라즈베리파이 피코 2W 마이크로컨트롤러 보드

명세서:

• 제품명 : 라즈베리파이 피코2W
• 전원 공급 : 5V DC
• 최소 정격 전류: 1A

제품 사용 지침

안전 정보:
Raspberry Pi Pico 2 W는 사용 예정 국가의 관련 규정 및 표준을 준수해야 합니다. 제공되는 전원 공급 장치는 최소 정격 전류 1A의 5V DC여야 합니다.

준수 인증서:
모든 규정 준수 인증서 및 번호는 다음을 방문하세요.  www.raspberrypi.com/compliance.

OEM을 위한 통합 정보:
OEM/호스트 제품 제조업체는 모듈이 호스트 제품에 통합된 후에도 FCC 및 ISED 캐나다 인증 요건을 지속적으로 준수해야 합니다. 자세한 내용은 FCC KDB 996369 D04를 참조하십시오.

규정 준수:
미국/캐나다 시장에서 판매되는 제품의 경우, 2.4GHz WLAN은 1번부터 11번 채널만 사용할 수 있습니다. FCC의 다중 송신기 절차에 따른 경우를 제외하고, 본 기기와 안테나는 다른 안테나 또는 송신기와 함께 설치하거나 작동해서는 안 됩니다.

FCC 규칙 부분:
이 모듈은 다음 FCC 규정 부분을 따릅니다: 15.207, 15.209, 15.247, 15.401 및 15.407.

라즈베리파이 피코 2W 데이터시트
무선 기능을 갖춘 RP2350 기반 마이크로컨트롤러 보드.

출판사 마크

• © 2024 라즈베리파이 주식회사
• 본 문서는 크리에이티브 커먼즈 저작자표시-변경금지 4.0 International(CC BY-ND) 라이선스에 따라 제공됩니다.
• 빌드 날짜: 2024-11-26
• 빌드 버전: d912d5f-clean

법적 고지 사항

• RASPBERRY PI 제품에 대한 기술 및 신뢰성 데이터(데이터시트 포함)는 수시로 수정될 수 있으며("리소스") RASPBERRY PI LTD("RPL")에서 "있는 그대로" 제공되며 상품성과 특정 목적에의 적합성에 대한 묵시적 보증을 포함하되 이에 국한되지 않는 명시적 또는 묵시적 보증은 부인됩니다. 해당 법률에 허용되는 최대 범위 내에서 어떠한 경우에도 RPL은 계약, 엄격책임 또는 불법행위(과실 또는 기타 포함)에 따른 책임 이론에 관계 없이 리소스 사용으로 인해 발생하는 직접적, 간접적, 우발적, 특별, 모범적 또는 결과적 손해(대체 상품 또는 서비스의 조달, 사용, 데이터 또는 수익 손실, 사업 중단을 포함하되 이에 국한되지 않음)에 대해 책임을 지지 않습니다. 이는 그러한 손해의 가능성을 통보받았더라도 마찬가지입니다.
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1장. Pico 2 W 소개
Raspberry Pi Pico 2 W는 Raspberry Pi RP2350 마이크로컨트롤러 칩을 기반으로 한 마이크로컨트롤러 보드입니다.

Raspberry Pi Pico 2 W는 2.4GHz 무선 인터페이스와 다음과 같은 주요 기능을 갖춘, 저렴하면서도 유연한 RP2350용 개발 플랫폼으로 설계되었습니다.

• 4MB 플래시 메모리를 탑재한 RP2350 마이크로컨트롤러
• 온보드 단일 대역 2.4GHz 무선 인터페이스(802.11n, Bluetooth 5.2)
  • Bluetooth LE Central 및 Peripheral 역할 지원
  • Bluetooth Classic 지원
• 전원 및 데이터(플래시 재프로그래밍 포함)를 위한 Micro USB B 포트
• 0.1인치 관통 구멍 핀이 있는 40핀 21mm×51mm 'DIP' 스타일 1mm 두께 PCB(에지 캐스텔레이션 포함)
  • 26개의 다기능 3.3V 범용 I/O(GPIO)를 노출합니다.
  • 23개의 GPIO는 디지털 전용이며 3개는 ADC도 가능합니다.
  • 모듈로 표면 장착 가능
• 3핀 Arm 직렬 와이어 디버그(SWD) 포트
• 간단하면서도 매우 유연한 전원 공급 아키텍처
  • 마이크로 USB, 외부 전원 또는 배터리로 장치에 쉽게 전원을 공급할 수 있는 다양한 옵션
• 고품질, 저비용, 고가용성
• 포괄적인 SDK, 소프트웨어 examp파일 및 문서

RP2350 마이크로컨트롤러에 대한 자세한 내용은 RP2350 데이터시트 책을 참조하십시오. 주요 기능은 다음과 같습니다.

• 최대 150MHz로 클록된 듀얼 Cortex-M33 또는 RISC-V Hazard3 코어
  • 2개의 온칩 PLL은 가변 코어 및 주변 주파수를 허용합니다.
• 520kB 멀티뱅크 고성능 SRAM
• eXecute In Place(XIP) 및 16kB 온칩 캐시를 갖춘 외부 Quad-SPI 플래시
• 고성능 풀 크로스바 버스 패브릭
• 온보드 USB1.1(장치 또는 호스트)
• 30개의 다기능 범용 I/O(4개는 ADC에 사용 가능)
  • 1.8-3.3VI/O 부피tage
• 12비트 500ksps 아날로그-디지털 변환기(ADC)
• 다양한 디지털 주변기기
  • 2 × UART, 2 × I2C, 2 × SPI, 24 × PWM 채널, 1× HSTX 주변 장치
  • 4개의 알람이 있는 타이머 1개, AON 타이머 1개
• 3 × 프로그래밍 가능 I/O(PIO) 블록, 총 12개의 상태 머신
  • 유연하고 사용자가 프로그래밍할 수 있는 고속 I/O
  • SD 카드 및 VGA와 같은 인터페이스를 에뮬레이션할 수 있습니다.

메모

• 라즈베리파이 피코 2 WI/O 볼륨tage는 3.3V로 고정되어 있습니다
• Raspberry Pi Pico 2 W는 RP2350 칩을 지원하기 위해 최소이면서도 유연한 외부 회로를 제공합니다. 플래시 메모리(Winbond W25Q16JV), 크리스털(Abracon ABM8-272-T3), 전원 공급 및 디커플링, 그리고 USB 커넥터가 그것입니다. 대부분의 RP2350 마이크로컨트롤러 핀은 보드 좌우 가장자리에 있는 사용자 I/O 핀으로 연결됩니다. 4개의 RP2350 I/O는 LED 구동, 온보드 스위치 모드 전원 공급 장치(SMPS) 전원 제어, 그리고 시스템 볼륨 감지 등 내부 기능에 사용됩니다.tag에스.
• Pico 2 W에는 Infineon CYW43439를 사용하는 2.4GHz 무선 인터페이스가 내장되어 있습니다. 안테나는 Abracon(구 ProAnt)에서 라이선스를 받은 내장 안테나입니다. 무선 인터페이스는 SPI를 통해 RP2350에 연결됩니다.
• Pico 2 W는 납땜된 0.1인치 핀 헤더(표준 40핀 DIP 패키지보다 0.1인치 피치가 하나 더 넓음)를 사용하거나 사용자 I/O 핀도 캐슬레이션되어 있으므로 표면 실장형 '모듈'로 배치되도록 설계되었습니다.
• USB 커넥터와 BOOTSEL 버튼 아래에는 SMT 패드가 있는데, 이를 통해 리플로 솔더링 SMT 모듈로 사용할 경우 이러한 신호에 접근할 수 있습니다.

• Raspberry Pi Pico 2 W는 광범위한 입력 볼륨에서 필요한 3.3V(RP2350 및 외부 회로에 전원 공급)를 생성할 수 있는 온보드 벅 부스트 SMPS를 사용합니다.tages (~1.8~5.5V). 이를 통해 단일 리튬 이온 셀 또는 직렬로 연결된 AA 셀 3개 등 다양한 전원에서 장치에 전원을 공급할 수 있는 유연성이 크게 향상됩니다. 배터리 충전기는 Pico 2W 파워 체인에 매우 쉽게 통합될 수 있습니다.
• Pico 2 W 플래시를 재프로그래밍하려면 USB를 사용하면 됩니다(단순히 끌어서 놓기). file 대용량 저장 장치처럼 보이는 Pico 2 W에 연결하거나, 표준 직렬 와이어 디버그(SWD) 포트를 통해 시스템을 재설정하고 버튼을 누르지 않고도 코드를 로드하여 실행할 수 있습니다. SWD 포트는 RP2350에서 실행되는 코드를 대화형으로 디버깅하는 데에도 사용할 수 있습니다.

Pico 2 W 시작하기

• Raspberry Pi Pico 시리즈 시작하기 책에서는 보드에 프로그램을 로드하는 방법을 안내하고 C/C++ SDK를 설치하고 ex를 빌드하는 방법을 보여줍니다.ampC 프로그램. Pico 2 W에서 코드를 실행하는 가장 빠른 방법인 MicroPython을 시작하려면 Raspberry Pi Pico 시리즈 Python SDK 책을 참조하세요.

라즈베리파이 피코 2W 디자인 files
소스 디자인 file회로도 및 PCB 레이아웃을 포함한 모든 정보는 안테나를 제외하고 모두 공개되어 있습니다. Niche™ 안테나는 Abracon/Proant의 특허 안테나 기술입니다. 라이선스 관련 정보는 niche@abracon.com으로 문의해 주십시오.

• 공들여 나열한 것 CAD filePCB 레이아웃을 포함한 모든 정보는 여기에서 확인할 수 있습니다. Pico 2 W는 Cadence Allegro PCB Editor에서 설계되었으며, 다른 PCB CAD 패키지에서 열려면 가져오기 스크립트나 플러그인이 필요합니다.
• 3D 단계 Pico 2 W를 모듈로 포함하는 설계의 3D 시각화 및 적합성 검사를 위한 Raspberry Pi Pico 2 W의 STEP 3D 모델은 여기에서 찾을 수 있습니다.
• 프리칭 예를 들어 브레드보드 레이아웃에 사용되는 Fritzing 부품은 여기에서 찾을 수 있습니다.
• 본 디자인을 어떠한 목적으로든 사용, 복사, 수정 및/또는 배포할 수 있는 권한이 여기에 부여됩니다. 사용료는 부과되지 않습니다.
• 본 디자인은 "있는 그대로" 제공되며, 저자는 상품성 및 적합성에 대한 모든 묵시적 보증을 포함하여 본 디자인과 관련된 모든 보증을 부인합니다. 어떠한 경우에도 저자는 본 디자인의 사용 또는 수행과 관련하여 발생하는 계약, 과실 또는 기타 불법 행위에 따른 특별, 직접, 간접 또는 결과적 손해 또는 사용, 데이터 또는 이익 손실로 인한 모든 손해에 대해 책임을 지지 않습니다.

2장. 기계 사양
Pico 2 W는 단면 51mm x 21mm x 1mm PCB로, 상단 가장자리에 마이크로 USB 포트가 돌출되어 있고, 두 개의 긴 가장자리 주변에는 두 개의 캐슬레이트/스루홀 핀이 있습니다. 온보드 무선 안테나는 하단 가장자리에 있습니다. 안테나 튜닝 불량을 방지하기 위해 이 공간에는 어떠한 물질도 들어가지 않아야 합니다. Pico 2 W는 표면 실장 모듈로도 사용 가능하도록 설계되었으며, 2.54mm(0.1인치) 피치 그리드에 40개의 주 사용자 핀과 1mm 구멍이 있는 듀얼 인라인 패키지(DIP) 형식을 갖추고 있어 베로보드 및 브레드보드와 호환됩니다. 또한, Pico 2 W에는 기계적 고정을 위한 2.1mm(± 0.05mm) 크기의 장착 구멍 4개가 있습니다(그림 3 참조).

Pico 2 W 핀아웃
Pico 2W 핀아웃은 RP2350 GPIO 및 내부 회로 기능을 최대한 활용하도록 설계되었으며, 동시에 전자기 간섭(EMI) 및 신호 혼선을 줄이기 위해 적절한 수의 접지 핀을 제공합니다. RP2350은 최신 40nm 실리콘 공정을 기반으로 제작되어 디지털 I/O 엣지 속도가 매우 빠릅니다.

메모

• 실제 핀 번호는 그림 4에 표시되어 있습니다. 핀 할당은 그림 2를 참조하세요.

몇몇 RP2350 GPIO 핀은 내부 보드 기능에 사용됩니다.

• GPIO29 VSYS/3 측정을 위한 OP/IP 무선 SPI CLK/ADC 모드(ADC3)
• GPIO25 OP 무선 SPI CS – 높을 때 GPIO29 ADC 핀이 VSYS를 읽을 수도 있습니다.
• GPIO24 OP/IP 무선 SPI 데이터/IRQ
• GPIO23 OP 무선 전원 켜짐 신호
• WL_GPIO2 IP VBUS 감지 – VBUS가 있으면 높고 그렇지 않으면 낮음
• WL_GPIO1 OP는 온보드 SMPS 절전 핀을 제어합니다(섹션 3.4)
• WL_GPIO0 OP가 사용자 LED에 연결됨

GPIO와 접지 핀 외에도 40핀 메인 인터페이스에는 7개의 핀이 있습니다.

• PIN40 V-버스
• PIN39 VSYS
• PIN37 3V3_EN
• PIN36 3V3
• PIN35 ADC_VREF
• PIN33 AGND
• PIN30 달리다

VBUS는 마이크로 USB 입력 볼륨입니다.tage, 마이크로 USB 포트 핀 1에 연결됩니다. 이는 명목상 5V(USB가 연결되지 않았거나 전원이 공급되지 않으면 0V)입니다.

• VSYS는 주요 시스템 입력 볼륨입니다.tage는 허용 범위인 1.8V~5.5V 내에서 변할 수 있으며, 온보드 SMPS에서 RP2350과 GPIO에 3.3V를 생성하는 데 사용됩니다.
• 3V3_EN은 온보드 SMPS 활성화 핀에 연결되며, 100kΩ 저항을 통해 VSYS까지 High로 풀업됩니다. 3.3V를 비활성화하려면(RP2350의 전원도 차단함), 이 핀을 Low로 단락시키세요.
• 3V3은 RP2350과 I/O에 공급되는 주 3.3V 전원으로, 온보드 SMPS에서 생성됩니다. 이 핀은 외부 회로에 전원을 공급하는 데 사용할 수 있습니다(최대 출력 전류는 RP2350 부하 및 VSYS 볼륨에 따라 달라집니다).tage; 이 핀의 부하를 300mA 이하로 유지하는 것이 좋습니다.
• ADC_VREF는 ADC 전원 공급 장치(및 참조) 볼륨입니다.tage이며, Pico 2W에서 3.3V 전원을 필터링하여 생성됩니다. 더 나은 ADC 성능이 필요한 경우 이 핀을 외부 레퍼런스와 함께 사용할 수 있습니다.
• AGND는 GPIO26-29의 접지 기준입니다. 이 신호 아래에는 별도의 아날로그 접지면이 있으며, 이 핀에서 종료됩니다. ADC를 사용하지 않거나 ADC 성능이 중요하지 않은 경우, 이 핀을 디지털 접지에 연결할 수 있습니다.
• RUN은 RP2350 활성화 핀이며, 약 50kΩ의 3.3V 풀업 저항을 내장하고 있습니다. RP2350을 리셋하려면 이 핀을 Low로 단락시키세요.
• 마지막으로 필요한 경우 액세스할 수 있는 6개의 테스트 포인트(TP1-TP6)도 있습니다.amp표면 실장 모듈로 사용하는 경우 다음과 같습니다.
  • TP1 접지(차동 USB 신호용 근접 결합 접지)
  • TP2 USB DM
  • TP3 USB DP
  • TP4 WL_GPIO1/SMPS PS 핀(사용하지 마세요)
  • TP5 WL_GPIO0/LED (사용을 권장하지 않음)
  • TP6 부츠셀
• TP1, TP2, TP3은 마이크로 USB 포트 대신 USB 신호에 접속하는 데 사용할 수 있습니다. TP6은 전원을 켤 때 로우(LOW)로 단락시켜 시스템을 대용량 저장 장치 USB 프로그래밍 모드로 전환하는 데 사용할 수 있습니다. TP4는 외부에서 사용하도록 설계되지 않았으며, TP5는 0V에서 LED 순방향 전압으로만 변동하므로 사용하지 않는 것이 좋습니다.tage (따라서 특별한 주의를 기울여 출력으로만 사용할 수 있음).

표면 실장 면적
다음 설치 공간(그림 5)은 Pico 2 W 장치를 모듈로 리플로우 솔더링하는 시스템에 권장됩니다.

• 이 풋프린트는 테스트 지점 위치와 패드 크기, 그리고 4개의 USB 커넥터 셸 접지 패드(A, B, C, D)를 보여줍니다. Pico 2 W의 USB 커넥터는 관통형 부품으로 기계적 강도를 제공합니다. USB 소켓 핀은 기판을 완전히 관통하지 않지만, 제조 과정에서 이 패드에 솔더가 고여 모듈이 완전히 평평하게 놓이지 않을 수 있습니다. 따라서 SMT 모듈 풋프린트에 패드를 제공하여 Pico 2 W가 다시 리플로우 과정을 거칠 때 솔더가 제어된 방식으로 리플로우될 수 있도록 합니다.
• 사용되지 않는 테스트 포인트의 경우, 캐리어 보드에서 해당 포인트 아래의 구리를 제거해도 됩니다(적절한 간격을 두고).
• 고객과의 테스트를 통해 페이스트 스텐실은 바닥 면적보다 커야 한다는 것을 확인했습니다. 패드를 겹치게 바르면 납땜 시 최상의 결과를 얻을 수 있습니다. 다음 페이스트 스텐실(그림 6)은 Pico 2 W의 솔더 페이스트 영역 크기를 나타냅니다. 바닥 면적보다 163% 더 큰 페이스트 영역을 권장합니다.

금지 구역
안테나용 컷아웃(14mm × 9mm)이 있습니다. 안테나 가까이에 어떤 물체를 놓으면(크기에 관계없이) 안테나의 효율이 떨어집니다. Raspberry Pi Pico W는 패러데이 케이지 현상을 방지하기 위해 금속으로 둘러싸인 곳이 아닌 보드 가장자리에 놓아야 합니다. 안테나 측면에 접지를 추가하면 성능이 약간 향상됩니다.

권장 작동 조건
Pico 2 W의 작동 조건은 대체로 해당 구성 요소에 지정된 작동 조건의 함수입니다.

• 작동 온도 최대 70°C(자체 가열 포함)
• 작동 온도 최소 -20°C
• VBUS 5V ± 10%.
• VSYS 최소 1.8V
• VSYS 최대 5.5V
• VBUS 및 VSYS 전류는 사용 사례에 따라 달라집니다.amp다음 섹션에서 자세한 내용을 설명합니다.
• 권장되는 최대 작동 주변 온도는 70°C입니다.

3장. 응용 프로그램 정보

플래시 프로그래밍

• 온보드 2MB QSPI 플래시는 직렬 와이어 디버그 포트나 특수 USB 대용량 저장 장치 모드를 사용하여 (재)프로그래밍할 수 있습니다.
• Pico 2 W 플래시를 재프로그래밍하는 가장 간단한 방법은 USB 모드를 사용하는 것입니다. 이렇게 하려면 보드의 전원을 끄고, 보드의 전원이 켜지는 동안 BOOTSEL 버튼을 길게 누릅니다(예: USB를 연결하는 동안 BOOTSEL 버튼을 길게 누릅니다).
• 그러면 Pico 2 W가 USB 대용량 저장 장치로 나타납니다. 특수 파일인 '.uf2'를 드래그하면 file 디스크에 이것을 쓸 것입니다 file 플래시로 전환하고 Pico 2 W를 다시 시작하세요.
• USB 부팅 코드는 RP2350의 ROM에 저장되므로 실수로 덮어쓸 수 없습니다.
• SWD 포트를 사용하려면 Raspberry Pi Pico 시리즈 시작하기 책의 SWD 디버깅 섹션을 참조하세요.

범용 I/O

• Pico 2 W의 GPIO는 온보드 3.3V 레일에서 전원을 공급받으며 3.3V로 고정되어 있습니다.
• Pico 2 W는 RP2350의 GPIO 핀 30개 중 26개를 Pico 2 W 헤더 핀으로 직접 연결하여 노출합니다. GPIO0부터 GPIO22까지는 디지털 전용이며, GPIO 26~28은 디지털 GPIO 또는 ADC 입력(소프트웨어 선택 가능)으로 사용할 수 있습니다.

메모

• GPIO 26-29는 ADC가 가능하며 VDDIO(3.3V) 레일에 내부 역 다이오드가 있으므로 입력 볼륨이tage는 VDDIO에 약 300mV를 더한 값을 초과해서는 안 됩니다. RP2350에 전원이 공급되지 않으면 볼륨을 적용합니다.tag이러한 GPIO 핀에 연결된 전류는 다이오드를 통해 VDDIO 레일로 '누설'됩니다. GPIO 핀 0~25(및 디버그 핀)에는 이러한 제한이 없으므로 voltagRP2350에 최대 3.3V까지 전원이 공급되지 않을 때 이러한 핀에 안전하게 적용할 수 있습니다.

ADC 사용
RP2350 ADC는 온칩 레퍼런스가 없으며, 자체 전원 공급 장치를 레퍼런스로 사용합니다. Pico 2W에서 ADC_AVDD 핀(ADC 전원)은 RC 필터(201Ω, 2.2μF)를 사용하여 SMPS 3.3V에서 생성됩니다.

1. 이 솔루션은 3.3V SMPS 출력 정확도에 의존합니다.
2. 일부 PSU 소음은 필터링되지 않습니다.
3. ADC는 전류를 소모합니다(온도 감지 다이오드가 비활성화된 경우 약 150μA, 칩마다 다를 수 있음). 약 150μA*200 = ~30mV의 고유 오프셋이 발생합니다. ADC가 비활성화된 경우 전류 소모량에 약간의 차이가 있습니다.ampling(약 +20μA)이므로 오프셋도 s에 따라 달라집니다.amp온도뿐만 아니라 작동 온도도 마찬가지입니다.

ADC_VREF와 3.3V 핀 사이의 저항을 변경하면 더 많은 노이즈를 희생하여 오프셋을 줄일 수 있으며 이는 사용 사례가 여러 s에 걸쳐 평균화를 지원할 수 있는 경우에 유용합니다.amp레.

• SMPS 모드 핀(WL_GPIO1)을 High로 설정하면 전원 공급 장치가 PWM 모드로 전환됩니다. 이렇게 하면 경부하 시 SMPS의 고유 리플을 크게 줄여 ADC 전원의 리플을 줄일 수 있습니다. 하지만 경부하 시 Pico 2W의 전력 효율이 저하되므로, ADC 변환이 완료되면 WL_GPIO1을 다시 Low로 설정하여 PFM 모드를 다시 활성화할 수 있습니다. 3.4절을 참조하십시오.
• ADC 오프셋은 ADC의 두 번째 채널을 접지에 연결하고 이 0 측정값을 오프셋에 대한 근사치로 사용하면 줄일 수 있습니다.
• ADC 성능을 크게 향상시키기 위해 LM4040과 같은 외부 3.0V 션트 레퍼런스를 ADC_VREF 핀에서 접지로 연결할 수 있습니다. 이렇게 하면 ADC 범위가 0V ~ 3.3V가 아닌 0V ~ 3.0V 신호로 제한되고, 션트 레퍼런스는 200Ω 필터 저항(3.3V ~ 3.0V)/200 = ~1.5mA의 연속 전류를 소비합니다.
• Pico 2W(R9)의 1Ω 저항은 2.2μF에 직접 연결 시 불안정해질 수 있는 션트 레퍼런스를 지원하기 위해 설계되었습니다. 또한 3.3V와 ADC_VREF가 함께 단락된 경우에도 필터링이 가능하도록 합니다(노이즈에 강하고 고유 오프셋을 줄이고 싶은 사용자는 이러한 방식을 선호할 수 있습니다).
• R7은 물리적으로 큰 1608미터(0603) 패키지 저항기이므로 사용자가 ADC_VREF를 분리하고 ADC 볼륨을 직접 변경하려는 경우 쉽게 제거할 수 있습니다.tag예를 들어 eamp완전히 별도의 볼륨에서 전원을 공급합니다.tage (예: 2.5V). RP2350의 ADC는 3.0/3.3V에서만 검증되었지만, 약 2V까지 작동해야 합니다.

파워체인
Pico 2 W는 간단하면서도 유연한 전원 공급 장치 아키텍처로 설계되었으며, 배터리나 외부 전원과 같은 다른 전원 공급 장치로부터 쉽게 전원을 공급받을 수 있습니다. Pico 2 W를 외부 충전 회로와 통합하는 것도 간단합니다. 그림 8은 전원 공급 회로를 보여줍니다.

• VBUS는 마이크로 USB 포트에서 5V 입력으로, 쇼트키 다이오드를 통해 VSYS를 생성합니다. VBUS-VSYS 다이오드(D1)는 다양한 전원 공급 장치의 OR 연결을 통해 VSYS에 전력을 공급하여 유연성을 높여줍니다.
• VSYS는 메인 시스템 '입력 볼륨'입니다.tage'는 RT6154 벅-부스트 SMPS에 전원을 공급하여 RP2350 장치와 I/O에 고정 3.3V 출력을 생성합니다(외부 회로에 전원을 공급하는 데 사용 가능). VSYS는 3으로 나누어지며(Pico 2W 회로도의 R5, R6에 의해), 무선 전송이 진행 중이 아닐 때 ADC 채널 3에서 모니터링할 수 있습니다. 이는 다음과 같은 용도로 사용할 수 있습니다.ample는 조잡한 배터리 볼륨으로tag전자 모니터.
• 벅-부스트 SMPS는 이름에서 알 수 있듯이 벅 모드에서 부스트 모드로 원활하게 전환할 수 있으므로 출력 볼륨을 유지할 수 있습니다.tag넓은 입력 볼륨 범위에서 3.3V의 etag즉, ~1.8V ~ 5.5V로 전원 선택에 많은 유연성이 있습니다.
• WL_GPIO2는 VBUS의 존재를 모니터링하고, R10과 R1은 VBUS가 없는 경우 VBUS를 끌어내려 0V가 되도록 합니다.
• WL_GPIO1은 RT6154 PS(절전) 핀을 제어합니다. PS가 낮으면(Pico 2W의 기본값) 레귤레이터는 펄스 주파수 변조(PFM) 모드로 전환됩니다. 이 모드는 경부하에서는 스위칭 MOSFET을 가끔씩만 켜서 출력 커패시터를 최대로 유지함으로써 상당한 전력을 절약합니다. PS를 높게 설정하면 레귤레이터는 펄스 폭 변조(PWM) 모드로 전환됩니다. PWM 모드는 SMPS가 연속적으로 스위칭하도록 강제하여 경부하에서 출력 리플을 상당히 줄여주지만(일부 사용 사례에서는 유용할 수 있음), 효율이 크게 떨어집니다. 부하가 높을 때는 SMPS가 PS 핀 상태와 관계없이 PWM 모드로 전환됩니다.
• SMPS EN 핀은 100kΩ 저항에 의해 VSYS까지 끌어올려지고 Pico 2 W 핀 37에서 사용할 수 있습니다. 이 핀을 접지에 단락시키면 SMPS가 비활성화되고 저전력 상태가 됩니다.

메모 
RP2350에는 3.3V 전원에서 1.1V(공칭)로 디지털 코어에 전원을 공급하는 온칩 선형 레귤레이터(LDO)가 있는데, 이는 그림 8에 표시되어 있지 않습니다.

Raspberry Pi Pico 2 W에 전원 공급

• Pico 2 W에 전원을 공급하는 가장 간단한 방법은 마이크로 USB를 연결하는 것입니다. 이 USB는 5V USB VBUS 볼륨에서 VSYS(및 시스템)에 전원을 공급합니다.tage, D1을 통해(따라서 VSYS는 쇼트키 다이오드 전압 강하를 뺀 VBUS가 됨).
• USB 포트가 유일한 전원인 경우 VSYS와 VBUS를 안전하게 단락시켜 쇼트키 다이오드 전압 강하를 제거할 수 있습니다(이렇게 하면 효율이 향상되고 VSYS의 리플이 감소합니다).
• USB 포트를 사용하지 않을 경우 VSYS를 원하는 전원(범위: 약 1.8V~5.5V)에 연결하여 Pico 2 W에 전원을 공급해도 안전합니다.

중요한
USB 호스트 모드에서 Pico 2 W를 사용하는 경우(예: TinyUSB 호스트 중 하나 사용)amples) 그러면 VBUS 핀에 5V를 공급하여 Pico 2W에 전원을 공급해야 합니다.

Pico 2W에 두 번째 전원을 안전하게 추가하는 가장 간단한 방법은 다른 쇼트키 다이오드를 통해 VSYS에 전원을 공급하는 것입니다(그림 9 참조). 이렇게 하면 두 개의 볼륨이 'OR'됩니다.tages, 외부 볼륨 중 더 높은 볼륨을 허용합니다.tage 또는 VBUS를 통해 VSYS에 전원을 공급하고 다이오드는 어느 쪽 전원이 다른 전원에 역전력을 공급하지 못하도록 합니다. 예를 들어amp단일 리튬 이온 셀* (셀 용량tag(~3.0V~4.2V)는 잘 작동하며, AA 직렬 셀 3개(~3.0V~4.8V)와 ~2.3V~5.5V 범위의 다른 고정 전원 공급 장치도 마찬가지입니다. 이 방식의 단점은 두 번째 전원 공급 장치가 VBUS와 마찬가지로 다이오드 전압 강하를 겪게 된다는 점인데, 이는 효율 측면에서 바람직하지 않거나 소스가 이미 입력 전압의 낮은 범위에 가까운 경우 바람직하지 않을 수 있습니다.tagRT6154에서는 허용되었습니다.

두 번째 전원에서 전력을 공급하는 개선된 방법은 그림 10과 같이 쇼트키 다이오드를 대체하기 위해 P채널 MOSFET(P-FET)을 사용하는 것입니다. 여기서 FET의 게이트는 VBUS에 의해 제어되며, VBUS가 공급되면 두 번째 전원의 연결을 끊습니다. P-FET는 낮은 온 저항을 갖도록 선택해야 효율과 볼륨을 극복할 수 있습니다.tag다이오드만 사용한 솔루션에서는 e-drop 문제가 발생합니다.

• Vt(임계 볼륨)에 주목하세요.tage) P-FET의 최소 외부 입력 볼륨보다 훨씬 낮게 선택되어야 합니다.tag즉, P-FET가 빠르게 낮은 저항으로 켜지도록 합니다. 입력 VBUS가 제거되면 P-FET는 VBUS가 P-FET의 Vt 아래로 떨어질 때까지 켜지지 않습니다. 이 때 P-FET의 바디 다이오드는 (Vt가 다이오드 전압 강하보다 작은지에 따라) 도통을 시작할 수 있습니다. 최소 입력 전압이 낮은 입력의 경우tag또는 P-FET 게이트가 느리게 변화할 것으로 예상되는 경우(예: VBUS에 커패시턴스가 추가되는 경우) P-FET 양단에 2차 쇼트키 다이오드(바디 다이오드와 같은 방향)를 연결하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 볼륨이 감소합니다.tagP-FET의 바디 다이오드에 전압 강하가 발생합니다.
• 전amp대부분의 상황에 적합한 P-MOSFET 중 하나는 최대 Vt가 0.9V이고 Ron이 100mΩ(2.5V Vgs에서)인 Diodes DMG2305UX입니다.

주의
리튬 이온 셀을 사용하는 경우, 과방전, 과충전, 허용 온도 범위를 벗어난 충전 및 과전류에 대한 적절한 보호 기능을 갖추고 있어야 합니다. 보호되지 않은 배터리 셀은 위험하며, 허용 온도 및/또는 전류 범위를 벗어난 과방전, 과충전 또는 충전/방전 시 발화 또는 폭발할 수 있습니다.

배터리 충전기 사용
Pico 2W는 배터리 충전기와 함께 사용할 수도 있습니다. 이는 약간 더 복잡한 사용 사례이지만 여전히 간단합니다. 그림 11은 예시를 보여줍니다.amp'전원 경로' 유형 충전기를 사용하는 경우(필요에 따라 충전기가 배터리에서 전원을 공급받거나 입력 소스에서 전원을 공급받고 배터리를 충전하는 방식을 원활하게 관리함)

예전에는amp충전기 입력에 VBUS를 공급하고, 앞서 언급한 P-FET 배열을 통해 VSYS에 출력을 공급합니다. 사용 사례에 따라 이전 섹션에서 설명한 대로 P-FET에 쇼트키 다이오드를 추가할 수도 있습니다.

USB

• RP2350에는 장치 모드와 호스트 모드 모두에서 사용할 수 있는 USB1.1 PHY 및 컨트롤러가 내장되어 있습니다. Pico 2W는 필요한 27Ω 외부 저항 두 개를 추가하여 이 인터페이스를 표준 마이크로 USB 포트에 연결합니다.
• USB 포트는 RP2350 부트 ROM에 저장된 USB 부트로더(BOOTSEL 모드)에 접근하는 데 사용할 수 있습니다. 또한 사용자 코드를 통해 외부 USB 장치나 호스트에 접근할 수도 있습니다.

무선 인터페이스
Pico 2 W에는 Infineon CYW43439를 사용하는 온보드 2.4GHz 무선 인터페이스가 포함되어 있으며, 다음과 같은 기능이 있습니다.

• WiFi 4(802.11n), 단일 대역(2.4GHz)
• WPA3
• SoftAP(최대 4개 클라이언트)
• 블루투스 5.2
  • Bluetooth LE Central 및 Peripheral 역할 지원
  • Bluetooth Classic 지원

안테나는 ABRACON(구 ProAnt)에서 라이선스를 받은 온보드 안테나입니다. 무선 인터페이스는 SPI를 통해 RP2350에 연결됩니다.

• 핀 제한으로 인해 일부 무선 인터페이스 핀은 공유됩니다. CLK는 VSYS 모니터와 공유되므로, SPI 트랜잭션이 진행 중이 아닐 때만 ADC를 통해 VSYS를 읽을 수 있습니다. Infineon CYW43439 DIN/DOUT과 IRQ는 모두 RP2350의 한 핀을 공유합니다. SPI 트랜잭션이 진행 중이 아닐 때만 IRQ를 확인하기에 적합합니다. 이 인터페이스는 일반적으로 33MHz로 작동합니다.
• 최상의 무선 성능을 위해서는 안테나를 빈 공간에 두어야 합니다. 예를 들어, 안테나 아래나 근처에 금속을 두면 이득과 대역폭 측면에서 성능이 저하될 수 있습니다. 안테나 측면에 접지된 금속을 추가하면 안테나 대역폭을 향상시킬 수 있습니다.
• CYW43439에는 다른 보드 기능에 사용되는 GPIO 핀이 3개 있으며 SDK를 통해 쉽게 액세스할 수 있습니다.
  • WL_GPIO2
  • IP VBUS 감지 – VBUS가 있으면 높고 그렇지 않으면 낮음
  • WL_GPIO1
  • OP는 온보드 SMPS 절전 핀을 제어합니다(섹션 3.4)
  • WL_GPIO0
• OP가 사용자 LED에 연결됨

메모 
Infineon CYW43439에 대한 전체 세부 정보는 Infineon에서 확인할 수 있습니다. web대지.

디버깅
Pico 2 W는 RP2350 직렬 와이어 디버그(SWD) 인터페이스를 3핀 디버그 헤더에 연결합니다. 디버그 포트 사용을 시작하려면 "Raspberry Pi Pico 시리즈 시작하기" 책의 "SWD 디버깅" 섹션을 참조하세요.

메모 
RP2350 칩은 SWDIO 및 SWCLK 핀에 내부 풀업 저항을 갖고 있으며, 두 저항 모두 정격 60kΩ입니다.

부록 A: 가용성
Raspberry Pi는 적어도 2028년 1월까지 Raspberry Pi Pico 2 W 제품의 공급을 보장합니다.

지원하다
지원은 Raspberry Pi의 Pico 섹션을 참조하세요. web사이트에 접속하고, Raspberry Pi 포럼에 질문을 게시하세요.

부록 B: Pico 2 W 구성 요소 위치

부록 C: 평균 고장 간격(MTBF)

표 1. Raspberry Pi Pico 2 W의 평균 고장 간격

모델	평균 고장 간격 접지 양성 (시간)	평균 고장 간격 지상 모바일 (시간)
피코 2W	182 000	11 000

지상, 양성 
이동이 불가능하고 온도와 습도가 조절되는 환경에 적용되며, 유지관리가 용이합니다. 여기에는 실험실 기구 및 시험 장비, 의료용 전자 장비, 비즈니스 및 과학용 컴퓨터 단지가 포함됩니다.

지상, 이동 
온도, 습도 또는 진동 제어 없이 일반적인 가정용 또는 경공업용보다 훨씬 높은 수준의 운영 스트레스를 가정합니다. 바퀴 달린 차량이나 궤도 차량에 설치된 장비와 수동으로 운반되는 장비에 적용됩니다. 모바일 및 휴대용 통신 장비가 포함됩니다.

문서 릴리스 내역

• 25년 2024월 XNUMX일
• 최초 출시.

자주 묻는 질문

질문: Raspberry Pi Pico 2W의 전원 공급 장치는 어떤 것이어야 합니까?
A: 전원 공급 장치는 5V DC와 최소 정격 전류 1A를 제공해야 합니다.

질문: 규정 준수 인증서와 번호는 어디에서 찾을 수 있나요?
A: 모든 규정 준수 인증서 및 번호는 다음에서 확인하세요. www.raspberrypi.com/compliance.

문서 / 리소스

라즈베리파이 피코 2W 마이크로컨트롤러 보드 [PDF 파일] 사용자 가이드 PICO2W, 2ABCB-PICO2W, 2ABCBPICO2W, Pico 2 W 마이크로컨트롤러 보드, Pico 2 W, 마이크로컨트롤러 보드, 보드

참고문헌

• 사용자 설명서