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.

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.

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.

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.

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.