O que é a Raspberry Pi Pico?
A Raspberry Pi Pico é uma placa de desenvolvimento composta pelo microcontrolador RP2040. Adequada para diversas aplicações, desde a criação de dispositivos simples até projetos mais complexos que exigem controle de hardware em tempo real, a Raspberry Pi Pico é uma ótima opção para monitoramento de sensores, controle de LEDs e motores, desenvolvimento de jogos eletrônicos simples, automação residencial e prototipagem de eletrônicos.
Diferente do Raspberry Pi tradicional, que é um computador de placa única capaz de rodar sistemas operacionais completos, a Raspberry Pi Pico é um microcontrolador. Isso significa que ela foi projetada para controlar dispositivos físicos e executar tarefas específicas de forma eficiente e direta.
![Imagem da a Raspberry Pi Pico](https://i0.wp.com/www.blogdarobotica.com/wp-content/uploads/2024/05/13_Conhecendo-a-Raspberry-Pi-Pico.png?resize=1024%2C576&ssl=1)
A placa Raspberry Pi Pico se destaca por ser particularmente pequena e acessível. Ela conta com o microcontrolador RP2040, que possui um núcleo ARM Cortex-M0+ dual-core que opera a uma frequência de até 133 MHz, proporcionando um desempenho robusto para uma variedade de aplicações. Além disso, vem equipada com 264KB de RAM e 2MB de memória flash, o que é suficiente para muitos projetos de automação, controle e monitoramento.
A Raspberry Pi Pico oferece flexibilidade na programação, suportando tanto linguagens de alto nível, como MicroPython, quanto linguagens de baixo nível, como C/C++. Essa característica torna a plataforma versátil e acessível para desenvolvedores de diferentes níveis de experiência.
Conhecer os elementos que compõem a placa Raspberry Pi Pico e suas características é de suma importância antes de iniciar os projetos. Dessa forma, vamos explorá-la em detalhes.
![Imagem detalhando componentes da Raspbarry Pi Pico.](https://i0.wp.com/www.blogdarobotica.com/wp-content/uploads/2024/05/13_Conhecendo-a-Raspberry-Pi-Pico-3.png?resize=1024%2C576&ssl=1)
Fonte de alimentação
A Raspberry Pi Pico pode ser energizada diretamente através da porta micro USB, que fornece uma tensão de 5V. Esta é a forma mais comum de alimentar a placa. No entanto, a Pico possui um pino de entrada de tensão (VSYS) que aceita uma faixa de tensão de 1,8V a 5,5V.
Conectores de alimentação elétrica
Os conectores de alimentação elétrica fornecem energia para dispositivos externos e são constituídos pelos pinos:
- VSYS: Este é o pino aceita uma baixa de tensão de 1,8V a 5,5V. Pode ser utilizado para alimentar a Pico com uma fonte de alimentação externa, como baterias ou adaptadores de energia;
- VBUS: Este pino é conectado diretamente à alimentação micro USB e fornece uma tensão de 5V. Pode ser utilizado para alimentar circuitos externos;
- 3V3: Este pino fornece 3,3V regulado que é gerado internamente pelo regulador de tensão da Raspberry Pi Pico. É usado principalmente para alimentar componentes externos que são compatíveis com 3,3V, recomendando-se manter a carga em 300mA;
- 3V3_EN: Este pino permite habilitar ou desabilitar a fonte de 3,3V na Pico, desligando efetivamente a placa;
- GND: A placa Raspberry Pi Pico possui vários pinos GND distribuídos, facilitando a conexão de múltiplos componentes sem a necessidade de criar um emaranhado de fios para alcançar um único ponto de terra.
Entradas analógicas
A Raspberry Pi Pico conta com três entradas que permitem a leitura de sinais analógicos, essenciais para muitos projetos que envolvem sensores que medem variáveis como temperatura, luz, som, entre outros. Essas três entradas são nomeadas ADC0, ADC1 e ADC2, que correspondem aos pinos GP GP26, GP27 e GP28, respectivamente.
Seu conversor analógico-digital é de 12 bits, o que significa que as conversões para valores digitais estão compreendidas entre 0 e 4095.
Pinos de entrada/saída digital (GPIO)
A Raspberry Pi Pico possui 26 pinos GPIO (General Purpose Input/Output), numerados de GP0 a GP25. Esses pinos são multifuncionais e altamente versáteis, podendo ser configurados tanto como entradas quanto como saídas. Eles operam com um nível lógico de 3,3V, isso significa que um valor lógico alto (HIGH) corresponde a 3,3V, e um valor lógico baixo é igual a 0V. É importante não aplicar uma tensão superior a 3,3V aos pinos GPIO para evitar danos ao microcontrolador.
Outra característica interessante na Raspberry Pi Pico é que todos os seus pinos GPIO podem ser configurados com resistores pull-up e pull-down internos via programação. Esta funcionalidade evita estados indefinidos (flutuantes) nos pinos de entrada. Alguns pinos GPIO da Pico também podem ser configurados para funcionar de diferentes modos, incluindo PWM, e suportam vários protocolos de comunicação como I2C, SPI e UART.
PWM
A Raspberry Pi Pico possui 16 canais PWM (Modulação por Largura de Pulso), que podem ser mapeados para qualquer um dos 26 pinos GPIO disponíveis. O PWM é uma técnica utilizada para controlar a potência entregue a dispositivos eletrônicos como LEDs, motores e outros atuadores, permitindo uma variedade de aplicações como iluminação regulável e controle de velocidade de motores.
I2C
A Raspberry Pi Pico conta com suporte à comunicação I2C (inter-integrated circuit), um protocolo de comunicação serial que permite a conexão de múltiplos dispositivos usando apenas dois pinos: Um para o clock (SCL) e outro para dados (SDA).
A Pico conta com dois controladores I2C, nomeados I2C0 e I2C1, que podem ser mapeados em diferentes pinos GPIO. As opções de pinos disponíveis para cada controlador são:
- I2C0:
- SDA: GP0, GP4, GP8, GP12, GP16, GP20;
- SCL: GP1, GP5, GP9, GP13, GP17, GP21.
- I2C1:
- SDA: GP2, GP6, GP10, GP14, GP18, GP22;
- SCL: GP3, GP7, GP11, GP15, GP19, GP23.
SPI
SPI (Serial Peripheral Interface) é um protocolo de comunicação serial síncrono amplamente utilizado para interconectar microcontroladoras com periféricos de alta velocidade, como sensores, displays, cartões de memória, entre outros. A Raspberry Pi Pico possui dois controladores SPI (SPI0 e SPI1), que podem ser mapeados da seguinte maneira:
- SPI0
- SCK: GP2, GP6, GP10, GP18;
- MOSI: GP3, GP7, GP11, GP19;
- MISO: GP0, GP4, GP8, GP16;
- CSn: GP1, GP5, GP9, GP17.
- SPI1
- SCK: GP10, GP14;
- MOSI: GP11, GP15;
- MISO: GP12, GP8;
- CSn: GP13, GP9.
UART
A Raspberry Pi Pico possui dois controladores UART (UART0 e UART1). Cada controlador utiliza dois pinos principais: o TX, pino de transmissão de dados; e o RX, pino para recepção de dados. Os pinos que podem ser configurados para o UART0 e UART1 são:
- UART0:
- TX: GP0, GP12, GP16;
- RX: GP1, GP13, GP17.
- UART1:
- TX: GP4, GP8, GP20;
- RX: GP5, GP9, GP21.
Pino de reinicialização
A Raspberry Pi Pico possui um pino denominado RUN. Ele pode ser utilizado para forçar a reinicialização do microcontrolador RP2040. É útil em situações em que é necessário a reinicialização do sistema sem desligar a alimentação principal.
![Raspberry Pi Pico Pinout](https://i0.wp.com/www.blogdarobotica.com/wp-content/uploads/2024/05/pico-pinout.png?resize=842%2C595&ssl=1)
O MICROCONTROLADOR
O microcontrolador RP2040 é o coração da placa Raspberry Pi Pico. Equipado com dois núcleos ARM Cortex-M0+ que operam a até 133 MHz, o RP2040 possui 264 KB de memória SRAM e suporta até 16 MB de memória Flash externa via QSPI. Ele oferece até 30 pinos GPIO multifuncionais, que suportam funções como comunicação serial (UART, I2C, SPI), conversão analógico-digital (ADC) e controle PWM. Além disso, o RP2040 pode se conectar a dispositivos via USB 1.1. Este microcontrolador é ideal para uma variedade de aplicações devido ao seu baixo custo, eficiência energética e flexibilidade de programação em C/C++ ou Python, tornando-o acessível a programadores de todos os níveis.
Observe a imagem abaixo com algumas características do microcontrolador RP2040.
![magem ilustrativa com características do microcontrolador RP2040](https://i0.wp.com/www.blogdarobotica.com/wp-content/uploads/2024/05/4.png?resize=1024%2C576&ssl=1)
EM QUAIS PROJETOS UTILIZAR A RASPBERRY PI PICO?
Com Raspberry Pi Pico, as possibilidades são praticamente infinitas, vamos listar apenas algumas sugestões de projetos:
- Automação residencial
- Sistema de Irrigação automática
- Jogo de LED
- Sistema de alarme
- Braço robótico
- Robô seguidor de linha
- Robô que desvia de obstáculos
Os projetos listados acima são apenas o começo. Com a Raspberry Pi Pico, você tem as ferramentas para transformar suas ideias mais inovadoras em realidade, pois ela tem a capacidade de ser adaptada e expandida conforme sua imaginação e necessidade.
Espero que tenham gostado deste tutorial. Em caso de dúvidas deixe seu comentário abaixo.
Graduando em Engenharia da Computação pela Faculdade Independente do Nordeste. Estagiário do setor de desenvolvimento da Casa da Robótica.