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内容介绍
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
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:
- 复古的游戏机
- 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
- 音频信号处理
- 红外发射、接收
- SD卡的读取
- 姿态传感器的使用
扩展板功能框图:
- 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:
使用树莓派PICO核心模块
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:
参考资料:
软硬件
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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