Лучшие RP2040 платы для ваших проектов в 2021 году

В январе 2021 года Raspberry Foundation впервые представила чип собственной разработки, RP2040. Первая система на его основе — микроконтроллер Raspberry Pi Pico, который сразу же стал конкурентом части устройств на Arduino.

Несколько позже собственные платы на основе этого чипа стали выпускать и другие компании, так что за сравнительно короткое время появилась достаточно обширная ниша новых микроконтроллеров на базе RP2040. В продолжении — список лучших (для разных целей) плат RP2040. На их основе можно создавать самые разные проекты — от простых роботов до базовых ИИ-систем.

Советы перед покупкой платы

• Какой размер платы и с каким количеством пинов вам подходит? Так, микроконтроллеры вроде Pimoroni Tiny RP2040 и Adafruit QT Py RP2040 имеют относительно небольшой размер, но у них и меньшее количество пинов.
• Нужна ли беспроводная связь? Сейчас есть лишь одна плата, Arduino Nano RP2040 Connect, оснащенная модулями Wi-Fi и Bluetooth. Есть и расширения вроде Pimoroni Pico Wireless Pack.
• Выбор экосистемы. Распиновка у разных плат RP2040 отличается — и не все расширения или другие платы совместимы. Например, Adafruit Feather RP2040 совместима примерно с 20+ плат FeatherWing.
• Специфические коннекторы и подключения. Речь идет о Stemma QT, Qwiic и Grove. Если вам они нужны — конечно, стоит покупать и плату с ними. Если нет — то зачем?

Raspberry Pi Pico

Оригинальная плата от Raspberry, стоимость которой составляет всего $4, причем она оснащена 40-пиновым GPIO. Поскольку это стандартный интерфейс, с ним совместимо большое количество плат-расширений, включая Kitronik Robotics Board и другие.

Конечно, это очень недорогая плата, так что максимальной функциональности от нее ждать не стоит. Во-первых, у вас есть только три аналого-цифровых контакта, тогда как на многих платах сторонних производителей их четыре или более. Во-вторых, у платы всего 2 МБ памяти, что является минимумом. Правда, этого более чем достаточно для большинства систем разработки.

Еще один недостаток заключается в том, что в Pico используется разъем micro USB, а не более продвинутый разъем USB-C. Однако, учитывая низкую стоимость и мощную экосистему поддержки, Raspberry Pi Pico — must have в инвентаре гика.

Adafruit Feather RP2040 — золотой стандарт экосистемы Pi

Adafruit, ставшая партнером проекта RP2040 почти сразу после его появления, за короткий срок выпустила несколько отличных плат. У компании есть собственная эко-система форм-факторов. Самая большая, Feather, как раз и работает на основе RP2020.

У Feather RP2040 меньше пинов, чем у Pico, но те, что остались, подобраны так, что особой проблемы для разработчика это не вызывает. Большинство необходимых функций — в наличии. Недостаток GPIO-пинов восполняется Stemma QT, плюс есть возможность подключения и зарядки аккумулятора.

Эта плата — одна из самых универсальных на рынке. Стоит она, конечно, больше, чем Pico, но и возможностей предоставляет тоже больше.

Cytron Maker Pi Pico — идеальный вариант для Raspberry Pi Pico проектов

Raspberry Pi Pico — это отличная возможность для начала работы с программированием микроэлектронике. Несмотря на небольшой размер, у Maker Pi Pico есть множество дополнительных функций, которые добавляются к возможностям Raspberry Pi Pico. Все это разработчики разместили на относительно небольшой плате. Стоимость же этого чуда техники составляет чуть менее $10 долларов, включая распаянный Raspberry Pi Pico.

За 10 долларов это просто восторг. В дополнение к базовому функционалу разработчик получает кардридер micro SD, зуммер / аудиоразъем 3,6 мм, NeoPixel. Все контакты GPIO выделены для использования, плюс есть шесть разъемов Grove для использования с совместимыми компонентами. Каждый из контактов GPIO связан со светодиодом, что можно использовать для быстрой отладки проблемы. Включенный ESP-01 обеспечивает базовый доступ к Wi-Fi, с чем, правда, придется немного повозиться. Но не волнуйтесь — Cytron выпустила обновленное руководство о том, как подключить Maker Pi Pico к беспроводной сети.

• Достоинства: низкая стоимость, простота использования, большое количество дополнительных функций, дополнительные LED, grove-коннекторы.
• Недостаток: относительно сложно подключить плату к беспроводной сети.

Adafruit QT Py RP2040 — небольшая плата для хороших проектов

QT Py RP2040 от Adafruit похож на Pimoroni Tiny 2040. Это крохотный микроконтроллер с RP2040 и тщательно подобранным выбором контактов GPIO для проектов. QTPy RP2040 от Adafruit получил зубчатые края, предназначенные для поверхностного монтажа платы в проекте, плюс разъем Stemma QT / Qwiic, который обеспечивает дополнительное соединение I2C для использования с компонентами, совместимыми с Stemma QT / Qwiic. Отличное для быстрого прототипирования.

Низкая стоимость и простота использования QTPy RP2040 усиливаются форком Adafruit MicroPython, CircuitPython с большим количеством библиотек, предназначенных для работы с компонентами Stemma QT / Qwiic. Даже если у вас уже есть Raspberry Pi Pico, QTPy RP2040 все равно стоит включить в ваш инструментарий.

• Достоинства: небольшой размер, порт Stemma QT Port, USB-C.
• Недостаток: нехватка GPIO пинов.

Pimoroni Tiny 2040 — первая RP2040 плата от сторонней компании

Размер платы Pimoroni Tiny 2040 — в три раза меньше Raspberry Pi Pico. При этом система задействует возможности SoC Pico RP2040 на всю катушку. Плюс это еще и тщательно подобранный набор контактов GPIO, включая дополнительный аналоговый вход. Уменьшение размера привело к увеличению цены, примерно в три раза по сравнению с ценой стандартного Pico (12 долларов против 4 долларов), но за портативность всегда приходилось платить больше.

Pimoroni Tiny 2040 подходит не для всех проектов. Дело в том, что SoC расположен снизу, что вызывает определенные сложности при размещении. Кроме того, у системы собственная распиновка, так что к ней не получится подключить платы расширения, совместимые с Pico. Но если вам все это и не нужно, то Tiny 2040 — фантастический выбор.

• Достоинства: небольшой размер, больше ADC-пинов, чем у Pico, кнопка reset.
• Недостатки: довольно высокая цена, сложность установки, несовместимость с платами расширения для Pico.

Pimoroni Pico Lipo — полный набор возможностей

У большинства конкурентов Raspberry Pi Pico есть общий недостаток: им не хватает полного набора контактов GPIO, которые есть на Pico. Pico LiPo от Pimoroni — исключение из правил. Это альтернатива Raspberry Pi Pico, с полным набором пинов GPIO, которые есть у Pico, да еще и с дополнительным бонусом в виде встроенной зарядки LiPo / Li-Ion и разъема Stemma QT / Qwiic.

Правда, Pico LiPo стоит в три раза дороже стандартного Pico, но с этими дополнительными функциями в том же форм-факторе это, в целом, оправдано. Если вы планируете создавать встраиваемые / мобильные проекты или хотите опробовать экосистему компонентов Stemma QT / Qwiic, то Pico LiPo — отличный инструмент.

• Достоинства: полный набор пинов GPIO, возможность зарядки аккумулятора, коннектор Stemma QT / Qwiic, большой объем памяти, USB-C.
• Недостаток: высокая цена.

Arduino Nano RP2040 Connect — Arduino с сердцем от Raspberry

Arduino Nano RP2040 Connect — единственная плата на базе RP2040, которая имеет встроенный Wi-Fi, тот же модуль, который используется в Arduino Nano 33 IoT. Но здесь есть еще и RP2040, что можно считать веским аргументом в пользу платы. Чип беспроводной связи представляет собой мощный микроконтроллер с 520 КБ SRAM и двухъядерным 240 МГц 32-битным процессором Xtensa LX6. На этой плате он отвечает лишь за связь.

Плата оснащена также модулем LSM6DSOXTR, который позволяет определять положение платы в пространстве, идентифицировать жесты. Разработчики предусмотрели и микрофон. Arduino Nano RP2040 Connect совместим с CircuitPython, MicroPython и C, но, будучи продуктом Arduino, оптимальная среда для этой платы — IDE.

К сожалению, здесь нет USB-С, несмотря на относительно высокую стоимость платы.

• Достоинства: небольшой размер, большое количество аналоговых входов, встроенный модуль беспроводной связи.
• Недостатки: немного бажное ПО, нет USB-C, высокая стоимость.

Adafruit ItsyBitsy RP2040 — приятный компромисс

ItsyBitsy RP2040 от Adafruit — промежуточное «звено» между Feather RP2040 и QTPy RP2040. Микроконтроллер можно назвать компромиссов: у него больше контактов, чем у QT Py RP2040, есть программируемая пользователем кнопка, и равная с QT Py RP2040 цена. Чего мы лишились, так это коннектора Stemma QT. Некритично, но все же неприятно.

Компоновка здесь напоминает Arduino Nano, но на ней нет зубчатых краев, которые имеются на других платах. Соответственно, и поверхностный монтаж невозможен. С другой стороны, у нас есть 30 контактов GPIO, что для платы столь небольшого размера можно считать достойным достижением. ItsyBitsy RP2040 — система, которая просто работает, скажем так.

• Достоинства: больше пинов, чем у QT Py, программируемая кнопка BOOT, такая же цена, как у QT Py RP2040.
• Недостаток: нет Stemma QT.

Pimoroni Keybow 2040 — программируемая клавиатура с чипом Pi внутри

Keybow 2040 от Pimoroni — это нечто особенное в линейке RP2040: программируемая 16-клавишная клавиатура, работающая от RP2040. Это не плата, которую вы используете для создания проекта, это, скорее, дополнительный элемент такого проекта. Имея 16 механических клавиш, каждая из которых оснащена светодиодом NeoPixel, Keybow 2040 можно использовать для широкого спектра самых разных проектов.

Плата поставляется с версией MicroPython от Pimoroni с модулями для использования Keybow 2040. Но лучше все-таки использовать CircuitPython от Adafruit и его модуль USB HID. С его помощью можно назначать нажатия клавиш, мультимедийные клавиши и движения мыши любой из клавиш, что позволяет быстро справиться с рутинными задачами.

• Достоинства: простота использования, небольшой размер, «кликающие» клавиши.
• Недостаток: стоимость и отсутствие поддержки MycroPython.

Sparkfun Pro Micro — продуман каждый квадратный миллиметр

SparkFun Pro Micro RP2040 стоимостью в $10 — самая недорогая модель в линейке SparkFun. У нее привычный дизайн, похожий на Arduino Nano. Соответственно, плату можно без проблем использовать в любом проекте. Здесь меньше контактов GPIO, чем у Pico, но больше, чем у Adafruit QTPy RP2040, при этом сохраняется компактная компоновка.

Разъем Qwiic SparkFun, совместимый с Stemma QT от Adafruit, позволяет использовать многие из совместимых компонентов, таких как датчики и дисплеи, с Pro Micro. За $10 долларов это, фактически, швейцарский армейский нож в мире микроэлектроники. Плата отлично подходит для начала изучения ставшей обширной экосистемы RP2040.

• Достоинства: коннектор Qwiic, отличный выбор GPIO, компактность.
• Недостатки: наличие только I2C канала.