Scheda microcontrollore Raspberry Pi Pico 2 W

Specifiche:

• Nome del prodotto: Raspberry Pi Pico 2 W
• Alimentazione: 5 V CC
• Corrente nominale minima: 1A

Istruzioni per l'uso del prodotto

Informazioni sulla sicurezza:
Raspberry Pi Pico 2 W deve essere conforme alle normative e agli standard vigenti nel Paese di utilizzo previsto. L'alimentatore fornito deve essere da 5 V CC con una corrente nominale minima di 1 A.

Certificati di conformità:
Per tutti i certificati e i numeri di conformità, visitare  www.raspberrypi.com/compliance.

Informazioni sull'integrazione per l'OEM:
Il produttore del prodotto OEM/Host deve garantire la continua conformità ai requisiti di certificazione FCC e ISED Canada una volta che il modulo è integrato nel prodotto Host. Per ulteriori informazioni, fare riferimento al documento FCC KDB 996369 D04.

Conformità normativa:
Per i prodotti disponibili sul mercato USA/Canada, per la WLAN a 2.4 GHz sono disponibili solo i canali da 1 a 11. Il dispositivo e le relative antenne non devono essere posizionati o utilizzati insieme ad altre antenne o trasmettitori, se non in conformità con le procedure multi-trasmettitore della FCC.

Parti delle regole FCC:
Il modulo è soggetto alle seguenti parti della norma FCC: 15.207, 15.209, 15.247, 15.401 e 15.407.

Scheda tecnica Raspberry Pi Pico 2 W
Una scheda microcontrollore basata su RP2350 con funzionalità wireless.

Colofone

• © 2024 Raspberry Pi Ltd
• La presente documentazione è rilasciata con licenza Creative Commons Attribuzione - Non opere derivate 4.0 Internazionale (CC BY-ND).
• data di costruzione: 2024/11/26
• versione build: d912d5f-clean

Avviso di esclusione di responsabilità legale

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Capitolo 1. Informazioni su Pico 2 W
Raspberry Pi Pico 2 W è una scheda microcontrollore basata sul chip microcontrollore Raspberry Pi RP2350.

Raspberry Pi Pico 2 W è stato progettato per essere una piattaforma di sviluppo flessibile ma economica per RP2350, con un'interfaccia wireless a 2.4 GHz e le seguenti caratteristiche principali:

• Microcontrollore RP2350 con 4 MB di memoria flash
• Interfacce wireless a banda singola da 2.4 GHz integrate (802.11n, Bluetooth 5.2)
  • Supporto per i ruoli Bluetooth LE Central e Peripheral
  • Supporto per Bluetooth Classic
• Porta Micro USB B per alimentazione e dati (e per riprogrammare il flash)
• PCB 'DIP' da 40 pin, 21 mm × 51 mm, spessore 1 mm con pin passanti da 0.1″ e anche con bordature sui bordi
  • Espone 26 I/O multifunzionali da 3.3 V per uso generale (GPIO)
  • 23 GPIO sono solo digitali, tre dei quali sono anche compatibili con ADC
  • Può essere montato in superficie come modulo
• Porta di debug seriale Arm a 3 pin (SWD)
• Architettura di alimentazione semplice ma altamente flessibile
  • Diverse opzioni per alimentare facilmente l'unità tramite micro USB, alimentatori esterni o batterie
• Alta qualità, basso costo, alta disponibilità
• SDK completo, software examples e documentazione

Per maggiori dettagli sul microcontrollore RP2350, consultare il Datasheet RP2350. Le caratteristiche principali includono:

• Due core Cortex-M33 o RISC-V Hazard3 con clock fino a 150 MHz
  • Due PLL on-chip consentono frequenze variabili del core e della periferia
• SRAM multi-banca ad alte prestazioni da 520 kB
• Flash Quad-SPI esterno con eXecute In Place (XIP) e cache on-chip da 16 kB
• Tessuto per autobus a traversa intera ad alte prestazioni
• USB1.1 integrato (dispositivo o host)
• 30 I/O multifunzionali per uso generale (quattro possono essere utilizzati per ADC)
  • 1.8-3.3 VI/O vol.tage
• Convertitore analogico-digitale (ADC) a 12 bit e 500 ksps
• Varie periferiche digitali
  • 2 × UART, 2 × I2C, 2 × SPI, 24 × canali PWM, 1 × periferica HSTX
  • 1 × timer con 4 allarmi, 1 × timer AON
• 3 blocchi I/O programmabili (PIO), 12 macchine a stati in totale
  • I/O ad alta velocità, flessibile e programmabile dall'utente
  • Può emulare interfacce come schede SD e VGA

NOTA

• Raspberry Pi Pico 2 WI/O voltage è fissato a 3.3 V
• Raspberry Pi Pico 2 W offre una circuiteria esterna minima ma flessibile per supportare il chip RP2350: memoria flash (Winbond W25Q16JV), quarzo (Abracon ABM8-272-T3), alimentatori e disaccoppiamento e connettore USB. La maggior parte dei pin del microcontrollore RP2350 è collegata ai pin I/O utente sul bordo sinistro e destro della scheda. Quattro I/O RP2350 sono utilizzati per funzioni interne: pilotaggio di un LED, controllo dell'alimentazione dell'alimentatore switching (SMPS) integrato e rilevamento della tensione di sistema.tages.
• Pico 2 W è dotato di un'interfaccia wireless integrata a 2.4 GHz che utilizza un Infineon CYW43439. L'antenna è un'antenna integrata concessa in licenza da Abracon (ex ProAnt). L'interfaccia wireless è collegata tramite SPI all'RP2350.
• Pico 2 W è stato progettato per utilizzare pin-header saldati da 0.1 pollici (ha un passo di 0.1 pollici più ampio rispetto a un package DIP standard da 40 pin) oppure per essere posizionato come un "modulo" montabile in superficie, poiché anche i pin I/O utente sono dentati.
• Sotto il connettore USB e il pulsante BOOTSEL sono presenti dei pad SMT che consentono di accedere a questi segnali se utilizzato come modulo SMT saldato a riflusso.

• Raspberry Pi Pico 2 W utilizza un SMPS buck-boost integrato in grado di generare i 3.3 V richiesti (per alimentare RP2350 e circuiti esterni) da un'ampia gamma di tensioni di ingressotag(~1.8-5.5 V). Ciò consente una notevole flessibilità nell'alimentazione dell'unità da diverse fonti, come una singola cella agli ioni di litio o tre celle AA in serie. Anche i caricabatterie possono essere facilmente integrati nella powerchain Pico 2 W.
• La riprogrammazione del flash Pico 2 W può essere effettuata tramite USB (è sufficiente trascinare e rilasciare un file sul Pico 2 W, che appare come un dispositivo di archiviazione di massa), oppure la porta SWD (Serial Wire Debug) standard, può resettare il sistema e caricare ed eseguire codice senza premere alcun pulsante. La porta SWD può anche essere utilizzata per il debug interattivo del codice in esecuzione sull'RP2350.

Introduzione a Pico 2 W

• Il libro Getting started with Raspberry Pi Pico-series illustra come caricare i programmi sulla scheda e mostra come installare l'SDK C/C++ e compilare l'exampprogrammi C. Consulta il libro Raspberry Pi Pico-series Python SDK per iniziare a usare MicroPython, il modo più veloce per far funzionare il codice su Pico 2 W.

Progettazione del Raspberry Pi Pico 2 W files
Il design della sorgente fileI dati, inclusi lo schema elettrico e il layout del PCB, sono resi pubblici, ad eccezione dell'antenna. L'antenna Niche™ è una tecnologia brevettata da Abracon/Proant. Per informazioni sulle licenze, contattare niche@abracon.com.

• Disposizione Il CAD files, incluso il layout del PCB, sono disponibili qui. Si noti che Pico 2 W è stato progettato con Cadence Allegro PCB Editor e l'apertura in altri pacchetti CAD per PCB richiederà uno script di importazione o un plugin.
• PASSO 3D Un modello STEP 3D del Raspberry Pi Pico 2 W, per la visualizzazione 3D e la verifica dell'adattamento dei progetti che includono Pico 2 W come modulo, è disponibile qui.
• Friggere Qui è possibile trovare un componente Fritzing da utilizzare, ad esempio, nei layout delle breadboard.
• Con la presente si concede l'autorizzazione a utilizzare, copiare, modificare e/o distribuire questo progetto per qualsiasi scopo, a titolo gratuito o oneroso.
• IL DESIGN VIENE FORNITO "COSÌ COM'È" E L'AUTORE DECLINA OGNI GARANZIA RELATIVAMENTE A QUESTO DESIGN, COMPRESE TUTTE LE GARANZIE IMPLICITE DI COMMERCIABILITÀ E IDONEITÀ. IN NESSUN CASO L'AUTORE SARÀ RESPONSABILE PER DANNI SPECIALI, DIRETTI, INDIRETTI O CONSEGUENTI O PER QUALSIASI DANNO RISULTANTE DA PERDITA DI UTILIZZO, DATI O PROFITTI, SIA IN UN'AZIONE CONTRATTUALE, NEGLIGENZA O ALTRO ATTO ILLECITO, DERIVANTE DA O IN CONNESSIONE CON L'USO O L'ESECUZIONE DI QUESTO DESIGN.

Capitolo 2. Specifiche meccaniche
Il Pico 2 W è un PCB monofacciale da 51 mm × 21 mm × 1 mm con una porta micro USB sporgente sul bordo superiore e doppi pin castellati/through-hole lungo i due bordi lunghi. L'antenna wireless integrata si trova sul bordo inferiore. Per evitare di disintonizzare l'antenna, nessun materiale deve penetrare in questo spazio. Il Pico 2 W è progettato per essere utilizzato come modulo a montaggio superficiale e presenta un formato DIP (Dual Inline Package), con i 40 pin utente principali su una griglia con passo di 2.54 mm (0.1") e fori da 1 mm, compatibile con veroboard e breadboard. Il Pico 2 W presenta anche quattro fori di montaggio da 2.1 mm (± 0.05 mm) per il fissaggio meccanico (vedere Figura 3).

Pinout Pico 2 W
Il pinout del Pico 2 W è stato progettato per sfruttare al meglio le funzionalità del GPIO e dei circuiti interni dell'RP2350, fornendo al contempo un numero adeguato di pin di terra per ridurre le interferenze elettromagnetiche (EMI) e la diafonia del segnale. L'RP2350 è costruito con un moderno processo produttivo a 40 nm, quindi le sue frequenze di I/O digitali sono molto elevate.

NOTA

• La numerazione fisica dei pin è mostrata nella Figura 4. Per l'assegnazione dei pin, vedere la Figura 2.

Alcuni pin GPIO RP2350 vengono utilizzati per le funzioni interne della scheda:

• GPIO29 Modalità SPI CLK/ADC wireless OP/IP (ADC3) per misurare VSYS/3
• GPIO25 OP wireless SPI CS: quando è alto, abilita anche il pin GPIO29 ADC a leggere VSYS
• GPIO24 Dati SPI wireless OP/IP/IRQ
• GPIO23 Segnale di accensione wireless OP
• WL_GPIO2 Senso IP VBUS: alto se VBUS è presente, altrimenti basso
• WL_GPIO1 OP controlla il pin di risparmio energetico SMPS integrato (Sezione 3.4)
• WL_GPIO0 OP collegato al LED utente

Oltre ai pin GPIO e di terra, ci sono altri sette pin sull'interfaccia principale a 40 pin:

• PIN40 V-BUS
• PIN39 Sistema VSYS
• PIN37 3V3_IT
• PIN36 3V3
• PIN35 ADC_VREF
• PIN33 AGND
• PIN30 CORRERE

VBUS è il volume di ingresso micro-USBtage, collegato al pin 1 della porta micro-USB. Questa tensione nominale è di 5 V (o 0 V se la porta USB non è collegata o non è alimentata).

• VSYS è il volume di input del sistema principaletage, che può variare nell'intervallo consentito da 1.8 V a 5.5 V, ed è utilizzato dall'SMPS integrato per generare 3.3 V per l'RP2350 e il suo GPIO.
• 3V3_EN si collega al pin di abilitazione SMPS integrato e viene portato a livello alto (verso VSYS) tramite una resistenza da 100 kΩ. Per disattivare i 3.3 V (che de-alimentano anche l'RP2350), cortocircuitare questo pin a livello basso.
• 3V3 è l'alimentazione principale da 3.3 V per RP2350 e i suoi I/O, generata dall'SMPS integrato. Questo pin può essere utilizzato per alimentare circuiti esterni (la corrente di uscita massima dipenderà dal carico RP2350 e dal volume VSYStage; si consiglia di mantenere il carico su questo pin al di sotto di 300 mA).
• ADC_VREF è il volume di alimentazione (e riferimento) dell'ADCtage, e viene generato su Pico 2 W filtrando l'alimentazione a 3.3 V. Questo pin può essere utilizzato con un riferimento esterno se sono necessarie prestazioni ADC migliori.
• AGND è il riferimento di massa per GPIO26-29. Sotto questi segnali è presente un piano di massa analogico separato che termina su questo pin. Se l'ADC non viene utilizzato o le prestazioni dell'ADC non sono critiche, questo pin può essere collegato alla massa digitale.
• RUN è il pin di abilitazione dell'RP2350 e ha una resistenza di pull-up interna (on-chip) a 3.3 V di circa ~50 kΩ. Per resettare l'RP2350, cortocircuitare questo pin verso il basso.
• Infine, ci sono anche sei punti di prova (TP1-TP6), a cui è possibile accedere se necessario, ad esempioample se utilizzato come modulo a montaggio superficiale. Questi sono:
  • TP1 Ground (terra accoppiata per segnali USB differenziali)
  • TP2 USB DM
  • TP3 USB DP
  • Pin PS TP4 WL_GPIO1/SMPS (non utilizzare)
  • TP5 WL_GPIO0/LED (non consigliato)
  • TP6 BOOTSEL
• TP1, TP2 e TP3 possono essere utilizzati per accedere ai segnali USB anziché utilizzare la porta micro-USB. TP6 può essere utilizzato per pilotare il sistema in modalità di programmazione USB di archiviazione di massa (cortocircuitandolo all'accensione). Si noti che TP4 non è destinato all'uso esterno e che TP5 non è realmente consigliato in quanto oscillerà solo da 0 V al LED forward vol.tage (e quindi può essere utilizzato come output solo con particolare attenzione).

Ingombro a montaggio superficiale
Per i sistemi che utilizzeranno la saldatura a riflusso delle unità Pico 2 W come moduli, si consiglia la seguente impronta (Figura 5).

• Il footprint mostra la posizione dei punti di test e le dimensioni delle piazzole, nonché le 4 piazzole di massa del connettore USB (A, B, C, D). Il connettore USB su Pico 2 W è un componente passante, che gli conferisce resistenza meccanica. I pin della presa USB non sporgono completamente dalla scheda, tuttavia la saldatura si accumula su queste piazzole durante la produzione e può impedire al modulo di rimanere completamente piatto. Pertanto, forniamo delle piazzole sul footprint del modulo SMT per consentire alla saldatura di rifluire in modo controllato quando Pico 2 W viene nuovamente sottoposto a riflusso.
• Per i punti di prova non utilizzati, è accettabile svuotare il rame sottostante (con spazio adeguato) sulla scheda di supporto.
• Attraverso prove con i clienti, abbiamo stabilito che lo stencil per la pasta saldante deve essere più grande del footprint. L'applicazione di una quantità eccessiva di pasta saldante sui pad garantisce i migliori risultati possibili durante la saldatura. Lo stencil per la pasta saldante seguente (Figura 6) indica le dimensioni delle zone di pasta saldante sulla Pico 2 W. Consigliamo zone di pasta saldante del 163% più grandi del footprint.

Zona vietata
È presente un ritaglio per l'antenna (14 mm × 9 mm). Se si posiziona qualcosa vicino all'antenna (in qualsiasi dimensione), l'efficacia dell'antenna stessa si riduce. Il Raspberry Pi Pico W dovrebbe essere posizionato sul bordo di una scheda e non racchiuso in metallo per evitare di creare una gabbia di Faraday. Aggiungere la massa ai lati dell'antenna ne migliora leggermente le prestazioni.

Condizioni operative consigliate
Le condizioni operative del Pico 2 W dipendono in larga misura dalle condizioni operative specificate dai suoi componenti.

• Temperatura di esercizio Max 70°C (incluso autoriscaldamento)
• Temperatura di esercizio minima -20°C
• VBUS 5V ± 10%.
• VSYS Min 1.8 V
• VSYS Max 5.5 V
• Si noti che la corrente VBUS e VSYS dipenderà dal caso d'uso, alcuni ad esempioampsono forniti nella prossima sezione.
• La temperatura ambiente massima consigliata per il funzionamento è di 70°C.

Capitolo 3. Informazioni sulle applicazioni

Programmazione del flash

• La memoria flash QSPI da 2 MB integrata può essere (ri)programmata tramite la porta di debug seriale o tramite la speciale modalità dispositivo di archiviazione di massa USB.
• Il modo più semplice per riprogrammare la flash del Pico 2 W è utilizzare la modalità USB. Per farlo, spegni la scheda, quindi tieni premuto il pulsante BOOTSEL durante l'accensione della scheda (ad esempio, tieni premuto BOOTSEL mentre colleghi la porta USB).
• Pico 2 W apparirà quindi come un dispositivo di archiviazione di massa USB. Trascinando uno speciale '.uf2' file sul disco scriverà questo file al flash e riavviare il Pico 2 W.
• Il codice di avvio USB è memorizzato nella ROM dell'RP2350, quindi non può essere sovrascritto accidentalmente.
• Per iniziare a utilizzare la porta SWD, consultare la sezione Debug con SWD nel libro Introduzione alla serie Raspberry Pi Pico.

I/O per uso generale

• Il GPIO del Pico 2 W è alimentato dalla linea integrata da 3.3 V ed è fissato a 3.3 V.
• Pico 2 W espone 26 dei 30 possibili pin GPIO RP2350 instradandoli direttamente verso i pin dell'intestazione Pico 2 W. I pin da GPIO0 a GPIO22 sono solo digitali e i GPIO 26-28 possono essere utilizzati come GPIO digitali o come ingressi ADC (selezionabili tramite software).

NOTA

• I GPIO 26-29 sono compatibili con ADC e hanno un diodo inverso interno sul rail VDDIO (3.3 V), quindi il volume di ingressotage non deve superare VDDIO più circa 300 mV. Se l'RP2350 non è alimentato, applicando un voltage a questi pin GPIO 'perderà' attraverso il diodo nel rail VDDIO. I pin GPIO 0-25 (e i pin di debug) non hanno questa restrizione e quindi voltagPuò essere applicato in sicurezza a questi pin quando RP2350 non è alimentato fino a 3.3 V.

Utilizzo dell'ADC
L'ADC RP2350 non ha un riferimento on-chip; utilizza il proprio alimentatore come riferimento. Sul Pico 2 W, il pin ADC_AVDD (l'alimentazione dell'ADC) è generato dai 3.3 V dell'alimentatore SMPS tramite un filtro RC (201 Ω in 2.2 μF).

1. Questa soluzione si basa sulla precisione dell'uscita SMPS da 3.3 V
2. Alcuni rumori dell'alimentatore non verranno filtrati
3. L'ADC assorbe corrente (circa 150 μA se il diodo di rilevamento della temperatura è disabilitato, il che può variare tra i chip); ci sarà un offset intrinseco di circa 150 μA*200 = ~30 mV. C'è una piccola differenza nell'assorbimento di corrente quando l'ADC è disattivatoampling (circa +20μA), quindi anche l'offset varierà con samptemperatura di esercizio e di esercizio.

La modifica della resistenza tra l'ADC_VREF e il pin da 3.3 V può ridurre l'offset a scapito di un rumore maggiore, il che è utile se il caso d'uso può supportare la media su più sampmeno.

• Portando il pin della modalità SMPS (WL_GPIO1) a livello alto, si forza l'alimentatore in modalità PWM. Questo può ridurre notevolmente l'ondulazione intrinseca dell'SMPS a basso carico e, di conseguenza, riduce l'ondulazione sull'alimentazione dell'ADC. Questo riduce l'efficienza energetica del Pico 2 W a basso carico, quindi al termine di una conversione dell'ADC, la modalità PFM può essere riattivata riportando WL_GPIO1 a livello basso. Vedere la Sezione 3.4.
• L'offset dell'ADC può essere ridotto collegando un secondo canale dell'ADC a terra e utilizzando questa misurazione zero come approssimazione dell'offset.
• Per prestazioni ADC notevolmente migliorate, è possibile collegare un riferimento shunt esterno da 3.0 V, come LM4040, dal pin ADC_VREF a massa. Si noti che in questo modo l'intervallo ADC è limitato a segnali da 0 V a 3.0 V (anziché da 0 V a 3.3 V) e il riferimento shunt assorbirà corrente continua attraverso la resistenza di filtro da 200 Ω (3.3 V - 3.0 V)/200 = ~1.5 mA.
• Si noti che la resistenza da 1Ω sul Pico 2 W (R9) è progettata per supportare i riferimenti di shunt che altrimenti diventerebbero instabili se collegati direttamente a 2.2μF. Garantisce inoltre il filtraggio anche nel caso in cui 3.3 V e ADC_VREF siano cortocircuitati tra loro (opzione consigliata agli utenti tolleranti al rumore che desiderano ridurre l'offset intrinseco).
• R7 è un resistore di dimensioni metriche 1608 (0603) fisicamente grande, quindi può essere rimosso facilmente se un utente desidera isolare ADC_VREF e apportare le proprie modifiche al volume ADCtage, per esempioampalimentandolo da un volume completamente separatotage (ad esempio 2.5 V). Si noti che l'ADC su RP2350 è stato qualificato solo a 3.0/3.3 V, ma dovrebbe funzionare fino a circa 2 V.

Catena di potenza
Pico 2 W è stato progettato con un'architettura di alimentazione semplice ma flessibile e può essere facilmente alimentato da altre fonti, come batterie o alimentatori esterni. Anche l'integrazione di Pico 2 W con circuiti di ricarica esterni è semplice. La Figura 8 mostra il circuito di alimentazione.

• VBUS è l'ingresso a 5 V dalla porta micro-USB, che viene alimentato tramite un diodo Schottky per generare VSYS. Il diodo VBUS-VSYS (D1) aggiunge flessibilità consentendo l'ORing di diverse alimentazioni in VSYS.
• VSYS è il volume di input del sistema principaletage' e alimenta l'alimentatore switching buck-boost RT6154, che genera un'uscita fissa a 3.3 V per il dispositivo RP2350 e il suo I/O (e può essere utilizzato per alimentare circuiti esterni). VSYS diviso per 3 (da R5, R6 nello schema Pico 2 W) e può essere monitorato sul canale 3 dell'ADC quando non è in corso una trasmissione wireless. Questo può essere utilizzato ad esempioample come una batteria grezza voltage monitorare.
• L'alimentatore SMPS buck-boost, come suggerisce il nome, può passare senza problemi dalla modalità buck a quella boost e quindi può mantenere una tensione di uscitatage di 3.3 V da un'ampia gamma di tensione di ingressotages, ~1.8 V a 5.5 V, il che consente molta flessibilità nella scelta della fonte di alimentazione.
• WL_GPIO2 monitora l'esistenza di VBUS, mentre R10 e R1 agiscono per abbassare VBUS e assicurarsi che sia 0 V se VBUS non è presente.
• WL_GPIO1 controlla il pin PS (risparmio energetico) dell'RT6154. Quando PS è basso (impostazione predefinita su Pico 2 W), il regolatore è in modalità modulazione di frequenza di impulsi (PFM), che, a bassi carichi, consente un notevole risparmio energetico attivando i MOSFET di commutazione solo occasionalmente per mantenere il condensatore di uscita carico. Impostando PS alto, il regolatore passa alla modalità modulazione di larghezza di impulso (PWM). La modalità PWM forza l'SMPS a commutare continuamente, riducendo notevolmente il ripple di uscita a bassi carichi (il che può essere utile in alcuni casi d'uso), ma a scapito di un'efficienza notevolmente inferiore. Si noti che, a carichi elevati, l'SMPS sarà in modalità PWM indipendentemente dallo stato del pin PS.
• Il pin EN dell'SMPS viene portato su VSYS tramite una resistenza da 100 kΩ e reso disponibile sul pin 37 del Pico 2 W. Cortocircuitando questo pin a terra si disattiva l'SMPS e lo si pone in uno stato di basso consumo.

NOTA 
L'RP2350 è dotato di un regolatore lineare (LDO) integrato che alimenta il core digitale a 1.1 V (nominale) dall'alimentazione a 3.3 V, non mostrato nella Figura 8.

Alimentazione Raspberry Pi Pico 2 W

• Il modo più semplice per alimentare Pico 2 W è collegare il micro-USB, che alimenterà VSYS (e quindi il sistema) dal volume VBUS USB da 5 Vtage, tramite D1 (quindi VSYS diventa VBUS meno la caduta del diodo Schottky).
• Se la porta USB è l'unica fonte di alimentazione, VSYS e VBUS possono essere cortocircuitati in modo sicuro per eliminare la caduta del diodo Schottky (che migliora l'efficienza e riduce l'ondulazione su VSYS).
• Se non si intende utilizzare la porta USB, è possibile alimentare Pico 2 W collegando VSYS alla fonte di alimentazione preferita (nell'intervallo da ~1.8 V a 5.5 V).

IMPORTANTE
Se si utilizza Pico 2 W in modalità host USB (ad esempio utilizzando uno degli host TinyUSB examples) allora devi alimentare Pico 2 W fornendo 5 V al pin VBUS.

Il modo più semplice per aggiungere in modo sicuro una seconda fonte di alimentazione a Pico 2 W è alimentarla in VSYS tramite un altro diodo Schottky (vedere Figura 9). Questo metterà in 'OR' i due voltages, consentendo il più alto dei due volumi esternitage o VBUS per alimentare VSYS, con i diodi che impediscono a una delle due alimentazioni di alimentare l'altra. Ad esempioampuna singola cella agli ioni di litio* (volume della cellatage ~3.0 V a 4.2 V) funzioneranno bene, così come tre celle della serie AA (~3.0 V a ~4.8 V) e qualsiasi altra alimentazione fissa nell'intervallo ~2.3 V a 5.5 V. Lo svantaggio di questo approccio è che il secondo alimentatore subirà una caduta di tensione del diodo allo stesso modo di VBUS, e questo potrebbe non essere desiderabile dal punto di vista dell'efficienza o se la sorgente è già vicina all'intervallo inferiore di tensione di ingressotage consentito per RT6154.

Un modo migliore per alimentare da una seconda sorgente è utilizzare un MOSFET a canale P (P-FET) per sostituire il diodo Schottky, come mostrato in Figura 10. Qui, il gate del FET è controllato da VBUS e disconnette la sorgente secondaria quando VBUS è presente. Il P-FET dovrebbe essere scelto in modo da avere una bassa resistenza di conduzione, e quindi superare l'efficienza e la tensione.tagProblemi di e-drop con la soluzione basata solo sul diodo.

• Si noti che il Vt (volume sogliatage) del P-FET deve essere scelto in modo da essere ben al di sotto del minimo volume di ingresso esternotage, per assicurarsi che il P-FET si accenda rapidamente e con una bassa resistenza. Quando il VBUS di ingresso viene rimosso, il P-FET non inizierà ad accendersi finché VBUS non scende al di sotto della Vt del P-FET, nel frattempo il diodo di corpo del P-FET potrebbe iniziare a condurre (a seconda che Vt sia inferiore o meno alla caduta di tensione del diodo). Per ingressi con una tensione di ingresso minima bassatage, o se si prevede che il gate del P-FET cambi lentamente (ad esempio se viene aggiunta una capacità a VBUS), si consiglia un diodo Schottky secondario attraverso il P-FET (nella stessa direzione del diodo del corpo). Ciò ridurrà la voltagcaduta di tensione sul diodo del corpo del P-FET.
• un exampUn esempio di P-MOSFET adatto alla maggior parte delle situazioni è il diodo DMG2305UX che ha un Vt massimo di 0.9 V e un Ron di 100 mΩ (a 2.5 V Vgs).

ATTENZIONE
Se si utilizzano celle agli ioni di litio, queste devono essere dotate o dotate di un'adeguata protezione contro la scarica eccessiva, la carica eccessiva, la carica al di fuori dell'intervallo di temperatura consentito e la sovracorrente. Le celle nude e non protette sono pericolose e possono incendiarsi o esplodere se scaricate eccessivamente, caricate eccessivamente o caricate/scaricate al di fuori dell'intervallo di temperatura e/o corrente consentito.

Utilizzo di un caricabatteria
Pico 2 W può essere utilizzato anche con un caricabatterie. Sebbene si tratti di un caso d'uso leggermente più complesso, è comunque semplice. La Figura 11 mostra un esempioampl'utilizzo di un caricabatterie di tipo "power path" (in cui il caricabatterie gestisce senza soluzione di continuità il passaggio dall'alimentazione dalla batteria all'alimentazione dalla sorgente di ingresso e alla ricarica della batteria, a seconda delle necessità).

Nell'exampAlimentando VBUS all'ingresso del caricabatterie, e alimentando VSYS con l'uscita tramite la configurazione P-FET precedentemente menzionata. A seconda del caso d'uso, potrebbe essere necessario aggiungere un diodo Schottky al P-FET, come descritto nella sezione precedente.

USB

• RP2350 ha un PHY USB 1.1 integrato e un controller che può essere utilizzato sia in modalità dispositivo che host. Pico 2 W aggiunge le due resistenze esterne da 27Ω richieste e porta questa interfaccia a una porta micro-USB standard.
• La porta USB può essere utilizzata per accedere al bootloader USB (modalità BOOTSEL) memorizzato nella ROM di avvio dell'RP2350. Può anche essere utilizzata tramite codice utente per accedere a un dispositivo USB esterno o a un host.

Interfaccia wireless
Pico 2 W contiene un'interfaccia wireless integrata da 2.4 GHz che utilizza Infineon CYW43439, che presenta le seguenti caratteristiche:

• WiFi 4 (802.11n), banda singola (2.4 GHz)
• WPA3
• SoftAP (fino a 4 client)
• Bluetooth 5.2
  • Supporto per i ruoli Bluetooth LE Central e Peripheral
  • Supporto per Bluetooth Classic

L'antenna è un'antenna integrata concessa in licenza da ABRACON (ex ProAnt). L'interfaccia wireless è collegata tramite SPI all'RP2350.

• A causa delle limitazioni dei pin, alcuni pin dell'interfaccia wireless sono condivisi. Il CLK è condiviso con il monitor VSYS, quindi solo quando non è in corso una transazione SPI è possibile leggere VSYS tramite l'ADC. Il DIN/DOUT e l'IRQ dell'Infineon CYW43439 condividono un pin sull'RP2350. Solo quando non è in corso una transazione SPI è possibile controllare gli IRQ. L'interfaccia funziona in genere a 33 MHz.
• Per prestazioni wireless ottimali, l'antenna dovrebbe essere posizionata in uno spazio libero. Ad esempio, posizionare del metallo sotto o vicino all'antenna può ridurne le prestazioni sia in termini di guadagno che di larghezza di banda. Aggiungere del metallo con messa a terra ai lati dell'antenna può migliorarne la larghezza di banda.
• Ci sono tre pin GPIO del CYW43439 che vengono utilizzati per altre funzioni della scheda e sono facilmente accessibili tramite l'SDK:
  • WL_GPIO2
  • Senso IP VBUS: alto se VBUS è presente, altrimenti basso
  • WL_GPIO1
  • OP controlla il pin di risparmio energetico SMPS integrato (Sezione 3.4)
  • WL_GPIO0
• OP collegato al LED utente

NOTA 
I dettagli completi dell'Infineon CYW43439 sono disponibili sul sito Infineon websito.

Debug
Pico 2 W porta l'interfaccia SWD (Serial Wire Debug) dell'RP2350 su un connettore di debug a tre pin. Per iniziare a utilizzare la porta di debug, consultare la sezione "Debug con SWD" nel libro "Guida introduttiva alla serie Raspberry Pi Pico".

NOTA 
Il chip RP2350 è dotato di resistori pull-up interni sui pin SWDIO e SWCLK, entrambi nominalmente da 60 kΩ.

Appendice A: Disponibilità
Raspberry Pi garantisce la disponibilità del prodotto Raspberry Pi Pico 2 W almeno fino a gennaio 2028.

Supporto
Per supporto vedere la sezione Pico del Raspberry Pi websito e postare domande sul forum Raspberry Pi.

Appendice B: Posizioni dei componenti Pico 2 W

Appendice C: Tempo medio tra guasti (MTBF)

Tabella 1. Tempo medio tra guasti per Raspberry Pi Pico 2 W

Modello	Tempo medio tra guasti a terra benigni (Ore)	Tempo medio tra guasti a terra mobile (Ore)
Pico 2 W	182 000	11 000

Terreno, benigno 
Si applica ad ambienti non mobili, con temperatura e umidità controllate, facilmente accessibili per la manutenzione; comprende strumenti di laboratorio e apparecchiature di prova, apparecchiature elettroniche mediche, complessi informatici commerciali e scientifici.

Terra, mobile 
Presuppone livelli di stress operativo ben al di sopra del normale utilizzo domestico o industriale leggero, senza controllo di temperatura, umidità o vibrazioni: si applica alle apparecchiature installate su veicoli a ruote o cingolati e alle apparecchiature trasportate manualmente; include apparecchiature di comunicazione mobili e portatili.

Cronologia delle versioni della documentazione

• 25 novembre 2024
• Versione iniziale.

Domande frequenti

D: Quale dovrebbe essere l'alimentatore per Raspberry Pi Pico 2W?
A: L'alimentatore deve fornire 5 V CC e una corrente nominale minima di 1 A.

D: Dove posso trovare i certificati e i numeri di conformità?
A: Per tutti i certificati e i numeri di conformità, visitare www.raspberrypi.com/compliance.

Documenti / Risorse

Scheda microcontrollore Raspberry Pi Pico 2 W [pdf] Guida utente PICO2W, 2ABCB-PICO2W, 2ABCBPICO2W, Scheda microcontrollore Pico 2 W, Pico 2 W, Scheda microcontrollore, Scheda

Riferimenti

• Manuale d'uso