میدونی رزبری پای پیکو چیه؟

رزبری پای پیکو Raspberry Pi PICO یک برد میکروکنترلر بر پایه تراشه RP2040 طراحی شده است. اما این بار برد رزبری در یک ظاهر و کارآیی کاملا متفاوت عرضه شده است. شاید در نگاه اول، برد «رزبری پای زیرو» در ذهن شما تداعی شود اما سخت در اشتباهید :)) رزبری پای؛ جا پای بردهای امبدد از جمله STM و ARDUINO گذاشته است. انتخاب سخت افزار همیشه سخت بوده اما در حال حاضر با معرفی رزبری پای پیکو انتخاب بین خوب و خوب تر شده است. رزبری پای پیکو برخلاف دیگر بردهای خانواده اش فاقد اسلات MICRO SD است. فقط برای برنامه نویسی با GPIO ها ساخته و طراحی شده است. برنامه نویسی این برد و آپلود کدها هم متفاوت است و از طریق درگاه USB امکان پذیر است. رزبری پای Pico یک برد توسعه یافته بر پایه تراشه RP2040 است. تراشه RP2040 یک پردازنده‌ی ۳۲ بیتی dual ARM Cortex-M0+ Microcontroller است. این تراشه از یک سیلیکون ۴۰nm با ابعاد 7X7 میلی متری از پکیج QFN-56 SMD است. فرکانس پردازنده ۱۳۳MHz و حافظه SRAM برابر با ۲۶۴KB است. این تراشه فاقد حافظه‌ی EEPROM و FLASH داخلی است و پس از ریست بوت لودر، فریمور را از حافظه فلش خارجی و یا از حافظه SRAM درگاه USB بارگیری می‌کند.

پروتکل‌های رزبری پای Pico

برد رزبری پای پیکو از پروتکل های ارتباطی پرکاربردی برای ارتباط با سخت افزارهای دیگر بهره برده است.

• دارای دو UART
• دارای دو I2C
• دارای دو SPI
• دارای کانال PWM
• دارای یک تایمر با چهار آلارم
• دارای شمارنده ریل تایم

برد رزبری پای پیکو از کوچکترین قطعات برای پشتیبانی از تراشه RP2040  استفاده کرده است از کریستال گرفته تا منبع تغذیه. اکثر پایه های میکروکنترلر RP2040 از چپ و راست به برد و پایه های IO آورده شده و چهار پایه IO از RP2040 برای عملکردهای داخلی استفاده می‌شود. تکنولوژی ساخت برد رزبری پای پیکو و پایه های GPIO به صورتی است که قابلیت نصب بر روی مکان های دیگر برای اجرا و ساخت پروژه ها را دارد. برای اینکار از ۴۰ ردیف پین هدر استاندارد با فاصله ی ۰٫۱ از یکدیگر قرار گرفته شده است و حتی متناسب با تمامی برد بردهای استاندارد می‌باشد. پیکو از یک BUCK-BOOST SMPS برای تامین ولتاژ ۳٫۳ ولت برای تعذیه RP2040 و مدار داخلی بهره می‌برد.

کاربرد رزبری پای پیکو Pico

رزبری پای پیکو اولین نسل از خانواده رزبری پای با ساختار میکروکنترلر است. میکروکنترلر از مجموع چندین مدار تشکیل شده که به واسطه برخورداری از ورودی خروجی I/O در نقش سیستم های امبدد عمل می‌کند. به واسطه پین های GPIO میکروکنترلرها قابلیت اتصال به بردهای امبدد، سنسورها، قطعات و استفاده در مدارهای الکترونیکی را دارند. با توجه به این توضیحات مشخص است که با استفاده از رزبری پای پیکو ورود به دنیای مدارها، الکترونیک با ترکیب برنامه نویسی به روی ما باز شده است. برد رزبری پای پیکو با هدف یادگیری و اجرای پروژه ها در سطح های مختلف برای دانش آموزان، دانشجویان، کسانی که به صورت خودآموز مشغول یادگیری الکترونیک و برنامه نویسی هستند، مناسب است. قیمت این برد در سال 2022 حدود 4 دلار است و جز بردهای ارزان قیمت به شمار می‌آید.

زبان برنامه نویسی پیکو

برنامه نویسی رزبری پای پیکو از طریق درگاه USB امکان پذیر است به این صورت که برای انتقال کد از درگ اند دراپ DRAG & DROP استفاده می‌کنیم. کد نوشته شده را با نشانگر موس در یک فایل ذخیره و پس از اتصال رزبری پای پیکو به سیستم مورد نظر آن را به پوشه باز شده انتقال میدهیم و برنامه بر روی برد اعمال می‌شود. برای اینکار از تکنولوژی SWD یا همان Serial Wire Debug استفاده شده است که میتواند سیستم را ریست کرده و سپس کد را بدون دخالت و انتخاب کلیدی بر روی برد بارگیری و اجرا کند. زبان برنامه نویسی برد رزبری پای پیکو میکروپایتون و سی پلاس پلاس است. رسپری پای پیکو RASPBERRY PI PICO از به دو زبان برنامه نویسی C , MICROPYTHON قابل اجرا و برنامه نویسی است. با توجه به ماهیت و تکنولوژی ساخت با بسیاری از سنسورها و سخت افزارها ارتباط برقرار کرده و برای مبتدیان و حتی سطوح پیشرفته با توجه به پشتیبانی از میکروپایتون انتخاب مناسبی است. برای اینکار بر روی برد از رابط I2C, SPI و ۸ پایه ی برنامه پذیر برای ارتباط با سخت افزارها طراحی و ایجاد شده است.

• میکروپایتون Micropython
• سی پلاس پلاس C++

کامپایلر مورد استفاده پیکو Pico

برای برنامه نویسی رزبری پای پیکو بهترین انتخاب، نرم افزار Thonny Python IDE است. برای کارکردن میکروپایتون با رزبری پای بایستی از IDE مناسب استفاده کرد. نرم افزار Thonny بر پایه پایتون و برای مبتدیان طراحی و توسعه داده شده است. این نرم افزار از پایتون Python 3.7 بهره برده و دیگر نیازی به نصب پایتون به صورت جداگانه نیست. نصب کنید و برنامه نویسی را آغاز کنید. برای نصب Thonny Python از لینک زیر استفاده کنید.

دانلود ادیتور Thonny Python

دومین انتخاب، نرم افزار آردوینو Arduino IDE است که در بین جامعه کاربری الکترونیکی ها بسیار معروف و پرکاربرد است. استفاده از Arduino IDE برای رزبری پای پیکو علاقمندان زیادی را به خرید این برد ترغیب کرده است. زیرا محیط برنامه نویسی Arduino IDE برای کاربران آشنا است و قبلا بردهای آردوینو، بردهای ESP و بردهای STM را با آن استفاده کرده اند و برای کدنویسی تسلط بالاتری دارند.

دانلود Arduino IDE  

پایه های داخلی GPIO

برد رزبری پای پیکو از ۴۰ پایه GPIO تشکیل شده است که از این ۴۰ پایه برخی از پایه ها برای عملکردهای داخلی برد استفاده شده است. رزبری پای پیکو دارای ولتاژ داخلی ۳٫۳ ولت است و در تمامی پایه ها ثابت است. ۲۶ پایه از ۳۰ پایه RP2040 قابل استفاده است.

• پایه های GPIO0 تا GPIO22 پایه های دیجیتال هستند.
• پایه های GPIO26 – GPIO28 به عنوان دیجیتال و ورودی ADC قابل استفاده است.
• پایه های GP0, GP1 پایه های UART هستند.
• پایه های GP26-27-28 پایه های ADC است.
• پایه های GP16-17-18-19 پایه های SPI است.
• پایه های GP4-GP5 پایه های I2C است.

شرایط استفاده از رزبری پیکو

برای راه اندازی اولیه رزبری پای پیکو چه در محیط خانگی و چه صنعتی دانستن شرایط اولیه محیطی و سخت افزاری بسیار مهم است و حتی در انتخاب درست کالا با توجه به شرایط هم میتواند مفید باشد.

• ماکزیمم دمای محیط ۸۵ درجه سانتی گراد بایستی باشد.
• مینیمم دمای محیط منفی ۲۰ درجه سانتی گراد باشد.
• ولتاژ VBUS 5V +/- 10% است.
• مینیمم VSYS برابر با ۱٫۸ ولت است.
• ماکزییم VSYS برابر با ۵٫۵ ولت است.
• بهترین دمای پیشنهادی محیط برای استفاده از رزبری پای پیکو ۷۰ درجه سانتی گراد است.

برنامه ریزی حافظه فلش FLASH

توسط پورت سریال Wire debug حافظه Flash QSPI با مقدار حافظه ۲MByte قابل برنامه ریزی است. ساده ترین راه برای برنامه ریزی حافظه ی فلش رزبری پای پیکو استفاده از مود USB است. برای انجام اینکار کافیست مراحل زیر را اجرا کنید.

• تغدیه پورت را خارج کنید. هیج تغدیه ای به برد متصل نباشد.
• سپس کلید BOOTSEL را همزمان با وارد کردن پورت تغذیه MICRO USB نگه دارید.
• با اتصال کابل میکرو USB به سیستم پوشه فایل پیکو باز می‌شود.
• سپس کد برنامه با پسوند .uf2 را با drag and drop به پوشه باز شده انتقال دهید.
• کد بر روی رزبری پای پیکو اجرا می‌شود.

تغدیه برد رزبری پای پیکو

ساده ترین راه برای تامین تغذیه برد رزبری پای پیکو استفاده از پورت MICRO USB است که از طریق پورت USB VBUS با ولتاژ ۵ ولت تغذیه می‌شود. در صورتیکه نمیخواهید از پورت USB برای تغذیه استفاده کنید، میتوانید از پایه ی VSYS به منبع تغذیه ی دلخواه با ولتاژ ۱٫۸ تا ۵٫۵ ولت DC اتصال دهید. برای انتخاب تغذیه برای برد رزبری پیکو از آداپتور 5 ولت میتوانید استفاده کنید.

روش فلش رزبری پای پیکو

برای فلش شدن حافظه رزبری پای پیکو که در سایت رزبری پای این مورد آموزش منتشر شده است. برای فلش رزبری پای همانند زیر اقدام کنید.

• قبل از اتصال کابل کلید bootsel را نگه دارید.
• سپس کابل usb را وصل کنید.
• فایل flash_nuke.uf2 را دنلود کنید.
• پس از اتصال کابل usb به سیستم و باز شدن پنجره RPI-RP2 پوشه دانلود شده را با روش درگ اند دراپ به RPI-RP2 انتقال دهید.
• سپس رزبری پای فلش خواهد شد.

خرید رزبری پای پیکو

کاربران مبتدی الکترونیک و برنامه نویسی

• اگر تازه کار هستید و قصد خرید برد رزبری پای پیکو را دارید. در قدم اول در نظر داشته باشید، برد رزبری پای پیکو بهترین انتخاب برای یادگیری میکروپایتون است. میکروپایتون زبان برنامه نویسی پایتون برای میکروکنترلرهاست و با یادگیری میکروپایتون سطح خود را در یادگیری و برنامه نویسی هر میکروکنترلری که از میکروپایتون پشتیبانی می‌کند، ارتقا خواهید داد. انتخاب میکروکنترلر ارزان و به صرفه برای سرمایه گذاری خود در جهت یادگیری کاملا هوشمندانه خواهد بود. برای این منظور یک کیت کامل و اقتصادی برای شروع یادگیری میکروپایتون با رزبری پای پیکو تهیه شده است که شامل آموزش صفر تا صد راه اندازی رزبری پای پیکو و برنامه نویسی با میکروپایتون است. پس از خرید فایل آموزشی در اختیار شما قرار گرفته می‌شود. جهت خرید بر روی لینک کلیک کنید.

 خرید کیت مقدماتی رزبری پای پیکو Raspberry Pi Pico

کاربران پیشرفته الکترونیک و برنامه نویسی 

• کیت رزبری پای پیکو پیشرفته برای کاربران در سطح پیشرفته است. قبلا با سنسورها و نمایشگر پروژه اجرا کرده اند و کدنویسی در زبان سی پلاس پلاس را تجربه کرده اند. در این کیت از نمایشگر ال سی دی کاراکتری، ال ای دی حلقه ای نئوپیکسل، سنسور مادون قرمز و چندین سنسور دیگر تشکیل شده است که نیاز به دانش برنامه نویسی کافی دارد، استفاده شده است.

خرید کیت پیشرفته رزبری پای پیکو

آموزش راه اندازی رزبری پای پیکو به صورت تخصصی و اولین بار توسط دیجی اسپارک به زبان فارسی منتشر شده است. بر روی لینک زیر کلیک کرده و از آموزش ها بهره ببرید.

آموزش راه اندازی رزبری پای پیکو به زبان فارسی