树莓派STEP Pico的扩展功能板
专为树莓派PICO开发的扩展板,同时也支持ice40UP5K的FPGA核心板,有240 * 240 LCD屏,旋转编码器、按键,姿态传感器、SD卡、红外发射、接收器,耳机音频输出以及Mic音频输入
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KiCad
树莓派
嵌入式系统
MicroPython
PICO
扩展板
RP2040
硬禾发布
更新2025-09-05
16293

树莓派基金会与2020年底推出双核Arm Cortex M0+的微控制器RP2040,并基于这款控制器同期推出了核心模块命名为PICO(参见电子森林里对该模块的介绍 - 树莓派PICO - 支持MicroPython的双核嵌入式系统模块),目前这款平台的PICO全都更换为硬禾设计的STEP Pico,在兼容树莓派官方Pico的核心模块基础上增加了4个WS2812彩色灯,以及一个复位按键,USB端口也改成了Type C,支持C/C++,MicroPython编程。


STEP Pico引脚图

STEP+PICO引脚图(创客贴设计下载).png

板载40PIN引脚,边缘邮票孔接口,方便面包板实验:

  • 26个3.3V通用GPIO(23个数字量IO+3个模拟量IO)
  • GPIO0-GPIO22仅为数字量IO
  • GPIO26-28可用作数字GPIO或ADC输入


扩展板介绍

在PICO刚推出的时候,我们硬禾学堂就设计了一款支持树莓派PICO的外设扩展板,并发起了一波活动,有不少网友试用,给出了很好的反馈意见,基于这些反馈意见,我们进行了改版,最终确定的扩展板主要特性如下:

使用KiCad工具设计,双层板足够满足功能和性能的要求,可以充分发挥PICO的特性,评估PICO的性能,为未来使用RP2040做各种应用提供参考,这次的外设扩展板的设计目标是支持如下的一些典型应用:

  1. 复古的游戏机
  2. 通过PICO内部的串行ADC进行数据采集并能够对波形进行处理、显示
  3. 音频信号处理
  4. 红外发射、接收
  5. SD卡的读取
  6. 姿态传感器的使用


扩展板功能框图:

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  • 支持树莓派PICO
  • 控制输入 - 2个按键 + 1个光电旋转编码器,用以对PICO进行控制和参数设置
  • LCD显示 - 通过SPI连接,1.54寸、分辨率为240 * 240的真彩色LCD模块
  • 模拟Mic音频输入 - 麦克风 + 运放 + 低通滤波器利用内部的ADC制作电压表或简易示波器
  • 蜂鸣器音频输出
  • 双声道音频输出,通过耳机插座输出
  • 三轴姿态传感器(MMA7660)- 通过I2C连接姿态传感器,在姿态传感器上还将中断管脚INT连接到GPIO上,用以对姿态变化的快速中断响应
  • SD卡
  • 红外发射/接收
  • UART接口 - 1个UART插座(TX、RX、3.3V、GND),可以同其它板卡通过UART进行通信
  • I2C接口 - 在连接了板上姿态传感器的同时还可以连接其它I2C的传感器或I2C外设(每个I2C外设地址不同)


板子的3D效果:

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使用树莓派PICO核心模块

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该扩展板也可以支持硬禾学堂开发的iCE40UP5K核心模块


本扩展板参考了树莓派官方及其合作方提供的参考设计文档 基于RP2040的硬件设计要点,一些管脚的连接方式以及配置都尽可能跟参考设计文档中一致,以方便大家进行参考。

本扩展板采用了宽体的40Pin插座和适合邮票孔焊接的焊盘连接方式,也方便工程师朋友、高校师生使用自己设计的MCU最小系统板,非常方便、灵活,核心板的尺寸足以放下主流的MCU、FPGA最小系统板的主要功能。


STEP Pico介绍:

STEP-PICO淘宝详情页_03.png

STEP-PICO淘宝详情页_04.png

STEP-PICO淘宝详情页_05.png

 

参考资料:

附件下载
PICO_EXT_Gerber.zip
树莓派PICO扩展板的Gerber文件
UP5K_PICO_EXT.pdf
STEP Pico1.0.pdf
STEP Pico核心板原理图
团队介绍
苏州硬禾信息科技有限公司 - 专注于基于FPGA和嵌入式系统学习平台的开发和生态系统的建设,在过去5年里成功推出的小脚丫FPGA学习平台被全国上百所高校采用于数字电路教学实践中,并一直积极推动开源、免费PCB设计工具KiCad在高校学生及硬件工程师中的应用。
团队成员
苏公雨
与非网/硬禾学堂创始人,电子创客爱好者,15年硬件研发、设计背景。
王安然
资深硬件设计工程师、硬禾学堂FPGA/PCB讲师
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