برد توسعه RP2040-Zero دارای ورودی USB Type-C

برد RP2040-Zero نسخه‌ای کوچک‌شده از خانواده‌ی Raspberry Pi Pico است که از چیپ اصلی RP2040 بهره می‌برد. این چیپ دارای دو هسته پردازشی ARM Cortex-M0+ با فرکانس کاری تا 133MHz است و با حافظه‌ی داخلی 264KB SRAM و 2MB فلش، توانایی اجرای برنامه‌های نسبتاً سنگین را با مصرف انرژی پایین فراهم می‌کند.

طراحی بسیار فشرده ، این برد را برای در پروژه‌های الکترونیکی بسیار مناسب کرده است. برد دارای رابط USB Type-C برای تغذیه و برنامه‌ریزی است و از روش ساده‌ی Drag & Drop برای آپلود برنامه پشتیبانی می‌کند. همچنین پین WS2812 داخلی برای نورپردازی RGB، دکمه‌های BOOT و RESET، و قابلیت استفاده مستقیم با زبان‌هایی مانند Arduino، MicroPython و C/C++، امکانات متنوعی برای توسعه فراهم می‌کند.

مشخصات

• تراشه: RP2040 
• پردازنده: +ARM Cortex-M0 دو‌هسته‌ای با فرکانس تا 133MHz
• حافظه SRAM برابر 264KB
• حافظه فلش داخلی: 2MB (چیپ W25Q16JVUXIQ)
• درگاه ارتباطی: USB Type-C (با پشتیبانی از USB 1.1 Host و Device)
• GPIO: تعداد 29 پین چندمنظوره (20 عدد از طریق پین‌هدر کناری)
• پروتکل‌های پشتیبانی‌شده:
  • • 2 × UART
    • 2 × I2C
    • 2 × SPI
    • 4 × ADC با دقت 12 بیت
    • 16 × PWM قابل برنامه‌ریزی
    • 8 × PIO (برای پیاده‌سازی پروتکل‌های خاص)
• ویژگی‌های جانبی:
  • • LED داخلی RGB از نوع WS2812 (پین GP16)
    • دکمه BOOT برای ورود به بوت‌لودر
    • دکمه RESET برای ریست سخت‌افزاری
    • سنسور دمای داخلی
• رگولاتور ولتاژ: ME6217C33M5G با توان خروجی تا 800mA
• ولتاژ تغذیه: 5V (از طریق پورت USB-C)
• ابعاد: 25mm × 18mm

پین‌ اوت

برد دارای 29 پین GPIO چندمنظوره است که بسیاری از آن‌ها دارای قابلیت چندگانه هستند:

Power:

• 5V: ورودی/خروجی مستقیم از USB
• 3.3V: خروجی از رگولاتور داخلی
• GND: زمین
• ADC (Analog Input):
• GP26 / GP27 / GP28 / GP29

SPI:

• 2 عدد رابط SPI با قابلیت TX/RX/CSn/SCK
• SPI0: GP16, GP17, GP18, GP19
• SPI1: GP12, GP13, GP14, GP15

UART (سریال):

• UART0: GP0 (TX), GP1 (RX)
• UART1: GP4 (TX), GP5 (RX)

I2C:

• I2C0: GP0 (SDA), GP1 (SCL)
• I2C1: GP2 (SDA), GP3 (SCL)

PWM:

• تمام پین‌ها قابلیت PWM دارند
• جمعاً 16 کانال قابل کنترل

PIO:

• 8 حالت (State Machine) برای پیاده‌سازی پروتکل‌های دلخواه
• WS2812 RGB LED داخلی:
• متصل به GP16
• قابل برنامه‌ریزی برای افکت‌های نوری

پین‌های ویژه:

• BOOT: برای ورود به حالت Bootloader
• RESET: ریست سخت‌افزاری سیستم

عملکرد کلی

برد RP2040-Zero یک تراشه فوق‌العاده کوچک، با کارایی بالا و طراحی بر پایه‌ی چیپ RP2040 ساخت شرکت Raspberry Pi است. این چیپ دارای دو هسته‌ی +ARM Cortex-M0 با فرکانس کاری تا 133MHz بوده و دارای 264KB SRAM و 2MB حافظه فلش داخلی (چیپ W25Q16JVUXIQ) می‌باشد.

برد قابلیت برنامه‌ریزی از طریق پورت USB Type-C را دارد و امکان بوت شدن به‌صورت drag-and-drop از طریق بوت‌لودر داخلی فراهم است. همچنین از زبان‌های MicroPython، C/C++ و Arduino پشتیبانی می‌کند و برای انواع کاربردهای توکار، قابل‌حمل و آموزشی گزینه‌ای بسیار مناسب است.

نکات کلیدی استفاده و راه‌اندازی اولیه

راه‌اندازی اولیه

• برد را با کابل USB-C به سیستم وصل کنید.
• دکمه BOOT را نگه‌دارید و همزمان دکمه RESET را یک‌بار فشار دهید.
• برد به‌عنوان یک درایو USB ظاهر می‌شود.
• فایل فریم‌ور (مثل MicroPython یا Arduino .uf2) را داخل درایو کپی کنید.
• پس از اتمام کپی، برد ری‌استارت شده و کد اجرا می‌شود.

نکات تغذیه و مصرف

• تغذیه برد از طریق USB-C (5 ولت)
• رگولاتور داخلی 3.3 ولت تا جریان 800 میلی‌آمپر را تأمین می‌کند
• در صورت نیاز به تغذیه خارجی (مثلاً در پروژه‌های باتری)، تغذیه از پین 5V و GND قابل انجام است.

برنامه‌نویسی و توسعه

• با محیط‌های Visual Studio Code، Arduino IDE، Thonny (برای MicroPython) کاملاً سازگار است
• قابلیت بوت شدن به‌صورت Drag & Drop از طریق USB، برای افراد تازه‌کار بسیار ساده است
• SDK رسمی Raspberry Pi برای C/C++ از طریق command line یا محیط‌های IDE موجود است

ملاحظات GPIO

• ولتاژ کاری پین‌های I/O برابر با 3.3 ولت است
• اتصال مستقیم 5 ولت به پین‌های دیتا باعث آسیب به برد می‌شود
• استفاده از Level Shifter برای ارتباط با ماژول‌های 5V توصیه می‌شود

کاربردهای رایج

برد RP2040-Zero به دلیل اندازه بسیار کوچک، توان پردازشی بالا، پشتیبانی از زبان‌های برنامه‌نویسی متنوع و GPIOهای فراوان، گزینه‌ای ایده‌آل برای توسعه پروژه‌های سبک صنعتی، آموزشی، الکترونیکی و DIY است. این برد به‌ویژه در پروژه‌هایی که فضای محدود دارند یا مصرف انرژی پایین نیاز است، کاربرد گسترده‌ای دارد.

• سیستم‌های توکار با فضای محدود
• طراحی گجت‌های پوشیدنی یا پرتابل
• پروژه‌های آموزشی مبتنی بر Arduino یا MicroPython
• کنترل موتور یا سروو با PWM داخلی
• واسط‌های ارتباطی سفارشی با PIO
• خواندن داده‌های آنالوگ با دقت بالا
• توسعه دستگاه‌های IoT با مصرف انرژی کم
• طراحی تجهیزات هوشمند خانگی
• کنترل نورپردازی RGB با LED داخلی WS2812

The RP2040-Zero is a scaled-down version of the Raspberry Pi Pico family, based on the original RP2040 chip. It features two ARM Cortex-M0+ cores clocked at up to 133MHz, and with 264KB of SRAM and 2MB of flash, it can run relatively heavy programs with low power consumption.
The extremely compact design makes this board ideal for electronics projects. The board has a USB Type-C interface for power and programming, and supports a simple Drag & Drop method for uploading programs. It also features a built-in WS2812 pin for RGB lighting, BOOT and RESET buttons, and direct use with languages ​​such as Arduino, MicroPython, and C/C++, providing a variety of development possibilities.

Specifications

• Chip: RP2040
• Processor: Dual-core ARM Cortex-M0 + with a frequency of up to 133MHz
• SRAM memory equal to 264KB
• Internal flash memory: 2MB (W25Q16JVUXIQ chip)
• Communication port: USB Type-C (supports USB 1.1 Host and Device)
• GPIO: 29 multipurpose pins (20 via side header)
• Supported protocols:
• 2 × UART
• 2 × I2C
• 2 × SPI
• 4 × ADC with 12-bit accuracy
• 16 × programmable PWM
• 8 × PIO (for implementing specific protocols)
• Additional features:
• Internal RGB LED of WS2812 type (GP16 pin)
• BOOT button to enter the bootloader
• RESET button for hardware reset
• Internal temperature sensor
• Voltage regulator: ME6217C33M5G with output power up to 800mA
• Supply voltage: 5V (via USB-C port)
• Dimensions: 25mm × 18mm