Scheda PCB Raspberry Pico

Introduzione

Abbiamo progettato una scheda PCB basata su Raspberry Pico. L’obiettivo di questo progetto è quello di avere una stazione meteorologica portatile. Per questo abbiamo aggiunto un sensore DHT11 per leggere la temperatura e l’umidità e un modulo orologio RTC per collegare la temperatura a una data.
Per questo abbiamo scelto il Raspberry Pico, una piccola scheda a 32 bit prodotta dalla Raspberry Pi Foundation. Il Raspberry Pi Pico è dotato di un microcontrollore RP2040 con architettura ARM.
Sebbene sia meno potente di un Raspberry Pi basato su Linux, ha comunque 2 MB di memoria flash, che forniscono spazio di archiviazione sufficiente per programmi e dati. È dotato di 26 pin I/O digitali, 3 dei quali possono essere utilizzati come ingressi analogici. La scheda Raspberry Pico può essere programmata in micro-Python o direttamente con Arduino IDE. La scheda prodotta è una scheda a 4 strati realizzata su Altium Designer. Puoi trovare il progetto su Github. Abbiamo fatto produrre e assemblare la nostra scheda presso JLPCB per circa 50 euro a scheda, componenti inclusi.

Schema elettronico

Nella prima pagina dello schema elettrico troviamo i componenti della scheda Raspberry Pico. Al centro dell’immagine si può vedere il chip sviluppato da Raspberry Pi, l’RP2040, che è la base del Raspberry Pico. Questo chip è dotato di un cristallo di quarzo da 11 MHz per migliorare la stabilità e la precisione dell’orologio.

Disponiamo anche di una memoria Flash da 2 MB, così possiamo memorizzare il programma sulla scheda. Inoltre, è presente una porta USB-C che consente di collegare la scheda PCB a un computer per facilitarne la programmazione o semplicemente per alimentarla.

Oltre ai componenti del Raspberry Pico, abbiamo aggiunto diversi elementi per realizzare una stazione meteorologica:

Un modulo orologio DS1307 per mantenere un orologio corretto anche quando la scheda è spenta.
Un sensore di temperatura DHT11 per la lettura della temperatura e dell’umidità
Uno schermo LCD da 16×2 caratteri che consente la visualizzazione di data, ora, temperatura e umidità.

Routing delle carte elettroniche

La mappa prodotta è a 4 strati. Sul lato sinistro è possibile vedere lo schermo a cristalli liquidi. Sulla destra vediamo la scheda Raspberry Pico e in basso la batteria a bottone del modulo orologio. Si ottengono due viste 3D e dello strato superiore della scheda PCB prodotta: