Raspberry Pi Pico 2 W mikrokontrollerkort

Specifikationer:

• Produktnamn: Raspberry Pi Pico 2 W
• Strömförsörjning: 5V DC
• Minsta märkström: 1A

Produktanvändningsinstruktioner

Säkerhetsinformation:
Raspberry Pi Pico 2 W ska uppfylla relevanta föreskrifter och standarder som gäller i det land den är avsedd för. Strömförsörjningen ska vara 5 V DC med en minsta märkström på 1 A.

Överensstämmelsecertifikat:
För alla överensstämmelsecertifikat och nummer, besök  www.raspberrypi.com/compliance.

Integrationsinformation för OEM:
OEM-/värdprodukttillverkaren bör säkerställa fortsatt efterlevnad av FCC:s och ISED Canadas certifieringskrav när modulen väl är integrerad i värdprodukten. Se FCC KDB 996369 D04 för ytterligare information.

Regelefterlevnad:
För produkter som är tillgängliga på den amerikanska/kanadiska marknaden är endast kanalerna 1 till 11 tillgängliga för 2.4 GHz WLAN. Enheten och dess antenn(er) får inte placeras tillsammans med eller användas tillsammans med någon annan antenn eller sändare förutom i enlighet med FCC:s procedurer för flera sändare.

FCC-regeldelar:
Modulen omfattas av följande FCC-regeldelar: 15.207, 15.209, 15.247, 15.401 och 15.407.

Raspberry Pi Pico 2 W datablad
Ett RP2350-baserat mikrokontrollerkort med trådlös kommunikation.

Kolofon

• © 2024 Raspberry Pi Ltd
• Denna dokumentation är licensierad under en Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-ND).
• byggdatum: 2024-11-26
• byggversion: d912d5f-clean

Juridisk friskrivningsklausul

• TEKNISK OCH PÅLITLIGHETSDATA FÖR RASPBERRY PI-PRODUKTER (INKLUSIVE DATABLAD) SOM ÄNDRADE FRÅN TID TILL TID ("RESURSER") TILLHANDAHÅLLS AV RASPBERRY PI LTD ("RPL") "I BEFINTLIGT SKICK" OCH EVENTUELLA UTTRYCKLIGA ELLER UNDERFÖRSTÅDDA, UNDERFÖRSTÅDDA, UNDERFÖRSTÅDDA TILL FRÅSES UNDERFÖRSTÅDDA GARANTIER OM SÄLJBARHET OCH LÄMPLIGHET FÖR ETT SÄRSKILT SYFTE. I DEN MAXIMALA UTSTRÄCKNING SOM TILLÅTS AV TILLÄMPLIG LAG SKALL RPL UNDER INGEN OMSTÄNDIGHET VARA ANSVARIGT FÖR NÅGON DIREKTA, INDIREKTA, OAVSIKTLIGA, SPECIELLA, EXEMPELSKADOR ELLER FÖLJDSKADOR (INKLUSIVE, MEN INTE BEGRÄNSADE TILL ANVÄNDNING AV VAROR, UPPHANDLING AV ANVÄNDARE; , DATA , Eller vinster, eller affärsavbrott) orsakade emellertid och på någon teori om ansvar, vare sig det är i kontrakt, strikt ansvar eller skadestånd (inklusive vårdslöshet eller på annat sätt) som uppstår på något sätt ut ur användningen av resurserna, även om det är råd om möjligheten AV SÅDAN SKADA.
• RPL förbehåller sig rätten att göra förbättringar, förbättringar, korrigeringar eller andra modifieringar av RESURSERNA eller de produkter som beskrivs i dem när som helst och utan ytterligare meddelande.
• RESURSERNA är avsedda för skickliga användare med lämpliga nivåer av designkunskap. Användare är ensamt ansvariga för sitt val och användning av RESURSER och all tillämpning av de produkter som beskrivs i dem. Användaren samtycker till att hålla RPL skadeslös mot alla ansvar, kostnader, skador eller andra förluster som uppstår till följd av deras användning av RESURSERNA.
• RPL ger användarna tillåtelse att använda RESURSER enbart i samband med Raspberry Pi-produkterna. All annan användning av RESURSERNA är förbjuden. Ingen licens ges till någon annan RPL eller annan immateriell rättighet från tredje part.
• HÖGRISKAKTIVITETER. Raspberry Pi-produkter är inte konstruerade, tillverkade eller avsedda för användning i farliga miljöer som kräver felsäker prestanda, såsom vid drift av kärnkraftsanläggningar, flygplansnavigering eller kommunikationssystem, flygtrafikledning, vapensystem eller säkerhetskritiska tillämpningar (inklusive livsuppehållande system och annan medicinteknisk utrustning), där fel på produkterna kan leda direkt till dödsfall, personskada eller allvarlig fysisk eller miljömässig skada ("Högriskaktiviteter"). RPL frånsäger sig uttryckligen alla uttryckliga eller underförstådda garantier för lämplighet för högriskaktiviteter och tar inget ansvar för användning eller inkludering av Raspberry Pi-produkter i högriskaktiviteter.
• Raspberry Pi-produkter tillhandahålls enligt RPL:s standardvillkor. RPL:s tillhandahållande av RESURSERNA utökar eller modifierar inte RPL:s standardvillkor inklusive men inte begränsat till friskrivningarna och garantierna uttryckta i dem.

Kapitel 1. Om Pico 2 W
Raspberry Pi Pico 2 W är ett mikrokontrollerkort baserat på Raspberry Pi RP2350-mikrokontrollerchippet.

Raspberry Pi Pico 2 W har utformats för att vara en billig men flexibel utvecklingsplattform för RP2350, med ett trådlöst 2.4 GHz-gränssnitt och följande viktiga funktioner:

• RP2350 mikrokontroller med 4 MB flashminne
• Inbyggda trådlösa gränssnitt för enkelbands 2.4 GHz (802.11n, Bluetooth 5.2)
  • Stöd för Bluetooth LE Central och Peripheral-roller
  • Stöd för Bluetooth Classic
• Micro USB B-port för ström och data (och för omprogrammering av blixten)
• 40-stifts 21 mm × 51 mm 'DIP'-liknande 1 mm tjockt kretskort med 0.1 tums genomgående hål, även med kantkranseringar
  • Exponerar 26 multifunktionella 3.3 V generella I/O (GPIO)
  • 23 GPIO är endast digitala, varav tre även är ADC-kompatibla
  • Kan monteras utanpåliggande som modul
• 3-polig Arm seriell kabelfelsökningsport (SWD)
• Enkel men mycket flexibel strömförsörjningsarkitektur
  • Olika alternativ för att enkelt driva enheten från micro-USB, externa strömförsörjningsenheter eller batterier
• Hög kvalitet, låg kostnad, hög tillgänglighet
• Omfattande SDK, programvaruexempelamples och dokumentation

För fullständig information om RP2350-mikrokontrollern, se RP2350-databladet. Viktiga funktioner inkluderar:

• Dubbla Cortex-M33- eller RISC-V Hazard3-kärnor klockade upp till 150 MHz
  • Två PLL:er på chipet tillåter variabla kärn- och periferifrekvenser
• 520 kB högpresterande SRAM med flera banker
• Extern Quad-SPI-blixt med eXecute In Place (XIP) och 16 kB inbyggd cache
• Högpresterande bussväv med full tvärbalk
• Inbyggd USB 1.1 (enhet eller värd)
• 30 multifunktionella universal-I/O (fyra kan användas för ADC)
  • 1.8–3.3 VI/O voltage
• 12-bitars 500ksps analog-till-digital-omvandlare (ADC)
• Diverse digitala kringutrustningar
  • 2 × UART, 2 × I2C, 2 × SPI, 24 × PWM-kanaler, 1 × HSTX-kringutrustning
  • 1 × timer med 4 larm, 1 × AON-timer
• 3 × programmerbara I/O-block (PIO), totalt 12 tillståndsmaskiner
  • Flexibel, användarprogrammerbar höghastighets-I/O
  • Kan emulera gränssnitt som SD-kort och VGA

NOTERA

• Raspberry Pi Pico 2 WI/O volymtage är fast vid 3.3V
• Raspberry Pi Pico 2 W erbjuder minimalistiska men ändå flexibla externa kretsar för att stödja RP2350-chippet: flashminne (Winbond W25Q16JV), kristall (Abracon ABM8-272-T3), strömförsörjning och avkoppling, samt USB-kontakt. Majoriteten av RP2350-mikrokontrollerns pinnar är kopplade till användar-I/O-pinnarna på vänster och höger kant av kortet. Fyra RP2350 I/O används för interna funktioner: att driva en LED, styra strömförsörjningen via switchläge (SMPS) och att känna av systemets volym.tages.
• Pico 2 W har ett inbyggt trådlöst 2.4 GHz-gränssnitt med en Infineon CYW43439. Antennen är en inbyggd antenn licensierad från Abracon (tidigare ProAnt). Det trådlösa gränssnittet är anslutet via SPI till RP2350.
• Pico 2 W har utformats för att antingen använda lödda 0.1-tums stifthuvuden (den är en 0.1-tums bredare än ett vanligt 40-pins DIP-kapsel), eller för att placeras som en ytmonterbar "modul", eftersom användar-I/O-stiften också är krenelerade.
• Det finns SMT-dynor under USB-kontakten och BOOTSEL-knappen, vilket gör att dessa signaler kan nås om den används som en omlödningslödd SMT-modul.

• Raspberry Pi Pico 2 W använder en inbyggd buck-boost SMPS som kan generera de erforderliga 3.3 V (för att driva RP2350 och externa kretsar) från ett brett utbud av ingångsvolymer.tages (~1.8 till 5.5 V). Detta ger betydande flexibilitet vid strömförsörjning av enheten från olika källor, såsom ett enda litiumjonbatteri eller tre AA-batterier i serie. Batteriladdare kan också mycket enkelt integreras med Pico 2 W-strömkedjan.
• Omprogrammering av Pico 2 W-blixten kan göras med USB (dra och släpp bara en file på Pico 2 W, som visas som en masslagringsenhet), eller så kan standardporten för seriell kabelfelsökning (SWD) återställa systemet och ladda och köra kod utan att några knapptryckningar krävs. SWD-porten kan också användas för att interaktivt felsöka kod som körs på RP2350.

Komma igång med Pico 2 W

• Boken "Komma igång med Raspberry Pi Pico-serien" går igenom hur man laddar program på kortet och visar hur man installerar C/C++ SDK och bygger ex.ampC-program. Se boken om Raspberry Pi Pico-seriens Python SDK för att komma igång med MicroPython, vilket är det snabbaste sättet att få kod att köras på Pico 2 W.

Raspberry Pi Pico 2 W-design files
Källdesignen files, inklusive schema och kretskortslayout, görs tillgängliga öppet förutom antennen. Niche™-antennen är en patenterad antennteknik som är Abracon/Proant. Kontakta niche@abracon.com för information om licensiering.

• Layout CAD files, inklusive PCB-layout, finns här. Observera att Pico 2 W designades i Cadence Allegro PCB Editor, och att öppna i andra PCB CAD-paket kräver ett importskript eller plugin.
• STEG 3D En STEP 3D-modell av Raspberry Pi Pico 2 W, för 3D-visualisering och kontroll av design som inkluderar Pico 2 W som modul, finns här.
• Fritzing En Fritzing-del för användning i t.ex. breadboard-layouter finns här.
• Tillstånd att använda, kopiera, modifiera och/eller distribuera denna design för vilket ändamål som helst med eller utan avgift beviljas härmed.
• DESIGNEN TILLHANDAHÅLLS "I BEFINTLIGT SKICK" OCH FÖRFATTARE FRÅNSÄGER SIG ALLA GARANTIER GÄLLANDE DENNA DESIGN, INKLUSIVE ALLA UNDERFÖRSTÅDDA GARANTIER OM SÄLJBARHET OCH LÄMPLIGHET. UNDER INGA OMSTÄNDIGHETER SKA FÖRFATTARE VARA ANSVARIG FÖR NÅGRA SÄRSKILDA, DIREKTA, INDIREKTA ELLER FÖLJDSKADOR ELLER NÅGRA SKADOR SOM HELST SOM FÖLJER AV FÖRLUST AV ANVÄNDNING, DATA ELLER VINST, OAVSETT OM DET ÄR I EN AVTALSHANDLNING, FÖRSUMMELSE ELLER ANNAN SKADESTÅNDLIG HANDLING, SOM UPPSTÅR PÅ GRUND AV ELLER I SAMBAND MED ANVÄNDNINGEN ELLER PRESTANDET AV DENNA DESIGN.

Kapitel 2. Mekanisk specifikation
Pico 2 W är ett enkelsidigt 51 mm × 21 mm × 1 mm kretskort med en mikro-USB-port som hänger över den övre kanten och dubbla krenelerade/genomgående hålpinnar runt de två långsidorna. Den inbyggda trådlösa antennen är placerad på den nedre kanten. För att undvika att antennen störs bör inget material tränga in i detta utrymme. Pico 2 W är utformad för att kunna användas som en ytmonterad modul samt presentera ett dubbelt inline-paket (DIP) format, med de 40 huvudanvändarpinnarna på ett 2.54 mm (0.1 tum) rutnät med 1 mm hål, kompatibelt med veroboard och breadboard. Pico 2 W har också fyra 2.1 mm (± 0.05 mm) borrade monteringshål för mekanisk fixering (se figur 3).

Pico 2 W-stiftuttag
Pico 2 W-uttaget har utformats för att direkt få fram så mycket som möjligt av RP2350 GPIO och interna kretsfunktioner, samtidigt som det tillhandahåller ett lämpligt antal jordstift för att minska elektromagnetisk störning (EMI) och signalöverhörning. RP2350 är byggd på en modern 40nm kiselprocess, så dess digitala I/O-kanthastigheter är mycket snabba.

NOTERA

• Den fysiska stiftnumreringen visas i figur 4. För stiftallokering, se figur 2.

Några RP2350 GPIO-pinnar används för interna kortfunktioner:

• GPIO29 OP/IP trådlöst SPI CLK/ADC-läge (ADC3) för att mäta VSYS/3
• GPIO25 OP trådlös SPI CS – när den är hög aktiveras även GPIO29 ADC-pin för att läsa VSYS
• GPIO24 OP/IP trådlös SPI-data/IRQ
• GPIO23 OP trådlös strömpåslagningssignal
• WL_GPIO2 IP VBUS-avkänning – hög om VBUS finns, annars låg
• WL_GPIO1 OP styr den inbyggda SMPS-strömsparfunktionen (avsnitt 3.4)
• WL_GPIO0 OP ansluten till användar-LED

Förutom GPIO- och jordstift finns det sju andra stift på det huvudsakliga 40-stiftsgränssnittet:

• PIN40 V-BUS
• PIN39 VSYS
• PIN37 3V3_SV
• PIN36 3V3
• PIN35 ADC_VREF
• PIN33 AGND
• PIN30 SIKT

VBUS är mikro-USB-ingångsvolymentage, ansluten till mikro-USB-port stift 1. Denna är nominellt 5V (eller 0V om USB-porten inte är ansluten eller inte är strömförsörjd).

• VSYS är den huvudsakliga systemets ingångsvolymtage, som kan variera inom det tillåtna intervallet 1.8 V till 5.5 V, och används av den inbyggda SMPS:en för att generera 3.3 V för RP2350 och dess GPIO.
• 3V3_EN ansluts till det inbyggda SMPS-aktiveringsstiftet och dras högt (till VSYS) via ett 100kΩ motstånd. För att inaktivera 3.3V (som också stänger av RP2350), kortslut detta stift lågt.
• 3V3 är den huvudsakliga 3.3V-matningen till RP2350 och dess I/O, genererad av den inbyggda SMPS:en. Denna stift kan användas för att strömförsörja externa kretsar (maximal utström beror på RP2350:s belastning och VSYS-volym).tage; det rekommenderas att hålla belastningen på detta stift under 300mA).
• ADC_VREF är ADC-strömförsörjningens (och referensens) volymtage, och genereras på Pico 2 W genom att filtrera 3.3 V-matningen. Denna pin kan användas med en extern referens om bättre ADC-prestanda krävs.
• AGND är jordreferensen för GPIO26-29. Det finns ett separat analogt jordplan som löper under dessa signaler och slutar vid detta stift. Om ADC:n inte används eller ADC:ns prestanda inte är kritisk, kan detta stift anslutas till digital jord.
• RUN är RP2350-aktiveringspinnen och har ett internt (på chipet) pull-up-motstånd till 3.3 V på cirka ~50 kΩ. För att återställa RP2350, kortslut detta stift lågt.
• Slutligen finns det också sex testpunkter (TP1-TP6), som kan nås vid behov, till exempelampom den används som en ytmonterad modul. Dessa är:
  • TP1 Jord (nära kopplad jord för differentiella USB-signaler)
  • TP2 USB DM
  • TP3 USB DP
  • TP4 WL_GPIO1/SMPS PS-stift (använd inte)
  • TP5 WL_GPIO0/LED (rekommenderas ej att användas)
  • TP6 BOOTSEL
• TP1, TP2 och TP3 kan användas för att komma åt USB-signaler istället för att använda mikro-USB-porten. TP6 kan användas för att driva systemet till masslagrings-USB-programmeringsläge (genom att kortsluta det lågt vid uppstart). Observera att TP4 inte är avsedd att användas externt, och TP5 rekommenderas egentligen inte att användas eftersom den bara svänger från 0V till LED-framåtvolymen.tage (och kan därför bara användas som utdata med särskild försiktighet).

Ytmonterad fotavtryck
Följande fotavtryck (Figur 5) rekommenderas för system som kommer att omlödlöda Pico 2 W-enheter som moduler.

• Fotavtrycket visar testpunkternas placering och plattstorlekar samt de fyra jordplattorna för USB-kontaktens skal (A, B, C, D). USB-kontakten på Pico 2 W är en genomgående håldel, vilket ger den mekanisk styrka. USB-uttagets stift sticker inte ut hela vägen genom kortet, men lödtenn ansamlas på dessa plattor under tillverkningen och kan hindra modulen från att bli helt platt. Därför tillhandahåller vi plattor på SMT-modulens fotavtryck för att låta detta lödtenn återflödas på ett kontrollerat sätt när Pico 2 W genomgår återflödningen igen.
• För testpunkter som inte används är det acceptabelt att tömma eventuell koppar under dessa (med lämpligt utrymme) på bärarkortet.
• Genom tester med kunder har vi fastställt att pastaschablonen måste vara större än fotavtrycket. Att överklistra lödplattorna säkerställer bästa möjliga resultat vid lödning. Följande pastaschablon (Figur 6) visar måtten på lödpastazonerna på Pico 2 W. Vi rekommenderar pastazoner som är 163 % större än fotavtrycket.

Utehållsområde
Det finns en urskärning för antennen (14 mm × 9 mm). Om något placeras nära antennen (i alla dimensioner) minskar antennens effektivitet. Raspberry Pi Pico W bör placeras på kanten av ett kretskort och inte omslutas av metall för att undvika att skapa en Faradays bur. Att lägga till jord på antennens sidor förbättrar prestandan något.

Rekommenderade driftförhållanden
Driftförhållandena för Pico 2 W är till stor del en funktion av de driftsförhållanden som anges av dess komponenter.

• Driftstemperatur Max 70°C (inklusive självuppvärmning)
• Driftstemperatur Min -20°C
• VBUS 5V ± 10%.
• VSYS Min 1.8V
• VSYS Max 5.5V
• Observera att VBUS- och VSYS-strömmen beror på användningsfallet, vissa exempelamples ges i nästa avsnitt.
• Rekommenderad maximal omgivningstemperatur vid drift är 70 °C.

Kapitel 3. Information om applikationer

Programmering av blixten

• Det inbyggda 2MB QSPI-blixtkortet kan (om)programmeras antingen med hjälp av den seriella felsökningsporten eller via det speciella USB-masslagringsläget.
• Det enklaste sättet att omprogrammera Pico 2 W:s blixt är att använda USB-läget. För att göra detta, stäng av kortet och håll sedan BOOTSEL-knappen nedtryckt medan kortet startas (t.ex. håll BOOTSEL nedtryckt medan du ansluter USB-enheten).
• Pico 2 W kommer då att visas som en USB-masslagringsenhet. Dra en speciell '.uf2' file på disken kommer att skriva detta file till blixten och starta om Pico 2 W.
• USB-startkoden lagras i ROM på RP2350, så den kan inte skrivas över av misstag.
• För att komma igång med SWD-porten, se avsnittet Felsökning med SWD i boken Komma igång med Raspberry Pi Pico-serien.

I/O för allmänna ändamål

• Pico 2 W:s GPIO strömförsörjs från den inbyggda 3.3 V-skena och är fast inställd på 3.3 V.
• Pico 2 W exponerar 26 av de 30 möjliga RP2350 GPIO-stiften genom att dra dem direkt ut till Pico 2 W-headerstiften. GPIO0 till GPIO22 är endast digitala, och GPIO 26-28 kan användas antingen som digital GPIO eller som ADC-ingångar (valbara av programvara).

NOTERA

• GPIO 26-29 är ADC-kompatibla och har en intern reverserad diod till VDDIO (3.3 V)-skenan, så ingångsvolymentage får inte överstiga VDDIO plus cirka 300 mV. Om RP2350 inte är strömförsörjd, applicera en volymtage till dessa GPIO-pinnar kommer att "läcka" genom dioden in i VDDIO-skenan. GPIO-pinnar 0-25 (och felsökningspinnarna) har inte denna begränsning och därför voltage kan säkert appliceras på dessa stift när RP2350 är strömlös upp till 3.3V.

Använda ADC:n
RP2350 ADC har ingen referens på chipet; den använder sin egen strömförsörjning som referens. På Pico 2 W genereras ADC_AVDD-pinnen (ADC-matningen) från SMPS 3.3V med hjälp av ett RC-filter (201Ω till 2.2μF).

1. Denna lösning bygger på 3.3 V SMPS-utgångens noggrannhet
2. En del brus från nätaggregatet filtreras inte bort
3. ADC:n drar ström (cirka 150 μA om temperaturavkänningsdioden är inaktiverad, vilket kan variera mellan kretsar); det kommer att finnas en inneboende offset på cirka 150 μA * 200 = ~ 30 mV. Det är en liten skillnad i strömförbrukning när ADC:n är inaktiverad.ampling (cirka +20μA), så att offset också kommer att variera med sampsåväl som driftstemperatur.

Att ändra resistansen mellan ADC_VREF och 3.3V-pinnen kan minska offseten på bekostnad av mer brus, vilket är användbart om användningsfallet kan stödja medelvärdesbildning över flera sekunder.amples.

• Att driva SMPS-lägesstiftet (WL_GPIO1) högt tvingar strömförsörjningen in i PWM-läge. Detta kan avsevärt minska den inneboende rippeln hos SMPS vid låg belastning, och därmed minska rippeln på ADC-matningen. Detta minskar energieffektiviteten hos Pico 2 W vid låg belastning, så i slutet av en ADC-konvertering kan PFM-läget återaktiveras genom att driva WL_GPIO1 lågt igen. Se avsnitt 3.4.
• ADC-offsetet kan minskas genom att knyta en andra kanal på ADC:n till jord och använda denna nollmätning som en approximation av offsetet.
• För avsevärt förbättrad ADC-prestanda kan en extern 3.0 V shuntreferens, såsom LM4040, anslutas från ADC_VREF-pinnen till jord. Observera att om detta görs är ADC-området begränsat till 0 V – 3.0 V signaler (snarare än 0 V – 3.3 V), och shuntreferensen kommer att dra kontinuerlig ström genom 200 Ω filtermotståndet (3.3 V – 3.0 V)/200 = ~1.5 mA.
• Observera att 1Ω-motståndet på Pico 2 W (R9) är utformat för att hjälpa till med shuntreferenser som annars skulle bli instabila vid direkt anslutning till 2.2 μF. Det säkerställer också filtrering även om 3.3 V och ADC_VREF kortsluts (vilket användare som är brustoleranta och vill minska den inneboende offseten kanske vill göra).
• R7 är ett fysiskt stort 1608 metriskt (0603) paketmotstånd, så det kan enkelt tas bort om en användare vill isolera ADC_VREF och göra sina egna ändringar i ADC-volymen.tage, till exempelampströmförsörjning från en helt separat volymtage (t.ex. 2.5 V). Observera att ADC:n på RP2350 endast har kvalificerats för 3.0/3.3 V, men bör fungera ner till cirka 2 V.

Powerchain
Pico 2 W har utformats med en enkel men flexibel strömförsörjningsarkitektur och kan enkelt drivas från andra källor, såsom batterier eller externa strömförsörjningsenheter. Det är också enkelt att integrera Pico 2 W med externa laddningskretsar. Figur 8 visar strömförsörjningskretsarna.

• VBUS är 5V-ingången från mikro-USB-porten, som matas via en Schottky-diod för att generera VSYS. VBUS till VSYS-dioden (D1) ger flexibilitet genom att tillåta strömförsörjning via OR för olika källor till VSYS.
• VSYS är systemets huvudsakliga ingångsvolymtage' och matar RT6154 buck-boost SMPS, som genererar en fast 3.3V utgång för RP2350-enheten och dess I/O (och kan användas för att driva externa kretsar). VSYS dividerat med 3 (med R5, R6 i Pico 2 W-schemat) och kan övervakas på ADC-kanal 3 när en trådlös överföring inte pågår. Detta kan användas till exempelample som en rå batterivolymtage bildskärm.
• Buck-boost SMPS, som namnet antyder, kan sömlöst växla från buck- till boost-läge och kan därför bibehålla en utgångsvolym.tage på 3.3V från ett brett spektrum av ingångsvolymertages, ~1.8V till 5.5V, vilket ger stor flexibilitet i valet av strömkälla.
• WL_GPIO2 övervakar förekomsten av VBUS, medan R10 och R1 verkar för att dra ner VBUS för att säkerställa att den är 0V om VBUS inte finns.
• WL_GPIO1 styr RT6154 PS (energisparläge). När PS är låg (standard på Pico 2 W) är regulatorn i pulsfrekvensmoduleringsläge (PFM), vilket vid låg belastning sparar avsevärd energi genom att bara slå på de switchande MOSFET-transistorerna då och då för att hålla utgångskondensatorn laddad. Om PS ställs in på högt sätt tvingas regulatorn in i pulsbreddsmoduleringsläge (PWM). PWM-läget tvingar SMPS att växla kontinuerligt, vilket minskar utgångsrippeln avsevärt vid låg belastning (vilket kan vara bra för vissa användningsfall) men på bekostnad av mycket sämre effektivitet. Observera att under tung belastning kommer SMPS att vara i PWM-läge oavsett PS-pinens tillstånd.
• SMPS EN-pinnen dras upp till VSYS av ett 100kΩ motstånd och görs tillgänglig på Pico 2 W-pinne 37. Kortslutning av denna pinne till jord inaktiverar SMPS och försätter den i ett lågeffektläge.

NOTERA 
RP2350 har en inbyggd linjär regulator (LDO) som driver den digitala kärnan med 1.1 V (nominellt) från 3.3 V-matningen, vilket inte visas i figur 8.

Drivkraft för Raspberry Pi Pico 2 W

• Det enklaste sättet att driva Pico 2 W är att ansluta mikro-USB:n, som strömförsörjer VSYS (och därmed systemet) från 5V USB VBUS-volymen.tage, via D1 (så VSYS blir VBUS minus Schottky-diodfallet).
• Om USB-porten är den enda strömkällan kan VSYS och VBUS kortslutas säkert för att eliminera Schottky-diodfallet (vilket förbättrar effektiviteten och minskar rippel på VSYS).
• Om USB-porten inte ska användas är det säkert att driva Pico 2 W genom att ansluta VSYS till din föredragna strömkälla (i intervallet ~1.8 V till 5.5 V).

VIKTIG
Om du använder Pico 2 W i USB-värdläge (t.ex. med hjälp av en av TinyUSB-värdexempeln)amples) måste du driva Pico med 2 W genom att ge 5V till VBUS-pinnen.

Det enklaste sättet att säkert lägga till en andra strömkälla till Pico 2 W är att mata den till VSYS via en annan Schottky-diod (se figur 9). Detta kommer att 'ELLER' de två volymerna.tages, vilket tillåter den högsta av antingen den externa volymentage eller VBUS för att driva VSYS, där dioderna förhindrar att endera matningskällan backströmförsörjer den andra. Till exempelampett enda litiumjonbatteri* (cellvolymtage ~3.0V till 4.2V) fungerar bra, liksom tre AA-serieceller (~3.0V till ~4.8V) och annan fast strömförsörjning i intervallet ~2.3V till 5.5V. Nackdelen med denna metod är att den andra strömförsörjningen kommer att drabbas av ett diodfall på samma sätt som VBUS, och detta kanske inte är önskvärt ur ett effektivitetsperspektiv eller om källan redan är nära det lägre intervallet för ingångsvolym.tage tillåtet för RT6154.

Ett förbättrat sätt att driva från en andra källa är att använda en P-kanal MOSFET (P-FET) för att ersätta Schottky-dioden, som visas i figur 10. Här styrs FET:ens gate av VBUS och kommer att koppla bort den sekundära källan när VBUS är närvarande. P-FET:n bör väljas för att ha låg resistans och övervinner därför verkningsgraden och volymen.tagProblem med e-dropp med lösningen med endast diod.

• Observera att Vt (tröskelvolym)tage) för P-FET måste väljas så att den ligger långt under den minsta externa ingångsvolymentagt.ex. för att säkerställa att P-FET:n slås på snabbt och med låg resistans. När ingångs-VBUS tas bort, kommer P-FET:n inte att börja slå på förrän VBUS sjunker under P-FET:ns Vt, medan P-FET:ns kroppsdiod kan börja leda (beroende på om Vt är mindre än diodfallet). För ingångar som har en låg minsta ingångsvolymtagt.ex. om P-FET-grinden förväntas ändras långsamt (t.ex. om någon kapacitans läggs till VBUS) rekommenderas en sekundär Schottky-diod över P-FET-grinden (i samma riktning som kroppsdioden). Detta kommer att minska volymentage-droppet över P-FET:ens kroppsdiod.
• Ett exampEn lämplig P-MOSFET för de flesta situationer är dioderna DMG2305UX, som har en maximal Vt på 0.9 V och en Ron på 100 mΩ (vid 2.5 V Vgs).

FÖRSIKTIGHET
Om litiumjonbatterier används måste de ha, eller vara försedda med, tillräckligt skydd mot överurladdning, överladdning, laddning utanför tillåtet temperaturområde och överström. Bara, oskyddade celler är farliga och kan fatta eld eller explodera om de överurladdas, överladdas eller laddas/urladdas utanför sitt tillåtna temperatur- och/eller strömområde.

Använda en batteriladdare
Pico 2 W kan också användas med en batteriladdare. Även om detta är ett något mer komplext användningsfall är det fortfarande enkelt. Figur 11 visar ett exempelampmöjligheten att använda en laddare av typen "strömförsörjning" (där laddaren sömlöst hanterar växlingen mellan strömförsörjning från batteri eller ström från ingångskällan och laddning av batteriet, efter behov).

I exampVi matar VBUS till laddarens ingång och VSYS med utgången via det tidigare nämnda P-FET-arrangemanget. Beroende på ditt användningsfall kan du också vilja lägga till en Schottky-diod över P-FET:en enligt beskrivningen i föregående avsnitt.

USB

• RP2350 har en integrerad USB1.1 PHY och styrenhet som kan användas i både enhets- och värdläge. Pico 2 W lägger till de två nödvändiga externa motstånden på 27Ω och kopplar detta gränssnitt till en vanlig mikro-USB-port.
• USB-porten kan användas för att komma åt USB-bootloadern (BOOTSEL-läge) som är lagrad i RP2350:s start-ROM. Den kan också användas med användarkod för att komma åt en extern USB-enhet eller värd.

Trådlöst gränssnitt
Pico 2 W har ett inbyggt 2.4 GHz trådlöst gränssnitt med Infineon CYW43439, vilket har följande funktioner:

• WiFi 4 (802.11n), Enkelband (2.4 GHz)
• WPA3
• SoftAP (upp till 4 klienter)
• Bluetooth 5.2
  • Stöd för Bluetooth LE Central och Peripheral-roller
  • Stöd för Bluetooth Classic

Antennen är en inbyggd antenn licensierad från ABRACON (tidigare ProAnt). Det trådlösa gränssnittet är anslutet via SPI till RP2350.

• På grund av pinbegränsningar delas vissa av det trådlösa gränssnittets pinnar. CLK delas med VSYS-monitorn, så endast när det inte pågår en SPI-transaktion kan VSYS läsas via ADC:n. Infineon CYW43439 DIN/DOUT och IRQ delar alla en pin på RP2350. Endast när en SPI-transaktion inte pågår är det lämpligt att kontrollera IRQ:er. Gränssnittet körs vanligtvis på 33 MHz.
• För bästa trådlösa prestanda bör antennen placeras på ett fritt utrymme. Att placera metall under eller nära antennen kan till exempel minska dess prestanda både vad gäller förstärkning och bandbredd. Att lägga till jordad metall på antennens sidor kan förbättra antennens bandbredd.
• Det finns tre GPIO-pinnar från CYW43439 som används för andra kortfunktioner och är enkelt åtkomliga via SDK:n:
  • WL_GPIO2
  • IP VBUS-avkänning – hög om VBUS finns, annars låg
  • WL_GPIO1
  • OP styr den inbyggda SMPS-strömsparfunktionen (avsnitt 3.4)
  • WL_GPIO0
• OP ansluten till användar-LED

NOTERA 
Fullständig information om Infineon CYW43439 finns på Infineon webplats.

Felsökning
Pico 2 W kopplar RP2350-gränssnittet för seriell kabelfelsökning (SWD) till en trepolig felsökningskontakt. För att komma igång med felsökningsporten, se avsnittet Felsökning med SWD i boken Komma igång med Raspberry Pi Pico-serien.

NOTERA 
RP2350-chipet har interna pull-up-motstånd på SWDIO- och SWCLK-pinnarna, båda nominellt 60 kΩ.

Bilaga A: Tillgänglighet
Raspberry Pi garanterar tillgänglighet för Raspberry Pi Pico 2 W-produkten fram till åtminstone januari 2028.

Stöd
För support, se Pico-avsnittet om Raspberry Pi. webwebbplatsen och ställ frågor på Raspberry Pi-forumet.

Bilaga B: Placering av Pico 2 W-komponenter

Bilaga C: Genomsnittlig tid mellan fel (MTBF)

Tabell 1. Medeltid mellan fel för Raspberry Pi Pico 2 W

Modell	Medeltid mellan fel, jordfel, godartad (Timmar)	Medeltid mellan fel Jord Mobil (Timmar)
Pico 2 W	182 000 XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX	11 000 XNUMX XNUMX XNUMX XNUMX

Mark, godartad 
Gäller icke-mobila, temperatur- och fuktighetskontrollerade miljöer som är lättillgängliga för underhåll; inkluderar laboratorieinstrument och testutrustning, medicinsk elektronisk utrustning, affärs- och vetenskapliga datorsystem.

Mark, mobil 
Antar nivåer av driftsbelastning långt över normal hushålls- eller lätt industriell användning, utan temperatur-, fuktighets- eller vibrationskontroll: gäller utrustning installerad på hjulförsedda eller bandförsedda fordon och utrustning som transporteras manuellt; inkluderar mobil och handhållen kommunikationsutrustning.

Dokumentationsversionshistorik

• 25 november 2024
• Initial release.

Vanliga frågor

F: Vilken strömförsörjning bör Raspberry Pi Pico 2W ha?
A: Strömförsörjningen ska ge 5V DC och en minsta märkström på 1A.

F: Var kan jag hitta överensstämmelseintyg och nummer?
A: För alla överensstämmelsecertifikat och nummer, besök www.raspberrypi.com/compliance.

Dokument/resurser

Raspberry Pi Pico 2 W mikrokontrollerkort [pdf] Användarhandbok PICO2W, 2ABCB-PICO2W, 2ABCBPICO2W, Pico 2 W mikrokontrollerkort, Pico 2 W, mikrokontrollerkort, kort

Referenser

• Användarmanual