树莓派 锂电池 自己动手攒泡面神器?基于树莓派的Open Book电纸书

小编 2024-10-14 聚合物锂电池 23 0

自己动手攒泡面神器?基于树莓派的Open Book电纸书

买前阅读学习,买后泡面神器。尽管如此,还是有很多朋友还是非常希望拥有一本墨水屏的电纸书。

除了直接购买成品或者参与各种签到活动白拿之外,电纸书还有一种更有挑战性的获得方法:像DIY装机那样,从零件开始,自己攒一台!

Github上The Open Book项目的作者Josecastillo最近宣布了对Raspberry Pi Pico的支持。Raspberry Pi Pico是一款低成本高性能的微控制器开发板,硬件采用树莓派基金会自主研发的RP2040芯片,搭载ARM Cortex M0+双核处理器,运行频率133MHz、内置264KB片上RAM,板载2MB闪存并可通过专用QSPI总线支持最高16MB的片外闪存,售价仅4美元。

The Open Book提供了PCB设计图和组件清单,玩家可以根据The Open Book项目提供的资料自己完成硬件组装和软件编译。下图中PCB中上位置是预留的Raspberry Pi Pico安装位,无需插头可以直接焊接到PCB上。左下角是为4.2V锂电池预留位置。每个元件的功能及引脚定义都进行了充分的说明。

未来你可以直接买到全套开发板(裸PCB售价15美元左右)及所需物料,通过自己的实践DIY一台包含4.2英寸电子墨水屏、内置锂电池并支持microSD存储卡的电纸书,你愿意尝试吗?

树莓派Pico是什么,详细介绍树莓派Pico

Raspberry Pi Pico是Raspberry Pi基金会的第一个微控制器,Pico是一块小小的板子,它采用了Pi基金会自己设计的全新微控制器芯片。

与Raspberry Pi不同的是,Pico的目标是与硬件互动。在某种程度上,可以把它看作是Arduino Nano的替代品。

Pico是为了弥补单片机的一些局限性而设计的,试图解决的一些局限性如下:

首先是树莓Pi的功耗。即使是最低功率的Pi Zero,即使在低功率模式下,仍然可以消耗至少100毫瓦的电量.相比之下,Pico在睡眠模式下的功耗只有6毫瓦。Raspberry Pi计算机没有内置支持模拟输入的功能。虽然你可以使用一个ADC,但它使它变得比需要的更复杂.由于Pico使用的RP2040微控制器,它可以直接从4个独立的引脚读取模拟值。由于Raspberry Pi是一台单板计算机,并且是为通用计算而设计的,因此在处理GPIO引脚时有额外的延迟,而Pico作为一个微控制器,不必担心操作系统的开销。这使得Pico可以保持GPIO的低延迟。

树莓Pico的大脑

Raspberry Pi Pico的核心是基金会自己的定制微控制器RP2040

RP2040吸收了很多前任产品的优点。在设计芯片时,团队有三个主要目标。

第一个是确保芯片能够实现高性能,特别是在处理整数计算时。其次,他们希望RP2040有一个超级灵活的I/O,使它能够与几乎所有其他设备交互。最后一个设计目标是以尽可能低的价格实现这一切,这可以让大家省一大笔钱。

从目前团队展示的情况来看,这款新芯片似乎已经达到甚至超过了他们的大部分设计目标。

RP2040的参数

虽然与树莓派这样的单板电脑相比,CPU速度和RAM数量等一些东西听起来可能很低,但对于单片机来说,它已经很不错了。

尤其是单片机不用在上面运行一个沉重的操作系统。

双核ARM Cortex-M0+ @133MHz。264KB的片上RAM通过专用的QSPI总线,支持高达16MB的片外闪存。DMA控制器内插器和整数除法外设。30个GPIO引脚,其中4个可用作模拟输入。2 个 UART、2 个 SPI 控制器和 2 个 I2C 控制器。16 x PWM通道1 x USB 1.1控制器和PHY,支持主机和设备。8 个 Raspberry Pi 可编程 I/O (PIO) 状态机USB大容量存储模式,支持UF2,可进行拖放编程。

RP2040的一个很酷的特点是它的PIO状态机。这些可编程的I/O端口可以完全在软件中定义新的硬件功能。这可以扩展RP2040的功能,因为端口并不是固定的某一特定功能。

树莓派Pico

Raspberry Pi Pico是RP2040芯片的低成本扩展板。

这块扩展板的设计是为了扩展芯片的功能,并轻松访问其大部分功能,如GPIO引脚。

它自带2MB闪存。这个闪存是用C或MicroPython编写的程序保存和运行的地方。

此外,该板还承载着电源电路,使该板能够从各种不同的电源中获取电力。这个电源电路能够处理1.8-5.5v的电压。

使用该电路,只需用两节串联的AA电池即可为设备供电。

Pico板上有一个按钮。这个按钮有几个作用,最重要的是它可以在启动接入USB大容量存储模式。

也可以在 Pico 完成启动后在脚本中使用此按钮。

Raspberry Pi Pico包含RP2040支持的30个GPIO引脚中的26个,而且有三个模拟引脚。

需要注意的是,Raspberry Pi Pico并没有焊任何排针,直接上手难度较大。要么自己做,要么购买已经焊接了排针的板子。

不用焊接引脚的一个好处是,可以更方便地将设备连接到载板上。

Raspberry Pi Pico的参数

下面是树莓Pico的所有参数。

Raspberry Pi Pico的核心是RP2040芯片。26个多功能GPIO引脚,其中3个可以是模拟输入。2 MB的闪存温度传感器精确的片上时钟和定时器8 x 可编程IO状态机2 个 SPI,2 个 I2C,2 个 UART,3 个 ADC,16 个 PWM 通道。ROM中的快速软件浮点库支持USB 1.1主机和设备直接焊接到载板上。

相较于Pico的低价位来说,它的功能非常丰富。RP2040是该团队最大的成就,它提供了丰富的功能,使树莓Pi Pico的用途非常广泛。

树莓 Pi Pico GPIO 引线

Pico提供的大量GPIO,Raspberry Pi基金会已经推出了他们的超级精心设计的图。

使用此图,能够了解每个引脚的功能,规划如何将设备连接到 Pico。

Raspberry Pi Pico价位

Raspberry Pi团队几乎每推出一款新产品,都能做到一点,那就是价格合理。Raspberry Pi Pico也不例外,在万能的淘宝上价格仅有29块。在这个低价位上,真的是香。

它可以作为Raspberry Pi的完美伴侣,让你在执行低延迟I/O的同时,还可以使用更耗电的Raspberry Pi进行复杂的计算。

Raspberry Pi Pico的替代产品

尽管树莓Pi Pico是展会上的明星,但该基金会还是继续用RP2040芯片与其他公司合作。

像SparkFun、Adafruit甚至Adruino等公司都利用Pi Pico的大脑打造了自己的设备。

下面我们要列出一些树莓Pico的可用替代品。

Adafruit Feather RP2040

Adafruit首款采用树莓Pico芯片的产品是Feather RP2040。

这款产品带来了Feather系列的所有功能,现在核心使用的是新的RP2040芯片。

Adafruit Feather RP2040带来的一些显著特点如下。

USB-C接口锂電池充電4MB的QSPI闪存STEMMA QT I2C连接器21个GPIO引脚,其中4个是模拟输入(比Pico多一个)。

这款产品对于那些投资了Feather系列产品,又想快速使用Qwiic/QT/Grove传感器的用户来说是一个很好的选择。

Arduino Nano RP2040 Connect

Arduino带来了Arduino Nano RP2040 Connect。

这个板子是树莓Pico功能最丰富的替代品之一。

采用与Pico相同的RP2040芯片,它还带来了许多其他功能。

Arduino Nano RP2040 Connect的一些突出特点包括以下几点。

用于9轴IMU和麦克风的高质量NEMS传感器内置支持Wifi/蓝牙ECC608加密芯片--允许支持加密。

除了Arduino的这款新芯片,团队还在努力让Adruino内核在新架构上运行。

很快就能在利用RP2040芯片的板子上使用Arduino IDE、命令行工具和库。

SparkFun Thing Plus - RP2040.

树莓Pico的最后一个替代品是Spark Thing Plus - RP2040,这个板子也使用了RP2040。

除了树莓Pico的微控制器提供的标准功能外,SparkFun Things Plus - RP2040还具有以下功能。

一个SD卡插槽16MB的闪存JST单节电池连接器可寻址WS2812 RB LEDJTAG PTH引脚Qwiic连接器

这块板子最突出的特点之一就是提供了大量的闪存。

虽然大多数往往只提供4MB的闪存,但SparkFun Thing Plus RP2040拥有16MB的闪存。

除此之外,由于有了SD卡插槽,它还可以做进一步的扩展。

这块板子的一个缺点是,它开放了最少的RP2040的GPIO。在40个GPIO端口中,只有18个端口可以使用。

相关问答

初学者学单片机好还是 树莓派 好?

很久没有焊接硬件了,其实也没多久也就离开实验室一个来月。哈哈,这样一说大家可能也猜到了,我就是一悲催的硬件狗。1、单片机和树莓派的不同(直观上)1“...

树莓派 能用来做哪些很酷的事情?

树莓派电脑的各种奇怪用途:低成本COD无人机:微型遥控坦克这个玩意好凶悍,遥控小坦克!它由树莓派控制,不仅能接收遥控指令,还能用摄像头无线传输车子看到...低...