Depuis son introduction en 2021, la carte de microcontrôleur Raspberry Pi Pico a fait sensation sur Internet avec de nombreux projets centrés sur cette minuscule carte. Avec un puissant système sur puce RP2040 et deux connecteurs GPIO à 20 broches pour connecter les composants électroniques, cette merveille miniature a créé une plateforme magnifique et robuste pour l’innovation parmi les bricoleurs.
Voici tout ce qu’il faut savoir sur le brochage de la carte et sur la façon de l’utiliser.
Variantes du Raspberry Pi Pico
Le modèle original Raspberry Pi Pico, lancé au début de l’année 2021, a marqué les débuts de la société Raspberry Pi dans le domaine des cartes de développement à microcontrôleur. Depuis, il a été rejoint par le Pico W, qui offre une connectivité sans fil pour les projets IoT, ainsi que par les variantes Pico H et WH avec des connecteurs pré-soudés, mais le brochage est identique sur tous ces modèles.
|
Fonctionnalité |
Spécifications |
|---|---|
|
Facteur de forme |
21 × 51mm |
|
Processeur |
RP2040 SoC avec Arm Cortex-M0+ à double cœur |
|
Vitesse d’horloge |
133MHz |
|
Mémoire |
264kB SRAM sur puce |
|
Flash embarquée |
2MB QSPI Flash |
|
Puissance d’entrée |
1,8V – 5,5V DC |
|
Température de fonctionnement |
-20°C à +85°C |
Le Pico H
La carte Pico H élimine simplement les crénelures sur les bords et introduit des broches d’en-tête pré-soudées, tout en conservant des fonctionnalités identiques à celles de la carte Pico standard.
Le Pico W
Forte de son succès, la société Raspberry Pi a élargi la gamme Pico en introduisant le Raspberry Pi Pico W en juin 2022. Le « W » signifie sans fil, et cette nouvelle itération intègre la puce CYW43439 d’Infineon, ce qui permet à la carte d’offrir une connectivité Wi-Fi intégrée de 2,4 GHz grâce à une antenne intégrée. Elle prend également en charge la connectivité Bluetooth.
Pour plus de détails sur ce modèle Pico sans fil, consultez notre guide sur le Raspberry Pi Pico W et son utilisation.
Le brochage du Raspberry Pi Pico
Bien que le diagramme de brochage puisse sembler complexe à première vue, il peut en fait être simplifié en blocs distincts et faciles à mémoriser. Nous avons des broches d’alimentation, de PWM, d’ADC, de GPIO, de communication et de débogage.
Une bizarrerie ennuyeuse est que l’étiquetage du brochage se trouve sur la partie inférieure de la carte, ce qui peut être un cauchemar lorsque l’on utilise le Pico sur une planche à pain.
Broches d’alimentation
Le Raspberry Pi Pico possède plusieurs broches d’alimentation, dont les suivantes VBUS, VSYSet 3V3. Les VBUS est utilisée pour alimenter la Pico via USB et est connectée à la broche 1 du port micro-USB, tandis que la broche VSYS permet de connecter une alimentation externe pour alimenter la carte.
Le 3V3 fournit une sortie d’alimentation régulée de 3,3V, qui peut être utilisée pour alimenter des composants externes.
D’autres broches d’alimentation présentes sur la carte peuvent être utilisées dans des cas particuliers, comme indiqué ci-dessous :
|
Broche |
Description |
|---|---|
|
ADC_VREF |
Tension d’alimentation de la broche ADC, filtrée à partir de l’alimentation 3,3V de la carte. (Broche 35) |
|
AGND |
Référence de masse pour GPIO26-29, connectée à un plan de masse analogique séparé. Peut être relié à la masse numérique. (Pin 33) |
|
3V3_EN |
Se connecte à la broche d’activation du SMPS intégré. Haut (vers VSYS) avec une résistance de 100kΩ. Court-circuitez-la pour désactiver 3,3V. |
|
GND |
Broches de mise à la terre. |
|
RUN |
Broche d’activation du RP2040 avec une résistance pull-up interne (~50kΩ) à 3,3V. Court-circuiter cette broche pour réinitialiser le RP2040. |
Broches GPIO
Sur les 40 broches, 26 sont des broches GPIO (General-Purpose Input/Output). Elles sont étiquetées de GP0 à GP28Ces broches peuvent gérer à la fois des opérations d’entrée et de sortie numériques, ce qui vous donne la flexibilité dont vous avez besoin dans vos projets. Il est préférable d’essayer quelques projets pour le Raspberry Pi Pico par vous-même afin d’interagir avec ces broches en pratique.
Une chose à noter : quatre de ces broches GPIO, GP23, GP24, GP25et GP29ne sont pas exposées sur l’en-tête. Au lieu de cela, ils sont dédiés aux fonctions internes de la carte. En voici la répartition :
|
Broche GPIO |
Fonctionnalité |
Description |
|---|---|---|
|
GPIO29 |
Mode ADC (ADC3) pour mesurer VSYS/3 |
Contrôle des niveaux de tension |
|
GPIO25 |
Connecté à la LED de l’utilisateur |
Permet de contrôler la sortie des LED |
|
GPIO24 |
Indicateur de présence de VBUS |
Passe à l’état haut lorsque le VBUS est présent, à l’état bas dans le cas contraire |
|
GPIO23 |
Contrôle la fonctionnalité d’économie d’énergie du SMPS embarqué |
Joue le rôle d’un interrupteur pratique |
Broches analogiques
La carte Pico dispose de quatre broches analogiques dédiées et d’un convertisseur analogique-numérique (ADC) de 12 bits, ce qui vous permet de réaliser un large éventail de projets avec cette minuscule carte.
Parmi ces quatre broches, l’une d’entre elles (ADC4) n’apparaît pas comme une broche GPIO sur la carte. Au lieu de cela, elle remplit une fonction unique en étant connectée en interne à un capteur de température. Cette conception ingénieuse vous permet d’exploiter directement le capteur de température intégré. En d’autres termes, vous pouvez obtenir les valeurs de température de ce capteur en lisant la valeur analogique de ADC4.
Pour référence, voici la correspondance entre les broches ADC et les broches GPIO correspondantes :
- ADC0: Mappé sur GP26.
- ADC1: Mappé sur GP27.
- ADC2: Mappé sur GP28.
La carte dispose également de huit blocs PWM (pulse-width modulation) numérotés de 1 à 8, chacun ayant deux sorties PWM qu’il peut piloter simultanément. En bref, vous avez accès à 16 canaux de sortie PWM qui peuvent être utilisés à tout moment.
Il est important de noter que deux broches GPIO partageant la même désignation PWM ne peuvent pas être utilisées simultanément. Cette restriction garantit un fonctionnement correct et évite les conflits lors de la configuration de la sortie du signal PWM.
Broches de communication
Pour communiquer avec les périphériques, la carte Pi Pico s’appuie sur des broches spécifiques. Ce qui est remarquable, c’est que le Raspberry Pi Pico offre généreusement les 26 broches à usage général pour SCL, SDA, TX et RX. Passons en revue les broches spécifiques utilisées pour chaque protocole.
SPI
Deux interfaces SPI sont disponibles pour la communication : SPI0 et SPI1.
|
Contrôleur SPI |
RX (broches GPIO) |
TX (broches GPIO) |
CLK (broches GPIO) |
CSn (broches GPIO) |
|---|---|---|---|---|
|
SPI0 |
GP0/GP4/GP16 (Pin 1/6/24) |
GP3/GP7/GP19 (Broche 4/9/37) |
GP2/GP6/GP18 (broche 3/8/35) |
GP1/GP5/GP17 (Broche 2/7/37) |
|
SPI1 |
GP8/GP12 (Pin 12/16) |
GP11/GP15 (Pin 15/19) |
GP10/GP14 (Pin 14/18) |
GP9/GP13 (Pin 13/17) |
I2C
Voici toutes les broches que vous pouvez utiliser pour la communication I2C :
|
Contrôleur I2C |
SDA (broches GPIO) |
SCL (broches GPIO) |
|---|---|---|
|
I2C0 |
GP0/GP4/GP8/GP12/GP16/GP20 (Pin 1/6/12/16/24/38) |
GP1/GP5/GP9/GP13/GP17/GP21 (Broche 2/7/13/17/25/40) |
|
I2C1 |
GP2/GP6/GP10/GP14/GP18/GP26 (Pin 3/8/14/18/35/37) |
GP3/GP7/GP11/GP15/GP19/GP27 (Broche 4/9/15/19/37/39) |
UART
La carte Pi Pico possède deux interfaces UART avec des broches, comme indiqué dans le tableau ci-dessous :
|
UART |
TX (broches GPIO) |
RX (broches GPIO) |
|---|---|---|
|
UART0 |
GP0/GP12/GP16 (Pin 1/12/24) |
GP1/GP13/GP17 (Pin 2/13/25) |
|
UART1 |
GP4/GP8 (Pin 6/12) |
GP5/GP9 (Pin 7/13) |
Broches de débogage
La carte Raspberry Pi Pico possède trois broches de débogage dédiées qui peuvent être utilisées à des fins de dépannage et de débogage.
- SWD GND (Débogage du fil de série) : Cette broche fait office de broche de masse pour l’interface à deux fils.
- SWCLK (Serial Wire Clock) : Cette broche est associée à l’interface SWD et fournit le signal d’horloge pour une communication synchronisée pendant le débogage.
- SWDIO (Serial Wire Debug I/O) : Cette broche bidirectionnelle fait également partie de l’interface SWD et transmet les signaux de contrôle et de données pendant le débogage.
Ces broches offrent un accès direct aux signaux et interfaces importants de la carte Pico, ce qui vous permet de surveiller et d’analyser le comportement du système pendant le processus de débogage – ce qui peut être facilité par l’utilisation d’une sonde de débogage Raspberry Pi.
La fonction PIO
La fonction PIO (entrée/sortie programmable) du Pi Pico est un bloc matériel spécial qui permet au Pi Pico d’effectuer des tâches personnalisées de traitement et de contrôle des signaux numériques. C’est comme avoir un processeur supplémentaire dédié à l’intérieur du Pi Pico qui peut gérer des tâches complexes rapidement et efficacement, libérant ainsi le CPU principal.
Le PIO peut être programmé pour gérer diverses tâches telles que la génération de signaux de synchronisation précis, la lecture et l’écriture de données sur des périphériques externes, et même la mise en œuvre d’algorithmes simples. Il peut également être utilisé pour créer des interfaces personnalisées pour connecter des périphériques (en plus des protocoles standard I2C, SPI et UART).
Libérez votre Pico
Le Raspberry Pi Pico est une carte de microcontrôleur puissante et polyvalente. Ses 40 broches comprennent 26 broches GPIO pour les entrées et les sorties, ce qui en fait un outil idéal pour le bricolage électronique. Il est également intéressant de noter que le brochage du Raspberry Pi Pico est resté cohérent malgré l’évolution de ses variantes, ce qui vous permet de travailler facilement avec différents modèles de la même gamme.