Raspberry Pi micro

Tipos de Microcontroladores Raspberry Pi

O microcontrolador Raspberry Pi está disponível em dois modelos diferentes: Raspberry Pi Pico e Raspberry Pi Pico WH.

• Raspberry Pi Pico

  O Raspberry Pi Pico é uma placa de microcontrolador minúscula projetada para executar sistemas embarcados. É construído com base em um processador ARM de núcleo duplo conhecido como Raspberry Pi Silicon RP2040. Os dois núcleos ARM Cortex M0+ podem operar a velocidades de até 133 MHz e incluem 264 KB de RAM e suporte para até 16 MB de Flash embutido. Ele possui conectividade USB, uma porta USB Micro-B que permite que os usuários o conectem a um computador por meio de um cabo Micro USB, e pode ser programado usando várias ferramentas e linguagens.

  Ele possui E/S programável, dois bancos GPIO distintos e a capacidade de usar todos os GPIOs no Raspberry Pi Pico. Ele possui controladores DMA e controladores de interrupção programáveis, tornando possível construir interfaces periféricas personalizadas. O Pico também possui uma interface I2C, SPI e UART na qual ele pode se comunicar com outros dispositivos e periféricos. Possui 26 pinos GPIO, fornecendo um conjunto completo de pinos GPIO para conectar outros dispositivos, sensores e acessórios.

  Além disso, o modelo Pico vem com um kit de aprendizado ativo, que consiste em projetos de hardware que permitem que os usuários aprendam como usar microcontroladores em computação. O kit inclui componentes de hardware programáveis, como LEDs IO, USB e SYS, que ajudam na programação e fornecem feedback visual.

• Raspberry Pi Pico WH

  O Raspberry Pi Pico WH é semelhante ao Raspberry Pi Pico básico, mas vem com um cabeçalho GPIO de 40 pinos pré-soldado. Isso facilita para os usuários começarem a prototipar e desenvolver aplicativos. A versão Wireless (Pico W) inclui conectividade Wi-Fi, tornando-a adequada para projetos de Internet das Coisas (IoT).

  Em comparação com o modelo Pico padrão, o Pico WH possui um relógio mestre de calor e luz que sincroniza todos os relógios no Pico na inicialização. Ele também possui um número de série exclusivo baseado em flash de 2048 bytes que pode ser usado com o dispositivo USB do Pico. O cabeçalho pré-soldado neste microcontrolador permite que os usuários conectem componentes eletrônicos e outros dispositivos sem necessidade de soldagem, tornando-o acessível a usuários que podem não ter habilidades de soldagem.

  Os usuários podem programar o Pico WH em várias linguagens de programação, incluindo Python, C/C++, Arduino, Java, MicroBit, Edge Impulse e Rust. Ele também possui um conjunto de 26 pinos GPIO Raspberry Pi Pico estendidos que os usuários podem conectar usando pinos de cabeçalho macho ou fêmea. Cada pino possui sua própria luz de status LED para E/S digital, UART, I2C, SPI, ADC e capacidades PWM.

  Com a vantagem adicional da conectividade Wi-Fi, o Pico WH pode ser usado para construir projetos Raspberry Pi Pico que incluem comunicação sem fio, como servidores web, registradores de dados e sensores remotos.

Função e recursos

O microcontrolador Raspberry Pi possui vários recursos que capacitam criadores em todo o mundo a desenvolver e construir vários projetos. Eles incluem;

• Processador: O Raspberry Pi Pico possui um Arm Cortex M0+ de núcleo duplo que funciona a até 133 MHz. Este microprocessador avançado fornece uma plataforma sólida para desenvolver projetos computacionalmente intensivos.
• Microcontrolador: Diferentemente de outras placas Raspberry Pi que usam uma unidade de microcontrolador, o Raspberry Pi Pico usa o chip de microcontrolador RP2040, projetado pelo Raspberry Pi. Ele possui E/S programável e uma plataforma inovadora para o Raspberry Pi Pico sem fio e outros projetos embarcados.
• Memória Flash: O Raspberry Pi Pico vem com 2 MB de memória flash NAND. O Pico pode ser usado para armazenar o sistema operacional, bootloader e arquivos como qualquer outro dispositivo de armazenamento flash devido à sua capacidade de memória.
• Entradas/Saídas Digitais: O Raspberry Pi Pico possui 26 pinos GPIO (Entrada/Saída de Uso Geral); O Raspberry Pi Pico w também possui 3 pinos de antena extras. Esses DI/Os podem ser programados para ler ou enviar sinais digitais, tornando-os ideais para construir projetos interativos, como robôs, alarmes e teclados.
• Temporizadores/Contadores: Existem 4 temporizadores no Raspberry Pi Pico que podem ser usados para diferentes aplicações baseadas em tempo. Os temporizadores ajudam em funções de contagem de tempo, como fazer intervalos de tempo precisos para medir ou gerar sinais PWM.
• Entradas ADC: ADCs (Conversores Analógico-Digitais) transformam sinais analógicos em sinais digitais que o microprocessador pode usar. O Raspberry Pi Pico possui 3 ADCs que podem ser empregados para leituras de sensores, entre outras coisas.
• Compatível com a plataforma Trinket: O Raspberry Pi Pico pode executar código escrito para peças ATtiny populares, como o Adafruit Universal Trinket. Isso facilita para os usuários portarem projetos existentes para o Raspberry Pi Pico.

Aplicações do Microcontrolador Raspberry Pi

Devido à sua versatilidade, tamanho minúsculo e acessibilidade, o microcontrolador Raspberry Pi é amplamente utilizado em vários setores.

• Robótica: Os microcontroladores Raspberry Pi 5 podem ser integrados em sistemas robóticos para controlar ações e receber feedback de sensores. Eles são amplamente utilizados em braços robóticos, robôs com rodas, drones automatizados e outros robôs móveis. As bibliotecas e interfaces de programação fáceis de usar permitem que as pessoas adicionem recursos como evitação de obstáculos, localização de caminho e controle remoto.
• Desenvolvimento de sistemas embarcados: Usar um microcontrolador Raspberry Pi Pico oferece aos alunos e desenvolvedores uma experiência prática com design de sistemas embarcados. Seus pinos GPIO, várias opções de conectividade e natureza programável o tornam uma ótima plataforma para aprender como colocar os conceitos de sistemas embarcados em prática. Os usuários podem aprender como interagir com dispositivos, desenvolver sistemas de controle e criar aplicativos embarcados por meio da programação.
• Soluções de IoT: Os construtores de sistemas de IoT utilizam microcontroladores Raspberry Pi para conectar objetos físicos à Internet. Eles podem coletar dados do ambiente circundante usando sensores integrados ou conectar periféricos repletos de sensores por meio de links com fio e sem fio. Além disso, eles podem enviar informações pela Internet para armazenamento em nuvem ou análise usando recursos de rede integrados como WIFI e Ethernet.
• Aquisição e controle de dados: Um Raspberry Pi Pico pode ser usado para medir temperatura, umidade e qualidade do ar com a ajuda de sensores conectados. Suas capacidades podem ser aprimoradas integrando sensores adicionais e empregando algoritmos programáveis para monitorar a situação ambiental e fornecer dados em tempo real. Este sistema de monitoramento ambiental facilita o acompanhamento da qualidade do ar e a tomada de medidas preventivas.
• Automação de processos: Um microcontrolador Raspberry Pi Pico pode ser programado para automatizar o monitoramento e rastreamento do uso de energia de uma casa conectando-se a medidores de energia inteligentes e sensores. Os usuários podem usar os dados de consumo de energia que ele coleta para otimizar o uso de energia conectando-o a um smartphone ou aplicativo baseado na web.
• Dispositivos para casa inteligente: Para oferecer comandos de voz e capacidades de controle, traga recursos de reconhecimento de fala e processamento de linguagem natural integrados para o hub de casa inteligente. As opções de conectividade permitem a integração com outros dispositivos e sistemas inteligentes.
• Sinalização digital: O microcontrolador pode controlar uma tela para exibir gráficos dinâmicos, texto e multimídia. "Os microcontroladores Raspberry Pi podem ser usados para exibir conteúdo educacional, listagens de imóveis e telas de menu em restaurantes, lojas de varejo e saguões corporativos.
• Sistemas de jogos: Os usuários podem transformar um Raspberry Pi em um console de jogos retrô instalando software de emulação de jogos. Também pode ser usado para criar consoles de jogos portáteis ou gabinetes de fliperama interativos.
• Prototipagem e desenvolvimento: Os microcontroladores Raspberry Pi simplificaram a prototipagem de projetos eletrônicos. Eles são úteis para prototipagem rápida porque fornecem uma ampla gama de portas de E/S, recursos programáveis e programação instantânea.

Como escolher o microcontrolador Raspberry Pi

Dadas as diversas aplicações potenciais do Raspberry Pi Zero W, é fundamental considerar suas capacidades no contexto dessas aspirações. A Fundação Raspberry Pi sempre defendeu que o custo não deve comprometer a funcionalidade.

O seguinte pode ser útil para decidir sobre um modelo Raspberry Pi;

• Orçamento e necessidades: Como mencionado anteriormente, cada modelo atende a diferentes seções do mercado. Escolher o modelo menos caro pode não ser sábio se um mais robusto for necessário para projetos mais ambiciosos. Observe as especificações de cada modelo (memória, velocidade do processador, recursos incluídos) e, em seguida, pense no que se espera realizar. O mais barato consegue lidar com isso ou devemos optar por uma opção mais cara? Os modelos de preços do Raspberry Pi geralmente se baseiam na potência de computação, no tamanho da memória e nos recursos integrados.
• Software instantâneo: Raspberry PIs são popularmente usados com sistemas operacionais imediatamente inicializáveis, como NOOBS ou PINN instalados em um cartão SD/microSD. Isso permite que os usuários vejam se o modelo escolhido tem recursos suficientes executando programas logo após ligá-los sem etapas adicionais de configuração primeiro. Aqueles com mais memória (pelo menos 1 GB de RAM) são mais adequados para isso, especialmente se outro sistema operacional for usado em vez do Raspbian (como Android, Picade ou DietPi), pois permite acesso multiusuário mais suave e tempos de inicialização de aplicativos mais rápidos durante a instalação.
• Arquitetura do processador: Processadores baseados em ARM, como Raspberry Pi, usam uma arquitetura diferente da dos chips Intel ou AMD ao executar PCs Microsoft Windows. Portanto, sistemas operacionais e software projetados para PCs podem não funcionar com Raspberry PIs, embora compartilhem algumas semelhanças em funcionalidade e fator de forma. No entanto, muitos programas feitos especialmente para Linux funcionam perfeitamente em dispositivos Raspberry Pi porque eles possuem sistema operacional Linux.
• Escolha do modelo: Outro ponto a ser observado é a disponibilidade de uma variante de cada modelo, ou seja, Raspberry Pi 4 Modelo B, 2 GB, 4 GB e 8 GB, cada um deles terá diferentes capacidades de memória. É também necessário remover nas versões a letra W ou modelos com Wi-Fi ativado podem ser usados para controlar remotamente qualquer um dos desktops ou mini laptops.

Perguntas e respostas sobre o microcontrolador Raspberry Pi

P1: Qual é a diferença entre um Raspberry Pi e um carregador de viagem micro USB?

A1: O Raspberry Pi é um pequeno computador que pode ser usado para muitas coisas diferentes. Um carregador de viagem micro USB é um dispositivo usado para carregar eletrônicos, como smartphones.

P2: Qual é o benefício de usar um microcontrolador Raspberry Pi?

A2: Simplifica o design e reduz o número de componentes na placa de circuito. Isso pode reduzir custos e aumentar a confiabilidade.

P3: Como se armazenam dados em um microcontrolador Raspberry Pi Pico?

A3: É possível armazenar dados em um microcontrolador Raspberry Pi Pico usando uma interface de cartão SD ou um dispositivo de armazenamento em massa USB.

P4: Como se alimenta um microcontrolador Raspberry Pi Pico?

A4: É possível alimentar um microcontrolador Raspberry Pi Pico usando um cabo de alimentação micro USB, baterias ou um adaptador de energia.