Обзор Raspberry Pi Pico W

Справедливо сказать, что когда Raspberry Pi Pico появился в конце января 2021 года, в нем было два вопиющих упущения. Во-первых, не хватало кнопки перезагрузки (конечно, вы можете добавить свою ), но самым большим упущением был Wi-Fi. В эпоху миниатюрных досок IoT казалось, что Raspberry Pi Pico отстал от времени. В нашем обзоре Raspberry Pi Pico мы отметили отсутствие Wi-Fi как недостаток, но нам по-прежнему нравится микроконтроллер за 4 доллара, который принес миру SoC RP2040.

С неожиданным выпуском в июне 2022 года мы видим новый Raspberry Pi Pico, на этот раз исправляющий одно из упущений. Raspberry Pi Pico W — это микроконтроллер за 6 долларов, который очень похож на своего предшественника, но под крошечным серебристым корпусом находится чип Wi-Fi, который переносит Pico в мир IoT. Возможно, это не первая плата RP2040 с поддержкой Wi-Fi, но мы уверены, что Raspberry Pi Pico W попадет прямо в наш список лучших плат RP2040.

Во время глобальной нехватки чипов SoC Raspberry Pi RP2040 была в изобилии. Raspberry Pi даже использовала этот чип в своей совместимой с Build HAT Lego плате для Raspberry Pi из-за сокращения запасов микроконтроллеров STM32. Основатель и генеральный директор Pi Эбен Аптон заявил, что они могут производить тысячи чипов RP2040. Это резко контрастирует с другими малиновыми пи, которых часто не хватает. Raspberry Pi Pico W может заменить многие проекты на базе Raspberry Pi Zero W, такие как маломощные роботы и проекты по сбору данных. 

Raspberry Pi Pico W лучше оригинала? Должны ли мы выбросить наши старые Пико? Можем ли мы подключиться к миру? Чтобы узнать все это и многое другое, нам нужно положить его на скамейку. 

Технические характеристики оборудования Raspberry Pi Pico W

Как видите, особой разницы между оригинальным Raspberry Pi Pico и новым Pico W нет. У нас одинаковые GPIO, порт microUSB, размеры и SoC. Единственным отличием является наличие Wi-Fi-чипа Infineon CYW43439 с частотой 2,4 ГГц. Глядя на спецификацию Infineon для этого чипа, мы заметили, что он также способен передавать Bluetooth 5.2, но в документации Raspberry Pi об этом нет упоминания. Аптон сказал нам, что Bluetooth еще не включен в прошивке Pico W. Как скоро некоторые предприимчивые хакеры включат Bluetooth на Pico W для себя? Мы подождем и увидим.

Выход в интернет с Raspberry Pi Pico W

Если вы когда-либо использовали ESP8266, ESP32 или другую плату Wi-Fi, совместимую с MicroPython, то вы заметите, что Pico W точно такой же. Мы следовали примеру скрипта для подключения к нашей сети Wi-Fi и заметили, что это стандартный MicroPython. Потребовалось всего пять строк MicroPython, и наш Raspberry Pi Pico W был счастливо подключен к Интернету.

import network
wlan = network.WLAN(network.STA_IF)
wlan.active(True)
wlan.connect("SSID","PASSWORD")
print(wlan.isconnected())

Затем мы проверили наше соединение, используя uPing от Shawwwn, который имитирует команду ping. Мы подтвердили, что у нас есть связь с большим миром, и это действительно открывает возможности Pico W.

Продолжая тест, мы использовали urequests, модуль сетевых запросов, для загрузки данных о статусе сирены воздушной тревоги в Украине. Мы получили данные в формате JSON, сохранили их в словаре. Затем мы использовали украинский город Харьков в качестве ключа для поиска в словаре его статуса. Затем этот статус отображался в Python REPL и с помощью полосы светодиодов NeoPixel.

Можем ли мы продолжить наши тесты? Конечно! Мы установили версию uMQTT, версию MQTT (Message Query Telemetry Transport, протокол передачи данных публикации/подписки) и использовали нашего собственного брокера. Наш Pico W публиковал сообщение, используя определенную тему, а затем брокер отправлял это сообщение подписчику. В данном случае нашим подписчиком был мой ноутбук с Node-RED. Сообщение прошло через сеть и появилось в области отладки Node-RED. 

Почему это важно? Что ж, теперь у нас есть IoT-плата за 6 долларов от Raspberry Pi Ltd, которая может использовать множество датчиков, а затем отправлять данные по надежной сети, где их можно сопоставить и обработать. У нас больше нет накладных расходов на полную ОС Linux. Все это делается на микроконтроллере за 6 долларов вместо одноплатного компьютера за 10-15 долларов.

Легкость, с которой мы вышли в интернет, была поразительной. Хотя у нас есть большой опыт работы с сетевым модулем MicroPython, даже новичок сможет написать и понять пять строк кода, необходимых для установления соединения. Это то, что должно было быть у Raspberry Pi Pico с первого дня. Но за первоначальную цену в 4 доллара нужно было чем-то пожертвовать, и Wi-Fi был этим.

Ближайший Raspberry Pi, который мы можем сравнить с Raspberry Pi Pico W, — это оригинальный Raspberry Pi Zero W и его более новое воплощение Raspberry Pi Zero 2 W. В вычислительном отношении Pico W медленный, даже по сравнению с Zero W, но если мы не вам не нужна мощность и раздувание полноценной ОС Linux, или если вашему проекту не нужна камера, тогда Pico W имеет смысл. Он дешевый, с низким энергопотреблением и может использоваться со многими датчиками и входами, используемыми в Zero W. Если все, что мы делаем, это собираем данные о температуре/влажности и атмосферном давлении, нужна ли нам ОС Linux? 

Общее использование Raspberry Pi Pico W

Raspberry Pi Pico W поставляется так же, как и любой другой Pico, без контактов. Это означает, что нам нужно выломать паяльник и припаять 40 контактов GPIO, готовых к макетной плате. Мы сделали это, используя наш паяльник Pinecil, и после подключения через порт micro USB (мы все еще хотим, чтобы у Pico был USB-C), мы затем подключили полосу WS2812B (NeoPixels) для проекта. Используя библиотеку MicroPython, созданную сообществом, мы вскоре добились того, что эти RGB-светодиоды меняют цвет и пульсируют светом.

Для базовых проектов электроники и макетирования Raspberry Pi Pico W ведет себя точно так же, как и его предшественник. Мы написали несколько строк, чтобы «мигать» и включать и выключать светодиод, чтобы доказать, что наше оборудование работает. Распиновка Pico W GPIO такая же, поэтому все, что вам нужно сделать, это записать свой код на Pico W, заменить старый Pico и далеко вы идете. Мы также протестировали подключение I2C с помощью ЖК-экрана I2C HD44780 16 x 2, и оно работало без проблем. 

Raspberry Pi Pico представила аналоговые входы для платы Raspberry Pi, а Pico W сохраняет те же три аналоговых входа. Мы смоделировали быструю демонстрацию с использованием потенциометра на 10 кОм (переменный резистор с сопротивлением от 0 до 10 кОм) и смогли увидеть необработанные значения АЦП, прокручивающиеся вдоль REPL. 

Поддержка программного обеспечения Raspberry Pi Pico W

Raspberry Pi Pico, возможно, был выпущен с поддержкой только MicroPython и C++, но за очень короткий промежуток времени мы увидели поддержку многих альтернативных языков программирования. Сначала был CircuitPython, форк MicroPython под руководством Adafruit и Скотта Шоукрофта.

CircuitPython — это вершина простоты в использовании, и он стал нашим предпочтительным средством для написания кода для Pico. На момент написания статьи версии для Raspberry Pi Pico W не было, но мы считаем, что она изменится после официального выпуска платы. 

Raspberry Pi Pico W поддерживает C/C++, но мы не смогли протестировать эти временные ограничения. Хотя C/C++ предлагает повышенный уровень производительности, многие пользователи предпочитают MicroPython / CircuitPython за простоту использования. Версия MicroPython, представленная в нашей обзорной модели, называлась «MicroPython v1.18-673-gdf8d97171 от 24 июня 2022 г.», довольно недавняя версия, которая поддерживает оборудование Pico W. MicroPython на Pico W отлично работал с Тонни, выбранным редактором для разработки Pico MicroPython.

Как насчет добавления досок? Идентичная распиновка GPIO позволяет повторно использовать наши старые надстройки Pico. Прямо сейчас различные сторонние реселлеры играют в догонялки. Новый Raspberry Pi Pico W означает, что им придется протестировать и обновить свое программное обеспечение, чтобы мы могли повторно использовать наш старый комплект. Реселлеры часто объединяют свои библиотеки в специальную прошивку, которую можно прошить на Pico в виде файла UF2. На данный момент мы не можем надежно протестировать надстройки, но мы предоставим вам информацию в будущем обновлении.

Другие платы для разработки с поддержкой Wi-Fi

За время существования Pico было предпринято несколько заметных попыток добавить возможность подключения Wi-Fi к процессору Raspberry Pi RP2040. Первая была с помощью сопроцессора Adafruit Airlift Featherwing Co-Processor. Нам удалось подключиться и использовать эту плату с Raspberry Pi Pico. Более «утонченная» альтернатива появилась в виде Pimoroni Pico Wireless, которая поставлялась в виде «пакета», в который вставлялся весь GPIO. Несмотря на простоту использования, у нас не было GPIO, с которым можно было бы поиграть.

До сих пор наиболее очевидным выбором был Arduino Nano RP2040 Connect, который продается по цене 28 долларов, что в четыре раза превышает стоимость Pico W. Плата Arduino поставляется с Wi-Fi и Bluetooth, IMU, микрофоном и криптографическим сопроцессором, который может компенсировать более высокая стоимость.

Если вам нужны профессиональные функции, обязательно выберите Arduino Nano RP2040 Connect, но большинство людей, вероятно, сочтут Pico W более выгодным.

Некоторые производители теперь могут подумать, что вы можете купить ESP32, ESP8266, W600 и т. д. примерно по той же цене. Вы совершенно правы. Я также являюсь частью этих сообществ и разделяю любовь к этим доскам, одна из которых приводит в действие рождественские украшения. 

Для тех из нас, кто имеет опыт работы с платами для разработки Wi-Fi, Pico W представляет собой скорее диковинку. За 6 долларов мы можем окунуть носок и провести приятный день, занимаясь хакерством. Но для тех из нас, кто плохо знаком с этой сценой, а именно оттуда исходит хороший процент пользователей Pi, простота использования и цена Raspberry Pi Pico W подкреплены множеством учебных пособий и сообщений на форумах, уже находящихся в открытом доступе. зрение.

Какие проекты мы можем построить с помощью Raspberry Pi Pico W?

Мир — наша устрица! Благодаря подключению к Wi-Fi мы теперь можем создавать роботов с дистанционным управлением, собирать данные и передавать их миру, собирать информацию и отображать ее на ЖК- и OLED-дисплеях. За 6 долларов мы имеем мощный микроконтроллер (на нем можно даже играть в Doom! ) с достаточным количеством ума для машинного обучения и компьютерного зрения. 

Добавление Wi-Fi приведет к тому, что Raspberry Pi Pico W будет использоваться во многих проектах, которые в конечном итоге были бы основаны на Raspberry Pi Zero W за 10 долларов. Pico W станет еще более привлекательной платой, если и когда кто-то активирует ее возможности Bluetooth 5.2. С Bluetooth можно превратить Pico W в беспроводное компьютерное периферийное устройство, такое как игровой контроллер или мышь.

Нижняя линия

Raspberry Pi Pico за 4 доллара был хорошей инвестицией. Raspberry Pi Pico W за 6 долларов — отличная инвестиция. Если вы знакомы с Pico, то у вас не возникнет проблем с Raspberry Pi Pico W. Новые пользователи освоят его относительно быстро благодаря множеству руководств и ресурсов.

Raspberry Pi имеет опыт работы без кнопок питания, а отсутствие переключателя сброса по-прежнему является вопиющим упущением, нам не нравится отключать кабель каждый раз, когда нам нужно выполнить сброс, но мы можем простить Pico W.

Raspberry Pi Pico W — идеальный микроконтроллер для начинающих. У нас есть надежное оборудование, хорошее программное обеспечение (со временем оно станет еще лучше) и совместимость с аксессуарами и надстройками, которые в конечном итоге уже будут у нас. Сейчас за 6 долларов вы ничего не купите, но с Raspberry Pi Pico W мы получим мир.