Тесты RP2040 Stamp – возможности и пайка

Мы видели Raspberry Pi Pico в довольно интересных форм-факторах. От Pimoroni’s Tiny 2040 до Adafruit’s Feather RP2040 через Arduino’s Nano RP2040 Connect — мы видели множество лучших плат Raspberry Pi Pico на нашем рабочем столе. Но RP2040 Stamp от Solder Party — это нечто особенное.

Эта квадратная плата размером с почтовую марку стоит 12 долларов. В центре расположен знакомый процессор RP2040, а также 8 МБ флэш-памяти и полный набор контактов GPIO, образующих периметр вокруг платы.

RP2040 Stamp от Solder Party создан для тех, кому нужна мощность RP2040 на собственной печатной плате, но кто не хочет возиться с пайкой электроники с малым шагом. Добавьте его в свой собственный проект робота, машинного обучения или компьютерного зрения, и всё готово.

Помня об этом, мы припаяли наш тестовый модуль к плате-носителю RP2040 Stamp стоимостью 650 рублей и приступили к тестированию этой довольно любопытной платы.

Характеристики RP2040 Stamp

Использование RP2040 Stamp

Форм-фактор штампа размером в один квадратный дюйм, а также насечки по периметру платы означают, что эта плата предназначена для использования в пользовательских печатных платах. Компания Solder Party прекрасно осведомлена об этом и предоставляет посадочные места для использования в популярных приложениях для проектирования печатных плат. Эти посадочные места предназначены для поверхностного монтажа и пайки через отверстия.

Самый простой способ подключить плату RP2040 Stamp к пользовательской печатной плате — это совместить посадочные места. Таким образом, выступы платы RP2040 Stamp совпадут с контактными площадками на вашей печатной плате, и мы сможем соединить их с помощью капли припоя.

Если вы хотите использовать плату RP2040 Stamp с макетной платой, всё становится немного сложнее. Шаг платы в 2 мм означает, что мы не можем просто установить её на макетную плату. Конечно, мы можем купить штыревые разъёмы с шагом в 2 мм и макетные платы, но это нужно учитывать при расчёте стоимости проекта. Тем не менее шаг в 2 мм был правильным решением для нашего тестирования, поскольку он позволяет использовать все GPIO-контакты, имеющиеся на RP2040, и при этом плата остаётся компактной. Контакты расположены в логичном порядке: начиная с 0 и двигаясь против часовой стрелки по периметру платы.

Если говорить о контактах GPIO, то в RP2040 Stamp есть несколько дополнительных встроенных элементов. На нижней стороне платы мы обнаружили разъёмы для USB (D+ и D-), аккумулятора и последовательной отладки (SWCLK, SWDIO), которые позволяют плате работать с несущей платой, но, что ещё важнее, с вашей собственной платой. Умная штука!

Для нашего теста мы использовали плату-носитель для RP2040 — плату, которая похожа на Arduino Uno по форм-фактору и имеет достаточное количество выводов GPIO, но не все. Припаять RP2040 к плате-носителю было просто. Нам нужно было только убедиться, что мы правильно определили ориентацию перед началом работы.

После пайки мы подключили плату к нашему компьютеру через порт USB-C. Приятно видеть ещё одну плату с разъёмом USB-C. Разъём прочный и практически безотказный. Мы обновились до последней версии CircuitPython, но, поскольку это RP2040, мы можем использовать один из многих языков программирования. В этом обзоре мы будем использовать CircuitPython, так как он предоставляет наилучшие возможности для доступа ко всем функциям платы. На странице CircuitPython представлена специальная версия CircuitPython для платы RP2040.

Мы начали с простого. Можно ли заставить мигать пользовательский светодиод, расположенный сразу за разъёмом питания постоянного тока? Конечно, можно. Пользовательский светодиод подключён к GP20, и нам потребовалось всего несколько минут, чтобы написать простой скрипт, который будет мигать светодиодом 100 раз с задержкой в 0,1 секунды.

Этот простой тест подтверждает, что наша плата RP2040 припаяна правильно и с ней можно взаимодействовать.

Мы провели ещё два теста. В первом случае к GP9 был подключён внешний светодиод, а затем мы добавили потенциометр на 10 кОм и отредактировали код, чтобы использовать потенциометр в качестве грубого переключателя. Переключатель включает и выключает светодиод в зависимости от напряжения, считываемого с аналогового контакта 0. Этот тест также дал нам возможность опробовать цилиндрический разъём постоянного тока 7–12 В на плате с батареей PP3 на 9 В. Всё прошло идеально, и наш код заработал независимо от USB-питания и компьютера.

Мы также протестировали встроенную в плату систему зарядки LiPo, которая обеспечивала постоянный ток зарядки 600 мА для аккумулятора ёмкостью 2000 мАч. Когда источник питания USB был отключён, плата продолжала работать от LiPo.

Теперь перейдём к более сложным задачам. Плата-носитель поддерживает платы, совместимые со Stemma QT, Qwiic и QW/ST, что упрощает взаимодействие с совместимыми устройствами. Мы покопались в наших наработках и нашли почтенную ёмкостную сенсорную плату MPR121. Это наша основная плата для тестирования соединений Stemma Qt / Qwiic / QW/ST, поскольку с ней очень просто работать.

Коснитесь одного из пронумерованных входов, и на экране отобразится, какой из них был затронут, а также текущее состояние. Мы поместили код в плату RP2040, а затем сохранили его в code.py. После этого мы увидели ошибку в оболочке Python: чего-то не хватало.

Обычно мы импортируем библиотеку Board CircuitPython, чтобы получить доступ к контактам GPIO. Для RP2040 Stamp нам нужно было изменить импорт, чтобы использовать import stamp_carrier_board as board. Stamp_carrier_board — это версия для конкретной платы RP2040 Stamp. После этого мы сохранили и запустили код, и всё прошло без проблем.

Варианты использования штампа RP2040

Если вам нужна макетная плата, совместимая с RP2040, то выбирайте одну из лучших плат RP2040. Если вы хотите создавать собственные платы с питанием от RP2040 и нестандартными печатными платами, то вам подойдёт штамп RP2040 от Solder Party. Предоставление посадочных мест для популярных приложений для проектирования плат — разумный шаг. Это значит, что разработчики плат могут просто приступить к созданию проекта с питанием от штампа RP2040.

Итог

Это не для всех, но если вам нужна мощность RP2040 в компактном и удобном форм-факторе, то RP2040 Stamp — это то, что вам нужно. Простота использования, отличный форм-фактор и полный набор GPIO делают его отличным решением для создания собственных плат.

Есть альтернатива в виде PGA2040 от Pimoroni, которая предлагает аналогичные, но немного меньшие возможности. PGA2040 имеет шаг контактов 2,54 мм, что означает, что его можно использовать с ответвительными разъёмами, но из-за высокой плотности контактов он не совместим с широкополосными сетями.

По нашему мнению, предложение Solder Party лучше, чем у конкурентов, и это с учётом шага контактов в 2 мм. Мы получаем небольшую плату, на которой все сложные соединения вынесены в более удобный для пайки корпус.

Ознакомьтесь с нашим обзором Adafruit QT Ry RP2040