PCB 보드 Raspberry Pico

소개

우리는 Raspberry Pico를 기반으로 PCB 보드를 설계했습니다. 이 디자인의 목표는 휴대용 기상 관측소를 만드는 것입니다. 이를 위해 온도와 습도를 읽는 DHT11 센서와 온도와 날짜를 연결하는 RTC 시계 모듈을 추가했습니다.

이를 위해 우리는 Raspberry Pi Foundation에서 생산한 작은 32비트 카드인 Raspberry Pico를 선택했습니다. Raspberry Pi Pico에는 ARM 아키텍처를 갖춘 RP2040 마이크로컨트롤러가 장착되어 있습니다.

Linux 기반 Raspberry Pi보다 성능은 떨어지지만 여전히 2MB의 플래시 메모리가 있어 프로그램과 데이터를 저장할 수 있는 충분한 저장 공간을 제공합니다. 26개의 디지털 I/O 핀을 갖추고 있으며, 그 중 3개는 아날로그 입력으로 사용할 수 있습니다. Raspberry Pico 카드는 마이크로 파이썬이나 Arduino IDE를 사용하여 직접 프로그래밍할 수 있습니다.

생산된 보드는 Altium Designer로 만든 4층 보드입니다. 해당 프로젝트는 Github에서 확인할 수 있습니다. 우리는 JLPCB에서 카드를 제작하고 조립했는데, 구성품을 포함해 카드 한 장당 약 50유로가 들었습니다.

전자 다이어그램

전기 회로도의 첫 페이지에는 Raspberry Pico 카드의 구성 요소가 나와 있습니다. 이미지 중앙에는 Raspberry Pi가 개발한 칩인 RP2040이 보이는데, 이 칩은 Raspberry Pico의 기반이 됩니다. 이 칩은 시계의 안정성과 정밀도를 높이기 위해 11MHz 석영 수정을 사용했습니다. 또한, 프로그램을 카드에 저장할 수 있도록 2MB 플래시 메모리도 있습니다. 또한, 프로그래밍을 용이하게 하거나 단순히 PCB 보드에 전원을 공급하기 위해 PCB 보드를 컴퓨터에 연결할 수 있는 USB-C 포트가 있습니다.
Raspberry Pico 구성 요소 외에도 우리는 기상 관측소를 구성하기 위해 다양한 요소를 추가했습니다. 카드가 꺼져 있을 때에도 정확한 시계를 유지하기 위한 DS1307 시계 모듈. 온도와 습도를 읽기 위한 DHT11 온도 센서 날짜, 시간, 온도, 습도를 표시할 수 있는 16×2 문자 LCD 화면입니다.

전자 카드 라우팅

제작된 지도는 4개 층으로 구성되어 있습니다. 왼쪽에는 액정 화면이 보입니다. 오른쪽에는 라즈베리파이 피코 보드가 있고, 아래쪽에는 시계 모듈의 단추형 셀 배터리가 있습니다. PCB 보드의 두 가지 3D 및 최상위 레이어 뷰가 생성됩니다.

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