Raspberry Pi Pico 2 W mikrocontrollerkort

Specifikationer:

• Produktnavn: Raspberry Pi Pico 2 W
• Strømforsyning: 5V DC
• Minimum nominel strøm: 1A

Produktbrugsvejledning

Sikkerhedsoplysninger:
Raspberry Pi Pico 2 W skal overholde relevante regler og standarder, der gælder i det land, hvor den skal anvendes. Den medfølgende strømforsyning skal være 5V DC med en minimum nominel strøm på 1A.

Overholdelsescertifikater:
For alle overensstemmelsescertifikater og numre, besøg venligst  www.raspberrypi.com/compliance.

Integrationsoplysninger til OEM'en:
OEM/Host-produktproducenten skal sikre fortsat overholdelse af FCC- og ISED Canadas certificeringskrav, når modulet er integreret i Host-produktet. Se FCC KDB 996369 D04 for yderligere oplysninger.

Regulativ overholdelse:
For produkter, der er tilgængelige på det amerikanske/canadiske marked, er kun kanalerne 1 til 11 tilgængelige for 2.4 GHz WLAN. Enheden og dens antenne(r) må ikke placeres sammen med eller betjenes sammen med andre antenner eller sendere, undtagen i overensstemmelse med FCC's procedurer for flere sendere.

FCC regeldele:
Modulet er underlagt følgende FCC-regeldele: 15.207, 15.209, 15.247, 15.401 og 15.407.

Raspberry Pi Pico 2 W datablad
Et RP2350-baseret mikrocontroller-kort med trådløs forbindelse.

Kolofon

• © 2024 Raspberry Pi Ltd
• Denne dokumentation er licenseret under en Creative Commons Navngivelse-IngenBearbejdelser 4.0 International (CC BY-ND).
• byggedato: 2024-11-26
• build-version: d912d5f-clean

Juridisk ansvarsfraskrivelse

• TEKNISKE DATA OG PÅLIDELIGHED FOR RASPBERRY PI-PRODUKTER (INKLUSIVE DATABLAD) SOM ÆNDRET FRA TID TIL ANDEN (“RESOURCER”) LEVERES AF RASPBERRY PI LTD (“RPL”) “SOM DE ER” OG EVENTUELLE UDTRYKKELIGE ELLER UNDERFORSTÅET, UNDERFORSTÅET, UNDERFORSTÅET TIL ER DE UNDERFORSTÅEDE GARANTIER FOR SALGBARHED OG EGNETHED TIL ET BESTEMT FORMÅL FRASKRIFTLIG. I DET MAKSIMALTE OMFANG, DER ER TILLADET AF GÆLDENDE LOV, KAN RPL UNDER INGEN OMSTÆNDIGHEDER VÆRE ANSVARLIG FOR NOGEN DIREKTE, INDIREKTE, TILFÆLDELIGE, SÆRLIGE, EKSEMPEL- ELLER FØLGESKADER (INKLUSIVE, MEN IKKE BEGRÆNSET TIL, UDBYGNINGER, UDBYGNINGER, UDBYGNINGER, DATA ELLER FORTJENESTE ELLER VIRKSOMHEDSAFBRYDELSE) HVORDAN FORÅRSAGET OG PÅ ENHVER ANSVARSTEORI, HVIS I KONTRAKTER, STRIKT ANSVAR, ELLER ORGANISATION (HERunder Uagtsomhed ELLER ANDEN MÅDE), SOM ER OPSTÅET PÅ ENHVER MÅDE UD AF DET ANVENDELSE, AF SÅDAN SKADE.
• RPL forbeholder sig retten til at foretage eventuelle forbedringer, forbedringer, rettelser eller andre ændringer af RESSOURCERNE eller produkter beskrevet i dem til enhver tid og uden yderligere varsel.
• RESSOURCERNE er beregnet til dygtige brugere med passende niveauer af designviden. Brugerne er eneansvarlige for deres valg og brug af RESSOURCERNE og enhver anvendelse af produkterne beskrevet i dem. Brugeren indvilliger i at holde RPL skadesløs over for alle forpligtelser, omkostninger, skader eller andre tab, der opstår som følge af deres brug af RESSOURCERNE.
• RPL giver brugere tilladelse til at bruge RESOURCERNE udelukkende i forbindelse med Raspberry Pi-produkterne. Al anden brug af RESSOURCERNE er forbudt. Der gives ingen licens til nogen anden RPL eller anden intellektuel ejendomsret fra tredjepart.
• HØJRISIKOAKTIVITETER. Raspberry Pi-produkter er ikke designet, fremstillet eller beregnet til brug i farlige miljøer, der kræver fejlsikker ydeevne, såsom drift af nukleare anlæg, flynavigations- eller kommunikationssystemer, lufttrafikkontrol, våbensystemer eller sikkerhedskritiske applikationer (herunder livsstøttende systemer og andet medicinsk udstyr), hvor produkternes svigt kan føre direkte til død, personskade eller alvorlig fysisk eller miljømæssig skade ("Højrisikoaktiviteter"). RPL fraskriver sig specifikt enhver udtrykkelig eller stiltiende garanti for egnethed til højrisikoaktiviteter og påtager sig intet ansvar for brug eller inkludering af Raspberry Pi-produkter i højrisikoaktiviteter.
• Raspberry Pi-produkter leveres underlagt RPLs standardvilkår. RPL's levering af RESSOURCERNE udvider eller på anden måde ændrer ikke RPL's standardvilkår, herunder men ikke begrænset til de ansvarsfraskrivelser og garantier, der er udtrykt i dem.

Kapitel 1. Om Pico 2 W
Raspberry Pi Pico 2 W er et mikrocontroller-kort baseret på Raspberry Pi RP2350 mikrocontroller-chippen.

Raspberry Pi Pico 2 W er designet som en billig, men fleksibel udviklingsplatform til RP2350, med en 2.4 GHz trådløs grænseflade og følgende nøglefunktioner:

• RP2350 mikrocontroller med 4 MB flashhukommelse
• Indbyggede enkeltbånds 2.4 GHz trådløse grænseflader (802.11n, Bluetooth 5.2)
  • Understøttelse af Bluetooth LE Central og Peripheral-roller
  • Understøttelse af Bluetooth Classic
• Micro USB B-port til strøm og data (og til omprogrammering af flashen)
• 40-bens 21 mm × 51 mm 'DIP'-type 1 mm tyk printplade med 0.1″ gennemgående hulben, også med kantrammer
  • Indeholder 26 multifunktionelle 3.3V generelle I/O (GPIO)
  • 23 GPIO er kun digitale, hvoraf tre også er ADC-kompatible
  • Kan monteres på overfladen som et modul
• 3-bens Arm seriel ledningsfejlfindingsport (SWD)
• Enkel, men yderst fleksibel strømforsyningsarkitektur
  • Forskellige muligheder for nem strømforsyning af enheden fra micro-USB, eksterne strømforsyninger eller batterier
• Høj kvalitet, lave omkostninger, høj tilgængelighed
• Omfattende SDK, softwareeksemplaramples og dokumentation

For alle detaljer om RP2350-mikrocontrolleren, se venligst RP2350-databladbogen. Nøglefunktioner inkluderer:

• Dobbelte Cortex-M33- eller RISC-V Hazard3-kerner med en hastighed på op til 150 MHz
  • To indbyggede PLL'er tillader variable kerne- og periferifrekvenser
• 520 kB multi-bank højtydende SRAM
• Ekstern Quad-SPI flash med eXecute In Place (XIP) og 16kB on-chip cache
• Højtydende busstof med fuld tværstang
• Indbygget USB 1.1 (enhed eller vært)
• 30 multifunktionelle generelle I/O (fire kan bruges til ADC)
  • 1.8-3.3VI/O voltage
• 12-bit 500ksps analog-til-digital-konverter (ADC)
• Forskellige digitale periferiudstyr
  • 2 × UART, 2 × I2C, 2 × SPI, 24 × PWM-kanaler, 1 × HSTX-periferiudstyr
  • 1 × timer med 4 alarmer, 1 × AON-timer
• 3 × programmerbare I/O (PIO) blokke, i alt 12 tilstandsmaskiner
  • Fleksibel, brugerprogrammerbar højhastigheds-I/O
  • Kan emulere grænseflader som SD-kort og VGA

NOTE

• Raspberry Pi Pico 2 WI/O voluminiumtage er fastsat til 3.3V
• Raspberry Pi Pico 2 W leverer et minimalistisk, men fleksibelt eksternt kredsløb, der understøtter RP2350-chippen: flashhukommelse (Winbond W25Q16JV), krystal (Abracon ABM8-272-T3), strømforsyninger og afkobling samt USB-stik. Størstedelen af ​​RP2350-mikrocontrollerens ben er forbundet med brugerens I/O-ben på venstre og højre kant af kortet. Fire RP2350 I/O bruges til interne funktioner: styring af en LED, strømstyring via indbygget switch-mode strømforsyning (SMPS) og registrering af systemvolumen.tages.
• Pico 2 W har et indbygget 2.4 GHz trådløst interface, der bruger en Infineon CYW43439. Antennen er en indbygget antenne, der er licenseret fra Abracon (tidligere ProAnt). Det trådløse interface er forbundet via SPI til RP2350.
• Pico 2 W er designet til enten at bruge loddede 0.1-tommer pin-headers (den er én 0.1-tommer pitch bredere end en standard 40-pin DIP-pakke), eller til at blive placeret som et overflademonterbart 'modul', da brugerens I/O-pins også er krenelerede.
• Der er SMT-pads under USB-stikket og BOOTSEL-knappen, som giver adgang til disse signaler, hvis de bruges som et reflow-loddet SMT-modul.

• Raspberry Pi Pico 2 W bruger en indbygget buck-boost SMPS, der er i stand til at generere de nødvendige 3.3 V (til at drive RP2350 og eksterne kredsløb) fra en bred vifte af inputvolumener.tages (~1.8 til 5.5V). Dette giver betydelig fleksibilitet i at forsyne enheden med strøm fra forskellige kilder, såsom et enkelt lithium-ion-batteri eller tre AA-celler i serie. Batteriopladere kan også meget nemt integreres med Pico 2 W-strømkæden.
• Omprogrammering af Pico 2 W-blitzen kan udføres via USB (træk og slip blot en file på Pico 2 W, der vises som en masselagringsenhed), eller standard Serial Wire Debug (SWD) porten kan nulstille systemet og indlæse og køre kode uden at trykke på knapper. SWD porten kan også bruges til interaktivt at debugge kode, der kører på RP2350.

Kom godt i gang med Pico 2 W

• Bogen "Kom godt i gang med Raspberry Pi Pico-serien" gennemgår indlæsning af programmer på boardet og viser, hvordan man installerer C/C++ SDK'et og bygger det eksisterende.ampC-programmer. Se bogen om Raspberry Pi Pico-serien af ​​Python SDK for at komme i gang med MicroPython, som er den hurtigste måde at få kode til at køre på Pico 2 W.

Raspberry Pi Pico 2 W-design files
Kildedesignet files, inklusive skematisk diagram og printkortlayout, stilles til rådighed offentligt med undtagelse af antennen. Niche™-antennen er en Abracon/Proant-patenteret antenneteknologi. Kontakt venligst niche@abracon.com for information om licensering.

• Layout CAD files, inklusive PCB-layout, kan findes her. Bemærk, at Pico 2 W blev designet i Cadence Allegro PCB Editor, og åbning i andre PCB CAD-pakker kræver et importscript eller plugin.
• TRIN 3D En STEP 3D-model af Raspberry Pi Pico 2 W til 3D-visualisering og tilpasningskontrol af designs, der inkluderer Pico 2 W som modul, kan findes her.
• Fritzing En Fritzing-del til brug i f.eks. breadboard-layouts kan findes her.
• Tilladelse til at bruge, kopiere, ændre og/eller distribuere dette design til ethvert formål med eller uden vederlag gives hermed.
• DESIGNET LEVERES "SOM DET ER", OG FORFATTEREN FRASKRIVER SIG ALLE GARANTIER I FORBINDELSE MED DETTE DESIGN, HERUNDER ALLE UNDERFORSTÅEDE GARANTIER FOR SALGBARHED OG EGNETHED. FORFATTEREN SKAL UNDER INGEN OMSTÆNDIGHEDER VÆRE ANSVARLIG FOR SÆRLIGE, DIREKTE, INDIREKTE ELLER FØLGESKADER ELLER NOGEN SKADER SOM FØLGE AF TAB AF BRUG, DATA ELLER FORTJENESTE, HVAD SOM ER I EN KONTRAKTHANDLING, UAGTSOMHED ELLER ANDEN SKADELIG HANDLING, DER OPSTÅR SOM FØLGE AF ELLER I FORBINDELSE MED BRUGEN ELLER YDEEVNE AF DETTE DESIGN.

Kapitel 2. Mekanisk specifikation
Pico 2 W er et enkeltsidet 51 mm × 21 mm × 1 mm printkort med en mikro-USB-port, der hænger over den øverste kant, og dobbelte krenelerede/gennemgående huller omkring de to lange kanter. Den indbyggede trådløse antenne er placeret i den nederste kant. For at undgå at antennen bliver forvirret, må der ikke trænge materiale ind i dette område. Pico 2 W er designet til at kunne bruges som et overflademonteret modul samt præsentere et dobbelt inline-pakkeformat (DIP) med de 40 primære brugerben på et 2.54 mm (0.1") pitchgitter med 1 mm huller, kompatibelt med veroboard og breadboard. Pico 2 W har også fire 2.1 mm (± 0.05 mm) borede monteringshuller til mekanisk fastgørelse (se figur 3).

Pico 2 W pinout
Pico 2 W-pinout'en er designet til direkte at fremhæve så meget af RP2350 GPIO'ens og det interne kredsløbsfunktion som muligt, samtidig med at den giver et passende antal jordben for at reducere elektromagnetisk interferens (EMI) og signalkrydstale. RP2350 er bygget på en moderne 40nm siliciumproces, så dens digitale I/O-kanthastigheder er meget hurtige.

NOTE

• Den fysiske pinnummerering er vist i figur 4. Se figur 2 for pinallokering.

Et par RP2350 GPIO-ben bruges til interne kortfunktioner:

• GPIO29 OP/IP trådløs SPI CLK/ADC-tilstand (ADC3) til måling af VSYS/3
• GPIO25 OP trådløs SPI CS – når den er høj, kan GPIO29 ADC-pinden også læse VSYS
• GPIO24 OP/IP trådløs SPI-data/IRQ
• GPIO23 OP trådløst tændingssignal
• WL_GPIO2 IP VBUS-registrering – høj hvis VBUS er til stede, ellers lav
• WL_GPIO1 OP styrer den indbyggede SMPS strømbesparende pin (afsnit 3.4)
• WL_GPIO0 OP forbundet til bruger-LED

Udover GPIO- og jordben er der syv andre ben på den primære 40-bens grænseflade:

• Ben40 V-BUS
• Ben39 VSYS
• Ben37 3V3_DA
• Ben36 3V3
• Ben35 ADC_VREF
• Ben33 AGND
• Ben30 LØBE

VBUS er mikro-USB-indgangsvolumentage, tilsluttet mikro-USB-port pin 1. Dette er nominelt 5V (eller 0V, hvis USB'en ikke er tilsluttet eller ikke er strømforsynet).

• VSYS er systemets primære indgangsvolumentage, som kan variere inden for det tilladte område fra 1.8 V til 5.5 V, og bruges af den indbyggede SMPS til at generere 3.3 V til RP2350 og dens GPIO.
• 3V3_EN forbindes til den indbyggede SMPS-aktiveringsben og trækkes højt (til VSYS) via en 100kΩ modstand. For at deaktivere 3.3V (som også afbryder strømmen til RP2350), kortslut denne ben lavt.
• 3V3 er den primære 3.3V-forsyning til RP2350 og dens I/O, genereret af den indbyggede SMPS. Denne pin kan bruges til at forsyne eksterne kredsløb (maksimal udgangsstrøm afhænger af RP2350-belastningen og VSYS-volumen).tage; det anbefales at holde belastningen på denne pin under 300mA).
• ADC_VREF er ADC-strømforsyningens (og referencens) volumentage, og genereres på Pico 2 W ved at filtrere 3.3V-forsyningen. Denne pin kan bruges med en ekstern reference, hvis bedre ADC-ydeevne er påkrævet.
• AGND er jordreferencen for GPIO26-29. Der er et separat analogt jordplan, der løber under disse signaler og afsluttes ved dette ben. Hvis ADC'en ikke bruges, eller ADC'ens ydeevne ikke er kritisk, kan dette ben tilsluttes digital jord.
• RUN er RP2350-aktiveringspinden og har en intern (on-chip) pull-up-modstand til 3.3V på omkring ~50kΩ. For at nulstille RP2350 skal du kortslutte denne pin lavt.
• Endelig er der også seks testpunkter (TP1-TP6), som kan tilgås efter behov, f.eks.amphvis det bruges som et overflademonteret modul. Disse er:
  • TP1 Jord (tætkoblet jord til differentielle USB-signaler)
  • TP2 USB DM
  • TP3 USB DP
  • TP4 WL_GPIO1/SMPS PS-ben (må ikke anvendes)
  • TP5 WL_GPIO0/LED (anbefales ikke til brug)
  • TP6 STØVLE
• TP1, TP2 og TP3 kan bruges til at tilgå USB-signaler i stedet for at bruge micro-USB-porten. TP6 kan bruges til at drive systemet til USB-programmeringstilstand for masselagring (ved at kortslutte den lavt ved opstart). Bemærk, at TP4 ikke er beregnet til ekstern brug, og det anbefales ikke rigtigt at bruge TP5, da den kun vil svinge fra 0V til LED-forlænsvolumen.tage (og kan derfor kun bruges som output med særlig omhu).

Overflademonteret fodaftryk
Følgende fodaftryk (figur 5) anbefales til systemer, der skal reflow-lodde Pico 2 W-enheder som moduler.

• Fodaftrykket viser testpunkternes placering og pad-størrelser samt de 4 USB-stiks jordpads (A, B, C, D). USB-stikket på Pico 2 W er en gennemgående del, hvilket giver den mekanisk styrke. USB-soklens ben stikker ikke helt ud gennem kortet, men der samler sig lodning på disse pads under fremstillingen og kan forhindre modulet i at sidde helt fladt. Derfor leverer vi pads på SMT-modulets fodaftryk for at tillade dette loddetin at smelte igen på en kontrolleret måde, når Pico 2 W gennemgår reflow-proceduren igen.
• For testpunkter, der ikke anvendes, er det acceptabelt at fjerne eventuelt kobber under disse (med passende afstand) på bærepladen.
• Gennem kundeforsøg har vi fastslået, at pastaskabelonen skal være større end det fysiske område. Overlimning af loddepunkterne sikrer de bedst mulige resultater ved lodning. Følgende pastaskabelon (figur 6) angiver dimensionerne af loddepastazonerne på Pico 2 W. Vi anbefaler pastazoner, der er 163 % større end det fysiske område.

Udestående område
Der er en udskæring til antennen (14 mm × 9 mm). Hvis der placeres noget tæt på antennen (i enhver dimension), reduceres antennens effektivitet. Raspberry Pi Pico W bør placeres på kanten af ​​et printkort og ikke omsluttes af metal for at undgå at danne et Faradays bur. Tilføjelse af jord til siderne af antennen forbedrer ydeevnen en smule.

Anbefalede driftsforhold
Driftsforholdene for Pico 2 W er i høj grad en funktion af de driftsforhold, der er specificeret af dens komponenter.

• Driftstemperatur Maks. 70°C (inklusive selvopvarmning)
• Driftstemperatur min. -20°C
• VBUS 5V ± 10%.
• VSYS Min. 1.8V
• VSYS Maks. 5.5V
• Bemærk at VBUS- og VSYS-strømmen afhænger af use-case, f.eks.amples er givet i næste afsnit.
• Den anbefalede maksimale omgivelsestemperatur under drift er 70 °C.

Kapitel 3. Applikationsinformation

Programmering af blitzen

• Det indbyggede 2MB QSPI-flashkort kan (om)programmeres enten ved hjælp af den serielle kabelfejlfindingsport eller via den specielle USB-masselagringsenhedstilstand.
• Den enkleste måde at omprogrammere Pico 2 W's blitz på er at bruge USB-tilstanden. For at gøre dette skal du slukke for kortet og derefter holde BOOTSEL-knappen nede, mens kortet tændes (f.eks. hold BOOTSEL nede, mens du tilslutter USB'en).
• Pico 2 W vil derefter vises som en USB-masselagringsenhed. Træk en speciel '.uf2' file på disken vil skrive dette file til blitzen og genstart Pico 2 W.
• USB-opstartskoden er gemt i ROM på RP2350, så den kan ikke overskrives ved et uheld.
• For at komme i gang med at bruge SWD-porten, se afsnittet Fejlfinding med SWD i bogen Introduktion til Raspberry Pi Pico-serien.

Generelle formål I/O

• Pico 2 W's GPIO strømforsynes fra den indbyggede 3.3V-skinne og er fast indstillet til 3.3V.
• Pico 2 W eksponerer 26 af de 30 mulige RP2350 GPIO-ben ved at føre dem direkte ud til Pico 2 W-headerbenene. GPIO0 til GPIO22 er kun digitale, og GPIO 26-28 kan bruges enten som digital GPIO eller som ADC-indgange (softwarevalgbare).

NOTE

• GPIO 26-29 er ADC-kompatible og har en intern reversdiode til VDDIO (3.3V) skinnen, så inputvolumentage må ikke overstige VDDIO plus ca. 300 mV. Hvis RP2350 ikke er strømforsynet, skal der anvendes en voluminøstage til disse GPIO-ben vil 'lække' gennem dioden ind i VDDIO-skinnen. GPIO-ben 0-25 (og debug-benene) har ikke denne begrænsning og derfor voltage kan sikkert anvendes på disse ben, når RP2350 ikke er strømforsynet op til 3.3V.

Brug af ADC'en
RP2350 ADC'en har ikke en on-chip reference; den bruger sin egen strømforsyning som reference. På Pico 2 W genereres ADC_AVDD-pin'en (ADC-forsyningen) fra SMPS 3.3V ved hjælp af et RC-filter (201Ω til 2.2μF).

1. Denne løsning er afhængig af 3.3V SMPS-udgangsnøjagtigheden
2. Noget strømforsyningsstøj vil ikke blive filtreret
3. ADC'en bruger strøm (ca. 150 μA, hvis temperaturfølerdioden er deaktiveret, hvilket kan variere mellem chips); der vil være en iboende offset på ca. 150 μA * 200 = ~ 30 mV. Der er en lille forskel i strømforbruget, når ADC'en er sampling (ca. +20μA), så offset også vil variere med sampsåvel som driftstemperatur.

Ændring af modstanden mellem ADC_VREF og 3.3V-pinden kan reducere offset på bekostning af mere støj, hvilket er nyttigt, hvis use casen kan understøtte gennemsnitsberegning over flere sekunder.amples.

• Hvis SMPS-tilstandspinden (WL_GPIO1) drives til "high", tvinges strømforsyningen i PWM-tilstand. Dette kan i høj grad reducere den iboende ripple på SMPS'en ved let belastning og dermed ripplen på ADC-forsyningen. Dette reducerer Pico 2 W'ens effektivitet ved let belastning, så ved afslutningen af ​​en ADC-konvertering kan PFM-tilstand genaktiveres ved at drive WL_GPIO1 til "low" igen. Se afsnit 3.4.
• ADC-offset kan reduceres ved at binde en anden kanal på ADC'en til jord og bruge denne nulmåling som en tilnærmelse til offset'et.
• For at opnå en markant forbedret ADC-ydeevne kan en ekstern 3.0V shuntreference, såsom LM4040, tilsluttes fra ADC_VREF-benet til jord. Bemærk, at hvis dette gøres, er ADC-området begrænset til 0V – 3.0V signaler (i stedet for 0V – 3.3V), og shuntreferencen vil trække kontinuerlig strøm gennem 200Ω filtermodstanden (3.3V – 3.0V)/200 = ~1.5mA.
• Bemærk, at 1Ω-modstanden på Pico 2 W (R9) er designet til at hjælpe med shuntreferencer, der ellers ville blive ustabile, når de er direkte forbundet til 2.2 μF. Den sikrer også, at der er filtrering, selv i tilfælde af at 3.3 V og ADC_VREF kortsluttes sammen (hvilket brugere, der er tolerante over for støj og ønsker at reducere den iboende offset, måske ønsker at gøre).
• R7 er en fysisk stor 1608 metrisk (0603) pakkemodstand, så den kan nemt fjernes, hvis en bruger ønsker at isolere ADC_VREF og foretage sine egne ændringer i ADC-volumen.tage, f.eksampstrømforsyner den fra et helt separat volumentage (f.eks. 2.5V). Bemærk at ADC'en på RP2350 kun er blevet kvalificeret til 3.0/3.3V, men burde fungere ned til omkring 2V.

Powerchain
Pico 2 W er designet med en simpel, men fleksibel strømforsyningsarkitektur og kan nemt forsynes med strøm fra andre kilder såsom batterier eller eksterne strømforsyninger. Integrering af Pico 2 W med eksterne opladningskredsløb er også ligetil. Figur 8 viser strømforsyningskredsløbet.

• VBUS er 5V-indgangen fra micro-USB-porten, som føres gennem en Schottky-diode for at generere VSYS. VBUS til VSYS-dioden (D1) giver fleksibilitet ved at tillade strømforsyning via OR fra forskellige forsyninger til VSYS.
• VSYS er det primære system 'inputvolumen'tage' og forsyner RT6154 buck-boost SMPS'en, som genererer en fast 3.3V udgang til RP2350-enheden og dens I/O (og kan bruges til at drive eksterne kredsløb). VSYS divideret med 3 (med R5, R6 i Pico 2 W-skemaet) og kan overvåges på ADC-kanal 3, når en trådløs transmission ikke er i gang. Dette kan f.eks. brugesample som et råt batterivolumentage skærm.
• Buck-boost SMPS'en kan, som navnet antyder, problemfrit skifte fra buck- til boost-tilstand og kan derfor opretholde et udgangsvolumen.tage på 3.3V fra en bred vifte af indgangsvolumenertages, ~1.8V til 5.5V, hvilket giver stor fleksibilitet i valget af strømkilde.
• WL_GPIO2 overvåger tilstedeværelsen af ​​VBUS, mens R10 og R1 trækker VBUS ned for at sikre, at den er 0V, hvis VBUS ikke er til stede.
• WL_GPIO1 styrer RT6154 PS (strømbesparende) pin. Når PS er lav (standard på Pico 2 W), er regulatoren i pulsfrekvensmodulationstilstand (PFM), hvilket ved lette belastninger sparer betydelig strøm ved kun at tænde de skiftende MOSFET'er lejlighedsvis for at holde udgangskondensatoren opladet. Hvis PS indstilles til høj, tvinger det regulatoren til pulsbreddemodulationstilstand (PWM). PWM-tilstand tvinger SMPS'en til at skifte kontinuerligt, hvilket reducerer udgangsripplen betydeligt ved lette belastninger (hvilket kan være godt i nogle tilfælde), men på bekostning af meget dårligere effektivitet. Bemærk, at under tung belastning vil SMPS'en være i PWM-tilstand uanset PS-pindens tilstand.
• SMPS EN-benet trækkes op til VSYS af en 100kΩ modstand og gøres tilgængelig på Pico 2 W ben 37. Kortslutning af dette ben til jord vil deaktivere SMPS'en og sætte den i en lavstrømstilstand.

NOTE 
RP2350 har en indbygget lineær regulator (LDO), der forsyner den digitale kerne med strøm ved 1.1 V (nominel) fra 3.3 V-forsyningen, hvilket ikke er vist i figur 8.

Strømforsyning til Raspberry Pi Pico 2 W

• Den enkleste måde at forsyne Pico 2 W med strøm er at tilslutte mikro-USB'en, som vil forsyne VSYS (og dermed systemet) med strøm fra 5V USB VBUS-volumen.tage, via D1 (så VSYS bliver VBUS minus Schottky-diodefaldet).
• Hvis USB-porten er den eneste strømkilde, kan VSYS og VBUS sikkert kortsluttes sammen for at eliminere Schottky-diodefaldet (hvilket forbedrer effektiviteten og reducerer ripple på VSYS).
• Hvis USB-porten ikke skal bruges, er det sikkert at forsyne Pico 2 W med strøm ved at tilslutte VSYS til din foretrukne strømkilde (i området ~1.8V til 5.5V).

VIGTIG
Hvis du bruger Pico 2 W i USB-værtstilstand (f.eks. ved at bruge en af ​​TinyUSB-værtseksemplarerneamples) så skal du forsyne Pico med 2 W strøm ved at forsyne VBUS-pinden med 5 V.

Den enkleste måde at sikkert tilføje en anden strømkilde til Pico 2 W er at føre den ind i VSYS via en anden Schottky-diode (se figur 9). Dette vil 'ELLER' de to voluminiumsspændinger.tages, hvilket tillader den højeste af enten den eksterne lydstyrketage eller VBUS til at forsyne VSYS med strøm, hvor dioderne forhindrer den ene forsyning i at forsyne den anden med strøm. For eksempelampen enkelt litium-ion-celle* (cellevolumentage ~3.0V til 4.2V) vil fungere godt, ligesom tre AA-serieceller (~3.0V til ~4.8V) og enhver anden fast forsyning i området ~2.3V til 5.5V. Ulempen ved denne tilgang er, at den anden strømforsyning vil opleve et diodefald på samme måde som VBUS, og dette er muligvis ikke ønskeligt ud fra et effektivitetsperspektiv, eller hvis kilden allerede er tæt på det nedre område af inputvolumen.tage tilladt for RT6154.

En forbedret måde at forsyne strøm fra en anden kilde på er at bruge en P-kanal MOSFET (P-FET) til at erstatte Schottky-dioden, som vist i figur 10. Her styres FET'ens gate af VBUS og vil afbryde den sekundære kilde, når VBUS er til stede. P-FET'en bør vælges med lav modstand og overvinder derfor effektiviteten og voluminøsiteten.tagProblemer med e-drop med løsningen kun med dioder.

• Bemærk at Vt (tærskelvolumen)tage) af P-FET skal vælges til at være et godt stykke under den minimale eksterne indgangsvolumentage.g. for at sikre, at P-FET'en tændes hurtigt og med lav modstand. Når input VBUS fjernes, vil P-FET'en ikke begynde at tænde, før VBUS falder til under P-FET'ens Vt, mens P-FET'ens diode kan begynde at lede (afhængigt af om Vt er mindre end diodefaldet). For input, der har et lavt minimum inputvolumentagf.eks. hvis P-FET-gaten forventes at ændre sig langsomt (f.eks. hvis der tilføjes kapacitans til VBUS), anbefales en sekundær Schottky-diode over P-FET'en (i samme retning som kropsdioden). Dette vil reducere volumentage-dråbet hen over P-FET'ens kropsdiode.
• En eksampEt eksempel på en passende P-MOSFET til de fleste situationer er dioderne DMG2305UX, som har en maksimal Vt på 0.9 V og Ron på 100 mΩ (ved 2.5 V Vgs).

FORSIGTIGHED
Hvis der anvendes lithium-ion-celler, skal de have, eller være forsynet med, tilstrækkelig beskyttelse mod overafladning, overopladning, opladning uden for det tilladte temperaturområde og overstrøm. Bare, ubeskyttede celler er farlige og kan antændes eller eksplodere, hvis de overaflades, overoplades eller oplades/aflades uden for deres tilladte temperatur- og/eller strømområde.

Brug af en batterioplader
Pico 2 W kan også bruges med en batterioplader. Selvom dette er et lidt mere komplekst anvendelsesscenarie, er det stadig ligetil. Figur 11 viser et eksempelampmuligheden for at bruge en oplader af typen 'strømforsyning' (hvor opladeren problemfrit håndterer skift mellem strøm fra batteri eller strøm fra inputkilden og opladning af batteriet efter behov).

I exampVi forsyner VBUS med opladerens indgang, og vi forsyner VSYS med udgangen via den tidligere nævnte P-FET-opsætning. Afhængigt af din brug kan du også tilføje en Schottky-diode over P-FET'en som beskrevet i det foregående afsnit.

USB

• RP2350 har en integreret USB1.1 PHY og controller, der kan bruges i både enheds- og værtstilstand. Pico 2 W tilføjer de to nødvendige 27Ω eksterne modstande og bringer denne grænseflade til en standard micro-USB-port.
• USB-porten kan bruges til at få adgang til USB-bootloaderen (BOOTSEL-tilstand), der er gemt i RP2350 boot-ROM'en. Den kan også bruges via brugerkode til at få adgang til en ekstern USB-enhed eller vært.

Trådløs grænseflade
Pico 2 W indeholder et indbygget 2.4 GHz trådløst interface, der bruger Infineon CYW43439, som har følgende funktioner:

• WiFi 4 (802.11n), Single-band (2.4 GHz)
• WPA3
• SoftAP (Op til 4 klienter)
• Bluetooth 5.2
  • Understøttelse af Bluetooth LE Central og Peripheral-roller
  • Understøttelse af Bluetooth Classic

Antennen er en indbygget antenne licenseret fra ABRACON (tidligere ProAnt). Det trådløse interface er forbundet via SPI til RP2350.

• På grund af pinbegrænsninger deles nogle af de trådløse grænsefladepins. CLK'en deles med VSYS-skærmen, så kun når der ikke er en igangværende SPI-transaktion, kan VSYS læses via ADC'en. Infineon CYW43439 DIN/DOUT og IRQ deler alle én pin på RP2350. Kun når en SPI-transaktion ikke er i gang, er det egnet til at kontrollere for IRQ'er. Grænsefladen kører typisk ved 33 MHz.
• For den bedste trådløse ydeevne skal antennen være i et frit område. For eksempel kan det at placere metal under eller i nærheden af ​​antennen reducere dens ydeevne både med hensyn til forstærkning og båndbredde. Tilføjelse af jordforbundet metal på siderne af antennen kan forbedre antennens båndbredde.
• Der er tre GPIO-ben fra CYW43439, der bruges til andre kortfunktioner og nemt kan tilgås via SDK'et:
  • WL_GPIO2
  • IP VBUS-registrering – høj hvis VBUS er til stede, ellers lav
  • WL_GPIO1
  • OP styrer den indbyggede SMPS strømbesparende pin (afsnit 3.4)
  • WL_GPIO0
• OP forbundet til bruger-LED

NOTE 
Alle detaljer om Infineon CYW43439 kan findes på Infineon webwebsted.

Fejlretning
Pico 2 W bringer RP2350 seriel ledningsfejlfinding (SWD) grænsefladen til en trebenet fejlfindingsheader. For at komme i gang med at bruge fejlfindingsporten, se afsnittet Fejlfinding med SWD i bogen "Kom godt i gang med Raspberry Pi Pico-serien".

NOTE 
RP2350-chippen har interne pull-up-modstande på SWDIO- og SWCLK-benene, begge nominelt 60 kΩ.

Bilag A: Tilgængelighed
Raspberry Pi garanterer tilgængelighed af Raspberry Pi Pico 2 W-produktet indtil mindst januar 2028.

Støtte
For support, se Pico-sektionen om Raspberry Pi webwebstedet og stil spørgsmål på Raspberry Pi-forummet.

Bilag B: Placering af Pico 2 W-komponenter

Bilag C: Gennemsnitlig tid mellem fejl (MTBF)

Tabel 1. Gennemsnitlig tid mellem fejl for Raspberry Pi Pico 2 W

Model	Gennemsnitlig tid mellem fejl i jord, godartet (timer)	Gennemsnitlig tid mellem fejl Jord Mobil (timer)
Pico 2 W	182 000	11 000

Jordbunden, godartet 
Gælder for ikke-mobile, temperatur- og fugtighedskontrollerede miljøer, der er let tilgængelige for vedligeholdelse; omfatter laboratorieinstrumenter og testudstyr, medicinsk elektronisk udstyr, forretnings- og videnskabelige computerkomplekser.

Jord, mobil 
Antager niveauer af driftsbelastning langt over normal brug i husholdninger eller let industri, uden temperatur-, fugtigheds- eller vibrationskontrol: gælder for udstyr installeret på hjul- eller bæltekøretøjer og udstyr, der transporteres manuelt; omfatter mobilt og håndholdt kommunikationsudstyr.

Dokumentationsudgivelseshistorik

• 25. november 2024
• Første udgivelse.

Ofte stillede spørgsmål

Q: Hvad skal strømforsyningen til Raspberry Pi Pico 2W være?
A: Strømforsyningen skal levere 5V DC og en minimum nominel strøm på 1A.

Q: Hvor kan jeg finde overensstemmelsescertifikater og -numre?
A: For alle overensstemmelsescertifikater og numre, besøg venligst www.raspberrypi.com/compliance.

Dokumenter/ressourcer

Raspberry Pi Pico 2 W mikrocontrollerkort [pdfBrugervejledning PICO2W, 2ABCB-PICO2W, 2ABCBPICO2W, Pico 2 W mikrokontrollerkort, Pico 2 W, mikrokontrollerkort, Kort

Referencer

• Brugermanual