Pi Pico stavebnice !?

17.03.2022

Dnes večer jsem si po celodenním programování v mém zaměstnání sedl v dílně a přemýšlel. Sakra práce mě moc baví ať navrhuji plošné spoje, programy, dělám dokumentaci....ale už to nabralo někdy až moc velké složitosti. V zaměstnání  se věnuji návrhu celkem složitých řídích ústředen, jejich programování a zajištěný sériové výroby na osazovacích automatech. Člověk musí znát hodně věcí, hodně ho to profesně posune, ale zároveň není prostor pro chyby. Při sériové výrobě profesionální elektroniky jde již o celkem velké částky a někdy i velkou míru stresu. 

Ale i tak mám pořád chuť si po příchodu ze zaměstnání sednout do své dílny a už neřešit složité projekty, ale hrát si a "bastlit". V mém projektu elektro-dílny si vybírám do jakých projektů se chci vrhnout. A poslední dobou si pohrávám s myšlenkou, že zkusím navrhnout nějakou jednoduchou stavebnici pro začínající elektroniky nebo někoho kdo má elektroniku jako zábavu. 

Ještě matně si pamatuji, kdy kolem roku 2000 jsem začal číst o mikroprocesorech (jednočipy) a naprosto jsem to nechápal. :) Začínal jsem asi s jednoduchým jednočipem AT89S2051. Přišlo mi to složité, návodů málo nebo žádné a o vývojovém prostředí a výukové desce ani nemluvě. Buď nic nebylo (nebo bylo, ale těžko dohledatelné) a to co jsem našel pro komerční použití stálo kopec peněz.


Arduino je hezký a už zavedený projekt, ale když sleduji projekty v amatérském rádiu......díky arduinu si  s elektronikou technici hrají, ale vytratil se duch něco i vyrobit rukama. Plošný spoj, vrtání osazování, pájení součástek, měření při oživování. Dnes je spousta techniků degradovalo na úroveň zasouvačů modulů do sebe. :) Vím o čem mluvím, když hledáme nového technika do firmy je nereálné sehnat někoho, kdo má obor elektro rád, zajímá ho, umí pájet, spočítat rezistor k ledce a je trošku zodpovědný. Když se někdo takový po roce, třech najde, jásáme :)


Dost řečí a fňukání, cca rok si po večerch hraju se zajímavým mikročipem od Raspberry jde konkrétně o RP2040. Lze ho koupit jako samostatný čip nebo výhodněji jako modul Pi Pico, který má na své malé destičce vše potřebné pro základní funkci. Lze programovat v C/C++ nebo MicroPythonu a právě druhý jmenovaný mi přijde dobrý pro začátečníky. MicroPython je určen pro mikročipy, neběží na operačním systému čipu, ale jako interpret jazyka micropython. Není třeba kompilace k čipu nahrajete interpret a ten se postará o převod  instrukcí MicroPythonu na strojový kód daného čipu.

Další výhodou, která se mi líbí jsou vývojové prostředky zdarma. Nepotřebujete specializovaný programátor ani IDE. Stačí Thonny Python IDE a usb kabel a můžete kódovat PiPico

Začal jsem s návrhem jednoduché stavebnice, zájemce obdrží krabici se vším potřebným.  Jednostranný nevyvrtaný plošný spoj, ať si ho každý vyvrtá. Pytlík všech potřebných součástek, ať si technik procvičí pájení. A dále vytvořím potřebnou dokumentaci a vzorové příklady jak pracovat s tím základním co PiPico nabízí.

Prvotně "pointa" je ta, že největší radost je z věcí, které si člověk udělá sám a musí se trošku snažit. A za druhé se člověk něco naučí. Plán je až bude vše hotové návod publikovat v amatérském rádiu, poskytnout nějakou základní podporu a možnost zakoupení stavebnice. Nějakou chvíli mi bude trvat, než vše dám do kupy. Ale jsem zvědav....

Vlastnosti desky

Pico poskytuje minimální (přesto flexibilní) externí obvody pro podporu čipu RP2040 (Flash, krystal, napájecí zdroje a oddělení a USB konektor). Většina IO čipu RP2040 je přivedena k IO pinům na levém a pravém okraji desky. Čtyři IO se používají pro interní funkce - řízení LED, řízení napájení integrovaného zdroje se spínaným režimem (SMPS) a snímání systémových napětí.

Pico bylo navrženo tak, aby se po připájení pinů s rozestupem 2,54 mm dalo zasadit do nepájivého pole, a zároveň bez nich fungovalo i jako povrchově montovatelný modul (SMT). Uživatelské IO piny jsou zároveň i po okrajích desky. Pod konektorem USB a tlačítkem BOOTSEL jsou kontakty, které umožňují přístup k těmto signálům, pokud je Pico použito jako SMT modul pájený přetavením.

Pico používá integrovaný spínaný zdroj (buck-boost SMPS), který je schopen generovat požadovaných 3,3 voltů (k napájení RP2040 a externích obvodů) ze širokého spektra vstupních napětí (~ 1,8 až 5,5 V). To umožňuje flexibilní napájení z různých zdrojů, jako je jeden lithium-iontový článek nebo 3 AA články v sérii. Velmi snadno lze také integrovat nabíječky baterií.

Přeprogramování Flash paměti lze provést pomocí USB (jednoduše přetáhněte soubor na Pico, které se jeví jako velkokapacitní paměťové zařízení) nebo přes port SWD (Serial Wire Debug). Port SWD lze také použít k interaktivnímu ladění kódu běžícího na RP2040.

Klíčové vlastnosti:

  • Čip RP2040 s 2MB Flash
  • Micro-USB B port pro napájení a data (a pro přeprogramování Flash)
  • deska o rozměrech 21x51x1 mm se 40 piny ve stylu DIP s roztečí 2,54 mm
    • Odhaluje 26 multifunkčních 3.3V univerzálních IO (GPIO)
    • 23 GPIO je pouze digitální a 3 jsou schopné ADC
    • Lze namontovat na povrch jako modul
  • 3pinový port ARM Serial Wire Debug (SWD)
  • Jednoduchá, ale vysoce flexibilní architektura napájení
    • Různé možnosti pro snadné napájení jednotky z micro-USB, externího napájení nebo baterií
  • Vysoká kvalita, nízké náklady, vysoká dostupnost
  • Komplexní SDK, softwarové příklady a dokumentace


 A dají se na tom "mastit" i hry :D



Share