【Follow me第二季第4期】1.Nano RP2040 Connect 硬件分析
本帖最后由 我的学号 于 2024-11-21 11:20 编辑<p>本次 EEWORLD 和 DIGILEY 联合举办的 Follow Me 第二季第四期指令的板卡为 Nano RP2040 Connect， 这是一款搭载了 树莓派 RP2040 芯片, 板载加速计，陀螺仪，RGB LED 和 MESN 麦克风等模块，同时可以通过 MINA-W102 设备进行 WIFI 和蓝牙通信，十分适合物联网 AI 项目的学习和开发。下边结合官方给出的硬件原理图对板卡进行简要分析：</p>
<p>官网地址： <a href="https://docs.arduino.cc/hardware/nano-rp2040-connect/" target="_blank">Nano RP2040 官方资料</a></p>
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<p>查看规格说明，板卡框架如下：</p>
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<p>一，供电情况</p>
<p>板子的供电由 USB 接口而来；接上USB 线后，电源经过一个 肖特基二极管 来到 电源管理芯片 MP2322GQH，这是一款来自 MPS 的宽输入范围 (3V~22V)，持续输出电流可达 1A 的同步降压芯片，QFN 的尺寸十分适合在小型设备上使用</p>
<p><a href="https://www.digikey.cn/zh/products/detail/monolithic-power-systems-inc/MP2322GQH-Z/18090012" target="_blank">电源芯片 MP2322GQH</a></p>
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<p>外部输入电源经过降压后得到 3v3 电压，供给后续板块主芯片和各个模块使用</p>
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<p>二. 主芯片 RP2040</p>
<p>树莓派基金会在 21 年 1月份推出的 Cortex-m0+ 芯片 RP2040, 以丰富可拓展的外设, 价格上的优势和丰富的生态开发，在创客圈中颇受欢迎。开发资料可参考：<a href="https://pico.org.cn/" target="_blank">树莓派 PICO 中文</a></p>
<p>芯片规格参数如下：</p>
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<p>如需要复用引脚，可以参考：</p>
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<p>回到 Nano RP2040 最小系统，输入3v3 电源为高速外设的运行供电，芯片内部转换出 1.1v 电压供电，无需添加额外降压线路。</p>
<p>VCC 和GND 之间需要放置 104 电容，越靠近芯片越好</p>
<p>为芯片提供频率的是来自微芯的12Mhz 有源晶振 <a href="https://www.digikey.cn/zh/products/detail/microchip-technology/DSC6111HI2B-012-0000/11192212" target="_blank">DSC6111HI2B</a></p>
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<p>三.麦克风模块</p>
<p>RP2040 通过 PDM 接线和来自 ST 的 MEMS音频传感器全向立体声数字麦克风芯片 <a href="https://www.digikey.cn/zh/products/detail/stmicroelectronics/MP34DT06JTR/9605993?s=N4IgTCBcDaILIAUDMAWAIgFQAwDYBSGASiALoC%2BQA" target="_blank">MP34DT06JTR</a>，其低功耗小尺寸十分适合在可穿戴设备上使用</p>
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<p>四 IIC 接线</p>
<p>RP2040 的 IIC 接口连接有四：</p>
<p>1 为 来自微芯的安全加密芯片 <a href="https://www.digikey.cn/zh/products/detail/microchip-technology/ATECC608A-MAHDA-T/7928114" target="_blank">ATECC608A-MAHDA-T</a>， 独特的硬件加密算法保证传输的数据只有通过特定密钥才能解析出原数据</p>
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<p>2 为来自 ST 的加速度陀螺仪六轴传感器 <a href="https://www.digikey.cn/zh/products/detail/stmicroelectronics/LSM6DSOXTR/9841882?s=N4IgTCBcDaIDIGUCyA2AIgg8gDQCoCUQBdAXyA" target="_blank">LSM6DSOXTR</a>， 同样属于低功耗高性能芯片，具机器学习内核极大丰富了设备的使用场合</p>
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<p>3 为对外 IIC 接口引出，注意板上已添加上拉电阻</p>
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<p>4.和WIFI 蓝牙芯片连接</p>
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<p>五, FLASH 模块</p>
<p>FLASH 芯片使用的是来自瑞萨的 128Mbit NorFlash <a href="https://www.digikey.cn/zh/products/detail/renesas-electronics-corporation/AT25SF128A-MHB-T/10280620?s=N4IgTCBcDaIIIBUwFYDKAxAjGAHHAtALIASAQvgiALoC%2BQA" target="_blank">AT25SF128A-MHB-T</a>, 充分利用了 RP2040 的QSPI 四线通信</p>
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<p>六，无线通信模块</p>
<p>WIFI 蓝牙芯片使用 UBLOX 的 <a href="https://www.digikey.cn/zh/products/detail/u-blox/NINA-W102-00B/7931803?s=N4IgTCBcDaIHIEk4EEC0B1AjABjK72AQiALoC%2BQA" target="_blank">NINA-W102-00B</a> ， 其内置MCU 支持 UART/SPI/IIC 等各种通信接口</p>
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<p>三色 RGB 可用于反映无线通信芯片的工作情况</p>
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<p>7.用户指示灯，给高电平灯亮</p>
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<p>8.SWD 接口和复位按键</p>
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<p>按树莓派官方说法，可以通过一个PICO 对另一个PICO 进行调试</p>
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<p>9. 排针引出基本为空余引脚，可拓展使用</p>
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<div>Nano RP2040 原理图：</div>
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<p>所以三色灯由wifi芯片控制，那怎么通知wifi芯片？i2c还是spi，还是uart？怎么感觉都有呢？</p>
<div style="position: fixed; opacity: 1; height: 300px; width: 100%; font-size: 25px; text-align: center; bottom: 200px; left: 0px; display: none; flex-direction: column; justify-content: center; z-index: 1661789940; top: calc(50% + 0px);"> </div>
yilonglucky 发表于 2024-11-21 13:38
所以三色灯由wifi芯片控制，那怎么通知wifi芯片？i2c还是spi，还是uart？怎么感觉都有呢？
<p>这个WIFI 芯片其实就是ESP32；从原理图上看RGB 灯接线从它来，A6 A7的端口也是它；看了官方例程，通信方式是SPI； 这几个GPIO 感觉像是设置了透传，RP2040 可以间接使用</p>
<p>给力！</p>
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