8 powodów, dla których warto wybrać Raspberry Pi Pico zamiast innych modeli
Istnieje kilka komputerów jednopłytkowych firmy Raspberry Pi, ale tylko jeden mikrokontroler - Raspberry Pi Pico. Ta niewielka płytka nie ma być alternatywą dla potężniejszych komputerów SBC, ale ma unikalny zestaw funkcji, które sprawiają, że jest bardziej odpowiednia dla niektórych projektów.
W niniejszym artykule przedstawionych zostanie kilka istotnych motywów przemawiających za wykorzystaniem Raspberry Pi Pico zamiast alternatywnych modeli Raspberry Pi w kontekście projektów elektronicznych.
Architektura mikrokontrolera
Źródło obrazu: Raspberry Pi/ YouTube
Model Raspberry Pi Pico prezentuje się jako skromne i skromne urządzenie mikrokontrolerowe, zaprojektowane specjalnie w celu ułatwienia realizacji inicjatyw związanych z projektami elektronicznymi, zamiast próbować konkurować z bardziej wszechstronnymi rozwiązaniami komputerowymi lub funkcjonować jako realny substytut głównego systemu komputerowego.
Wykorzystanie bardziej uproszczonej struktury skutkuje zmniejszonymi możliwościami w porównaniu z alternatywnymi modelami Raspberry Pi; jednak oferuje kilka godnych uwagi korzyści, które zostały szczegółowo opisane poniżej. Raspberry Pi Pico wymaga znacznie mniej zasobów obliczeniowych do wykonywania funkcji odpowiadających standardowemu Raspberry Pi.
Raspberry Pi Pico ma kilka zalet w porównaniu z tradycyjnymi komputerami jednopłytkowymi pod względem łatwości konfiguracji i braku obaw związanych z bezpieczeństwem. Jedną z takich zalet jest włączenie 2 MB nieulotnej pamięci flash, która zapewnia, że przechowywane dane pozostaną nienaruszone podczas nieoczekiwanych przerw w zasilaniu. Dodatkowo, chociaż Pico nie posiada zintegrowanego gniazda kart SD, można go podłączyć zewnętrznie za pomocą odpowiedniego adaptera.
Opłacalność
Raspberry Pi Pico stanowi przystępny i niedrogi punkt wejścia do świata elektronicznego majsterkowania, w cenie zaledwie 4 USD za podstawową konfigurację. Stanowi to godny uwagi kontrast w porównaniu do Raspberry Pi Zero 2 W, którego cena jest znacznie wyższa. Dla tych, którzy chcą rozpocząć swoją podróż w tej dziedzinie bez ponoszenia znacznych wydatków, Raspberry Pi Pico jest idealną opcją.
Nawet w dziedzinie mikrokontrolerów, opłacalność Pico pozostaje ogromna, a jego przystępna cena sprawia, że trudno jest znaleźć alternatywę oferującą porównywalną funkcjonalność, łatwość obsługi i kompleksowe wsparcie w tak przystępnej cenie.
Pico jest dostępny w trzech różnych wariantach, każdy w innej cenie.Standardowa edycja, której cena detaliczna wynosi 4 USD, nie zawiera wlutowanych nagłówków ani łączności bezprzewodowej. Aby nabyć te komponenty, należy wydać dodatkową kwotę w wysokości od 1 do 3 USD. Z drugiej strony, wariant Pico WH, wyposażony w zintegrowane Wi-Fi i wstępnie zmontowane nagłówki, kosztuje 7 USD.
Wydajność energetyczna
Image Credit: Raspberry Pi
Chociaż Raspberry Pi Pico może nie oferować najwyższego poziomu efektywności energetycznej w porównaniu do innych płytek z mikrokontrolerami, jego wydajność pozostaje odpowiednia i zgodna z wydajnością innych urządzeń z linii produktów Raspberry Pi. W związku z tym wykorzystanie Pico jako alternatywnej opcji można uznać za praktyczną sugestię dla tych, którzy chcą zminimalizować zużycie energii w swoich projektach opartych na Raspberry Pi.
Pico oferuje dwa tryby oszczędzania energii, a mianowicie “uśpienia” i “uśpienia”. Podczas gdy oba tryby zużywają mniej energii niż normalna praca, ten drugi zużywa jeszcze mniej zasobów poprzez wyłączenie wszystkich funkcji poza podstawowymi; wymaga jednak zewnętrznego sygnału do ponownej aktywacji urządzenia. Z kolei tryb “uśpienia” utrzymuje niektóre komponenty na minimalnym poziomie aktywności, aby umożliwić szybsze wznowienie działania w razie potrzeby, aczkolwiek zużywa nieco więcej energii w porównaniu do trybu “uśpienia”.
Pomimo faktu, że Raspberry Pi Pico nie posiada wysoce rozwiniętych trybów uśpienia, które można znaleźć w ESP32, wykazuje doskonałą wydajność energetyczną podczas aktywnego działania. Zgodnie z arkuszem danych, urządzenie zużywało mniej niż 100 miliamperów podczas przeprowadzania testu odtwarzania wideo i zostało to osiągnięte bez włączania jakichkolwiek funkcji oszczędzania energii.
Programowalne wejście/wyjście
Raspberry Pi Pico posiada wszechstronny 40-pinowy nagłówek zawierający łącznie 26 uniwersalnych pinów wejścia/wyjścia ogólnego przeznaczenia (GPIO). Ten kompaktowy, ale solidny model jest wyposażony w wiele protokołów komunikacyjnych, takich jak dwa I2C, dwa SPI i dwa kanały UART, które są zgodne z funkcjami oferowanymi przez inne cenione urządzenia Raspberry Pi w swojej klasie. W celu dokładnego zbadania konfiguracji pinów Pico, zalecamy zapoznanie się z naszym skrupulatnie opracowanym przewodnikiem.
Raspberry Pi Pico posiada wyjątkową zdolność, która odróżnia go od innych mikrokontrolerów - zdolność do generowania dostosowanych interfejsów cyfrowych i ustanawiania protokołów komunikacyjnych zgodnie z określonymi wymaganiami.
Funkcjonalność architektury PICO-8 jest ułatwiona dzięki wbudowaniu ośmiu maszyn stanów PIO (programowalnych wejść/wyjść).Jednostki te służą jako jednostki obliczeniowe, które obsługują przychodzące i wychodzące dane, odciążając w ten sposób centralną jednostkę przetwarzającą i poprawiając ogólną alokację zasobów w mikrokontrolerze.
W przypadku adresowalnych diod LED, sterowania silnikiem lub łączenia się z określonymi protokołami komunikacyjnymi i przestarzałym sprzętem, programowalne wyjście przerwania (PIO) może okazać się przydatnym zasobem.
Wejście analogowe
Raspberry Pi Pico posiada unikalne możliwości przetwarzania sygnałów analogowych spośród wszystkich dostępnych modeli w swojej ofercie. Aby przesłać dane ze źródła analogowego do komputera jednopłytkowego Raspberry Pi, należy zastosować przetwornik analogowo-cyfrowy (ADC) w celu konwersji sygnału analogowego do formatu zgodnego z architekturą cyfrową Pi.
Raspberry Pi Pico oferuje przewagę nad swoim większym odpowiednikiem, ponieważ zawiera 12-bitowy przetwornik analogowo-cyfrowy (ADC) w samym urządzeniu, umożliwiając bezpośredni odbiór sygnałów analogowych za pośrednictwem 3 wybieranych analogowych pinów wejściowych spośród dostępnych 26 połączeń GPIO. Możliwość ta pozwala użytkownikom na wykorzystanie Pico do zadań takich jak na przykład odczyt danych z potencjometru.
Kompaktowy rozmiar
Model Pico Raspberry Pi może pochwalić się imponującą, niewielką obudową o wymiarach 2x0,8x0,04 cala, a tuż za nim plasuje się Raspberry Pi Zero o wymiarach 2,6x1,2x0,2 cala. Ze względu na swój niewielki wzrost, Pico doskonale nadaje się do tworzenia urządzeń mobilnych, takich jak przenośne konsole do gier, inteligentne okulary, monitory tętna i różne inne projekty elektroniczne do noszenia. Jego niewielka rama pozwala na więcej możliwości zastosowania i czyni go praktycznym rozwiązaniem, gdy ograniczenia przestrzenne odgrywają znaczącą rolę w procesie rozwoju.
Aplikacje czasu rzeczywistego
Model Raspberry Pi Pico wyróżnia się na tle swoich odpowiedników możliwością obsługi aplikacji czasu rzeczywistego. Termin “czas rzeczywisty” w informatyce oznacza system, który przestrzega z góry określonych ram czasowych reakcji na zewnętrzny wyzwalacz. Takie systemy odgrywają istotną rolę w dziedzinach wymagających szybkich reakcji, w tym w sektorze obronnym, telekomunikacyjnym, lotniczym i motoryzacyjnym.
Pico posiada wbudowany zegar czasu rzeczywistego, który generalnie działa zgodnie z oczekiwaniami; jednak nie zachowuje swojej funkcjonalności po odłączeniu od źródła zasilania. Niemniej jednak, podłączając zewnętrzny zegar czasu rzeczywistego do Pico, można osiągnąć zwiększoną precyzję pomiaru czasu.
Unikalna cecha Pico polegająca na braku konieczności uruchamiania systemu operacyjnego pozwala na natychmiastowe wykonanie kodu po uruchomieniu, odróżniając się od innych modeli Raspberry Pi, które wymagają długiego procesu uruchamiania przed wykonaniem programów użytkownika. Chociaż programowanie bare-metal jest możliwe na innych urządzeniach, stanowi ono wyzwanie pod względem użyteczności i generalnie jest bardziej odpowiednie dla doświadczonych programistów.
Pico prezentuje się jako odpowiedni wybór dla przedsięwzięć, którym zależy na czasie, w tym urządzeń peryferyjnych do gier, domowych systemów bezpieczeństwa, przedsięwzięć robotycznych, a nawet rozwiązań automatyki domowej.
Wsparcie dla Raspberry Pi Silicon
Image Credit: Raspberry Pi
Podczas gdy inne komputery jednopłytkowe i moduły obliczeniowe są dostępne w Raspberry Pi, Pico reprezentuje odejście, będąc pierwszą płytką mikrokontrolera i inauguracyjnym produktem opartym na zastrzeżonym chipie firmy znanym jako RP1020E3. Ten wysoce opłacalny, a jednocześnie wyjątkowo wydajny układ nie tylko napędza Pico, ale także służy jako podstawa dla wielu alternatywnych opcji dla Raspberry Pi Pico.
Nabycie Raspberry Pi Pico oznacza poparcie dla technologii krzemowej Raspberry Pi, zwiększając tym samym prawdopodobieństwo pojawienia się w nadchodzących latach doskonałych innowacji półprzewodnikowych wykraczających poza możliwości najnowocześniejszego RP2040.
Raspberry Pi Pico to tania alternatywa dla projektów elektronicznych
Raspberry Pi Pico wyróżnia się funkcjonalnością w czasie rzeczywistym pomimo ograniczonej mocy obliczeniowej i pojemności pamięci, co czyni go idealnym wyborem dla małych projektów, które nie wymagają dużych zasobów. Jego niewielkie rozmiary i opłacalność sprawiają, że jest odpowiednią alternatywą dla większych modeli Raspberry Pi, gdy do pomyślnego wykonania projektu potrzebne są tylko minimalne możliwości wejścia/wyjścia.