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介紹

電子世界正在發(fā)展到一個(gè)復(fù)雜而迷人的水平。這些領(lǐng)域的制造商正在提出更合適和更靈活的組件，這些組件正在引發(fā)該領(lǐng)域的先進(jìn)改進(jìn)。隨著更多芯片涌入市場，微控制器領(lǐng)域并未落后。在自動(dòng)化家庭系統(tǒng)領(lǐng)域引發(fā)了更多學(xué)習(xí)課程的 RP2040 芯片已經(jīng)上市。它是由 Raspberry Pi 制造的產(chǎn)品，從長遠(yuǎn)來看，它推動(dòng)了微控制器革命，引發(fā)了新平臺的興起，如 Arduino Nano RP2040 Connect、Raspberry Pi Pico、Wio RP2040 等。我將記錄您需要了解的關(guān)于 RP2040 的所有信息，我將在其中介紹它并列出一些可以使用同一微控制器構(gòu)建的項(xiàng)目、附件和產(chǎn)品。

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RP2040芯片

2021 年 2 月，RP2040 進(jìn)入市場。該芯片建立在雙核 Arm cortex-M0+ 處理器上，主頻約為 133MHz，具有內(nèi)部 SRAM 和 2MB 的內(nèi)部閃存，可以用 C 和 C++ 編程進(jìn)行編碼。它也可以使用初學(xué)者的 MicroPython 語言進(jìn)行編程。該芯片具有強(qiáng)大的硬件，可以運(yùn)行 TensorFlow Lite 等機(jī)器學(xué)習(xí)框架。

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RP2040 的特點(diǎn)

RP2040 具有明顯的獨(dú)特功能特征，例如易用性、高性能和相對較低的成本。除了片上內(nèi)存、豐富的外設(shè)和雙核處理器等令人印象深刻的技術(shù)價(jià)值外，RP2040 芯片還可以使用專業(yè)首選的 C++ 和初學(xué)者的 MicroPython 編程語言進(jìn)行編碼。

使用該芯片，您可以保證高性能，同時(shí)具有低功耗和極低的泄漏。您會注意到它還具有有助于延長電池壽命的低功耗模式。該功能使 RP2040 適用于需要堅(jiān)固耐用且使用時(shí)間更長的應(yīng)用，例如業(yè)余愛好者和工業(yè)用途。

RP2040 的另一個(gè)特點(diǎn)是可編程 I/O 子系統(tǒng)，它將為用戶提供更多的計(jì)算能力。

以下是 RP2040 的所有規(guī)格列表；

· 雙 ARM Cortex-M0+ @ 133MHz

· 通過專用 QSPI 總線支持高達(dá) 16MB 的片外 Flash 存儲器

· 264kByte 片上 SRAM，位于獨(dú)立存儲區(qū)

· 外設(shè)：2SPI、2個(gè)UART、2個(gè)I2C控制器、USB 1.1控制器、8個(gè)PIO狀態(tài)機(jī)、16PWM

· DMA控制器和全連接AHB交叉開關(guān)

· 用于產(chǎn)生核心電壓的片上可編程 LDO

· 2 個(gè)片上 PLL，用于生成 USB 和內(nèi)核時(shí)鐘

· 內(nèi)插器和整數(shù)除法器外設(shè)

· 30 個(gè) GPIO 引腳，其中 4 個(gè)用于模擬輸入

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使用RP2040設(shè)計(jì)Mini Board

下一步是如何設(shè)計(jì) RP2040 MINI 板，我在 KiCAD EDA 上完美地完成了這個(gè)設(shè)計(jì)。項(xiàng)目要求如下圖所示；

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在 KiCAD 中繪制原理圖

打開 KiCAD 并放下上面列出的所有組件并如下所示進(jìn)行互連。檢查是否符合電氣規(guī)則。封裝的添加也在此級別完成，然后對原理圖進(jìn)行注釋以賦予組件唯一的標(biāo)識，例如，如果您有兩個(gè)電容器，一個(gè)標(biāo)記為 C1，另一個(gè)標(biāo)記為 C2。注釋后，生成網(wǎng)表并將原理圖推送到 PCB 布局階段。

PCB布局

繪制原理圖后，下一步是 PCB 布局，其中完成了 3D 板的布線甚至設(shè)計(jì)。此處計(jì)算并確定板上軌道的大小。3D 符號和足跡被確認(rèn)是有序的。邊緣切割用于定義電路板的尺寸。板厚也確認(rèn)在這個(gè)級別。

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3D 輸出

在一個(gè)成功的布局過程之后，3D視圖的生成就完成了，下面是這個(gè)過程的結(jié)果。

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設(shè)計(jì)完成，您需要做的是生成制造文件，例如 Gerber 文件，并將它們上傳到您喜歡的制造商進(jìn)行最終制造。您可以通過點(diǎn)擊 FILE 然后 FABRICATION OUTPUT 從 KICAD 生成文件，并從 BOM 生成此類別下的所有文件，到 DRILL 文件和其他文件。此外，點(diǎn)擊 FILE，然后點(diǎn)擊 PLOT 生成 Gerber 文件，這在設(shè)計(jì)過程中也很重要。

制造是如何訂購的？

搜索PCBway，然后點(diǎn)擊Instant Quote 頁面進(jìn)入下圖所示的窗口。

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此時(shí)，您需要開始輸入必要的信息，以便您可以準(zhǔn)備好您的設(shè)計(jì)以獲取大致報(bào)價(jià)。

選擇板型輸入您的板的尺寸，選擇您需要的數(shù)量，最后板的材料類型，例如F4R，最后選擇如下所示的厚度a。

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點(diǎn)擊計(jì)算以輸入您對板的大致價(jià)格，如下所示；

點(diǎn)擊提交到購物車，然后您將看到需要提交 Gerber 文件的彈出窗口。只需提交 GERBER 文件，然后等待工程師給您工作的最終報(bào)價(jià)，付款后，您將在 7 天內(nèi)得到成品。

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