будет работать в режиме ШИМ независимо от состояния вывода PS.
• Вывод EN SMPS подтянут к VSYS резистором 100 кОм и доступен на выводе 37 Pico 2 W. Замыкание этого вывода на землю отключит SMPS и переведет его в состояние пониженного энергопотребления.

ПРИМЕЧАНИЕ 
RP2350 имеет встроенный линейный регулятор (LDO), который питает цифровое ядро ​​напряжением 1.1 В (номинальное) от источника питания 3.3 В, который не показан на рисунке 8.

Питание Raspberry Pi Pico 2 Вт

• Самый простой способ питания Pico 2 W — это подключение к micro-USB, который будет питать VSYS (и, следовательно, систему) от 5-вольтового порта USB VBUS.tagе, через D1 (таким образом VSYS становится VBUS за вычетом падения напряжения на диоде Шоттки).
• Если порт USB является единственным источником питания, VSYS и VBUS можно безопасно замкнуть вместе, чтобы исключить падение напряжения на диоде Шоттки (что повышает эффективность и снижает пульсации на VSYS).
• Если порт USB не будет использоваться, можно безопасно питать Pico 2 W, подключив VSYS к предпочитаемому вами источнику питания (в диапазоне ~1.8 В - 5.5 В).

ВАЖНЫЙ
Если вы используете Pico 2 W в режиме USB-хоста (например, с использованием одного из хост-устройств TinyUSBamples), то необходимо запитать Pico 2 W, подав напряжение 5 В на вывод VBUS.

Самый простой способ безопасно добавить второй источник питания к Pico 2 W — подать его на VSYS через ещё один диод Шоттки (см. рисунок 9). Это позволит объединить два источника питания по схеме «ИЛИ».tages, позволяя более высокому из внешнего объемаtagили VBUS для питания VSYS, при этом диоды предотвращают обратное питание одного источника другим. Напримерample один литий-ионный элемент* (объем элементаtage ~3.0 В - 4.2 В) будет хорошо работать, как и три элемента питания типа AA (~3.0 В - ~4.8 В) и любой другой фиксированный источник питания в диапазоне ~2.3 В - 5.5 В. Недостатком этого подхода является то, что второй источник питания будет испытывать падение напряжения на диоде так же, как и VBUS, и это может быть нежелательным с точки зрения эффективности или если источник уже близок к нижнему диапазону входного напряжения.tagе разрешено для RT6154.

Усовершенствованный способ питания от второго источника — использование p-канального полевого МОП-транзистора (P-FET) вместо диода Шоттки, как показано на рисунке 10. Здесь затвор полевого транзистора управляется напряжением VBUS и отключает вторичный источник при наличии напряжения VBUS. P-FET следует выбирать с низким сопротивлением в открытом состоянии, что позволяет преодолеть влияние КПД и уровня мощности.tagпроблемы с e-drop при использовании только диодного решения.

• Обратите внимание, что Vt (пороговый объем)tage) P-FET должен быть выбран так, чтобы его уровень был значительно ниже минимального внешнего входного уровняtagд., чтобы обеспечить быстрое включение p-транзистора с низким сопротивлением. При отключении входного напряжения VBUS p-транзистор не включится, пока напряжение VBUS не опустится ниже напряжения Vt p-транзистора, в то время как внутренний диод p-транзистора может начать проводить напряжение (в зависимости от того, меньше ли напряжение Vt падения напряжения на диоде). Для входов с низким минимальным входным напряжениемtage, или если ожидается медленное изменение напряжения на затворе p-FET (например, при добавлении ёмкости к VBUS), рекомендуется использовать вторичный диод Шоттки параллельно p-FET (в том же направлении, что и внутренний диод). Это уменьшит уровеньtagпадение напряжения на внутреннем диоде P-FET-транзистора.
• БывшийampОдним из подходящих P-MOSFET для большинства ситуаций является диод DMG2305UX, имеющий максимальное напряжение Vt 0.9 В и сопротивление Ron 100 мОм (при напряжении Vgs 2.5 В).

ОСТОРОЖНОСТЬ
При использовании литий-ионных аккумуляторов они должны иметь или быть обеспечены адекватной защитой от чрезмерного разряда, чрезмерного заряда, зарядки вне допустимого диапазона температур и перегрузки по току. Неизолированные, незащищенные аккумуляторы опасны и могут воспламениться или взорваться при чрезмерном разряде, чрезмерном заряде или зарядке/разрядке вне допустимого диапазона температур и/или тока.

Использование зарядного устройства
Pico 2 W также можно использовать с зарядным устройством. Хотя это немного более сложный вариант использования, он всё равно прост. На рисунке 11 показан пример.ampиспользования зарядного устройства типа «силовой путь» (когда зарядное устройство плавно переключается между питанием от аккумулятора или питанием от входного источника и зарядкой аккумулятора по мере необходимости).

В бывшемample мы подаём VBUS на вход зарядного устройства, а VSYS — на выход через ранее упомянутый p-транзистор. В зависимости от вашего варианта использования вы также можете добавить диод Шоттки параллельно p-транзистору, как описано в предыдущем разделе.

USB

• RP2350 имеет интегрированный физический уровень USB 1.1 и контроллер, который может использоваться как в режиме устройства, так и в режиме хоста. Pico 2 W добавляет два необходимых внешних резистора сопротивлением 27 Ом и подключает этот интерфейс к стандартному порту micro-USB.
• USB-порт может использоваться для доступа к USB-загрузчику (режим BOOTSEL), хранящемуся в загрузочном ПЗУ RP2350. Он также может использоваться пользовательским кодом для доступа к внешнему USB-устройству или хосту.

Беспроводной интерфейс
Pico 2 W содержит встроенный беспроводной интерфейс 2.4 ГГц на базе Infineon CYW43439, который имеет следующие характеристики:

• WiFi 4 (802.11n), однодиапазонный (2.4 ГГц)
• WPA3
• SoftAP (до 4 клиентов)
• Блютус 5.2
  • Поддержка центральных и периферийных ролей Bluetooth LE
  • Поддержка Bluetooth Classic

Антенна встроена в плату и лицензирована компанией ABRACON (ранее ProAnt). Беспроводной интерфейс подключен к RP2350 через SPI.

• Из-за ограничений по количеству выводов некоторые выводы беспроводного интерфейса используются совместно. CLK используется совместно с монитором VSYS, поэтому считывание VSYS через АЦП возможно только при отсутствии транзакций SPI. DIN/DOUT и IRQ микросхемы Infineon CYW43439 используют один и тот же вывод на RP2350. Проверять наличие прерываний целесообразно только при отсутствии транзакций SPI. Интерфейс обычно работает на частоте 33 МГц.
• Для оптимальной работы беспроводной сети антенна должна располагаться на свободном пространстве. Например, размещение металла под антенной или рядом с ней может снизить её эффективность как по усилению, так и по пропускной способности. Добавление заземлённого металла по бокам антенны может улучшить её пропускную способность.
• На плате CYW43439 имеются три контакта GPIO, которые используются для других функций платы и к которым можно легко получить доступ через SDK:
  • WL_GPIO2
  • Датчик IP VBUS – высокий, если VBUS присутствует, в противном случае низкий
  • WL_GPIO1
  • OP управляет встроенным выводом энергосбережения SMPS (Раздел 3.4)
  • WL_GPIO0
• ОП подключен к пользовательскому светодиоду

ПРИМЕЧАНИЕ 
Полную информацию об Infineon CYW43439 можно найти на сайте Infineon webсайт.

Отладка
Pico 2 W подключается к трёхконтактному отладочному разъёму последовательного интерфейса SWD (Serial Wire Debugging Interface, RP2350). Чтобы начать работу с отладочным портом, см. раздел «Отладка с помощью SWD» в книге «Начало работы с Raspberry Pi серии Pi».

ПРИМЕЧАНИЕ 
Микросхема RP2350 имеет внутренние подтягивающие резисторы на контактах SWDIO и SWCLK, оба номиналом 60 кОм.

Приложение А: Доступность
Raspberry Pi гарантирует доступность продукта Raspberry Pi Pico 2 W как минимум до января 2028 года.

Поддерживать
Для получения поддержки см. раздел Pico на сайте Raspberry Pi. webсайт и задавайте вопросы на форуме Raspberry Pi.

Приложение B: Расположение компонентов Pico 2 W

Приложение C: Среднее время наработки на отказ (MTBF)

Таблица 1. Среднее время наработки на отказ для Raspberry Pi Pico 2 Вт

Модель	Среднее время между отказами заземления (Часы)	Среднее время между отказами наземных мобильных устройств (Часы)
Пико 2 Вт	182 000	11 000

Земля, доброкачественная 
Применяется в стационарных, легкодоступных для обслуживания средах с контролируемой температурой и влажностью; включает лабораторные приборы и испытательное оборудование, медицинское электронное оборудование, деловые и научные компьютерные комплексы.

Наземный, мобильный 
Предполагает уровни эксплуатационных нагрузок, значительно превышающие обычные бытовые или легкие промышленные условия, без контроля температуры, влажности и вибрации: применяется к оборудованию, установленному на колесных или гусеничных транспортных средствах, а также к оборудованию, транспортируемому вручную; включает в себя мобильное и портативное оборудование связи.

История выпуска документации

• 25 ноября 2024 г.
• Первоначальный выпуск.

Часто задаваемые вопросы

В: Какой блок питания нужен для Raspberry Pi Pico 2W?
A: Источник питания должен обеспечивать напряжение 5 В постоянного тока и минимальный номинальный ток 1 А.

В: Где я могу найти сертификаты соответствия и номера?
A: Для получения информации обо всех сертификатах соответствия и номерах посетите сайт www.raspberrypi.com/compliance.

Документы/Ресурсы

Плата микроконтроллера Raspberry Pi Pico 2 Вт [pdf] Руководство пользователя PICO2W, 2ABCB-PICO2W, 2ABCBPICO2W, Плата микроконтроллера Pico 2 W, Pico 2 W, Плата микроконтроллера, Плата

Ссылки

• Руководство пользователя