Seeed Studio – XIAO RP2350

Leírás

A Seeed Studio XIAO RP2350 akkor kerül elő a fiókból, amikor egy RP2350 alapú vezérlő kellene, de a szokásos fejlesztőpanelek már túl sok helyet foglalnak. A panel mindössze 21 x 17,8 mm, mégis kapunk rajta RP2350-A mikrovezérlőt, 520 kB SRAM-ot, 2 MB Flash memóriát, USB-C csatlakozást és összesen 19 digitális GPIO-t.

Papíron a 19 GPIO jól hangzik, de műhelyben rögtön jön a következő kérdés: hol vannak ezek a lábak? D0-D10 az oldalsó kivezetéseken érhető el, további nyolc jel pedig a panel hátoldalára került. Breadboardos próbánál ez némi plusz forrasztást jelent, saját NYÁK-nál viszont éppen ez az egyik erőssége – sok jelet lehet kihozni úgy, hogy közben maga a vezérlő alig foglal helyet.

A tápellátásnál sem csak az USB-C jöhet szóba. A Seeed Studio XIAO RP2350 3,7 V névleges feszültségű lítiumakkumulátorról is működtethető, a panelen pedig akkumulátortöltő áramkör és akkufeszültség-mérés is van. Ez hordozható eszköznél hasznos, de a töltőáramra figyelni kell: körülbelül 160 mA-rel számolhatunk, ezért egy egészen apró LiPo cellát nem érdemes csak azért rákötni, mert fizikailag elfér.

Mire való a gyakorlatban?

A Seeed Studio XIAO RP2350 nem mini számítógép, hanem mikrovezérlős vezérlőpanel. Szenzort olvas, kijelzőt hajt meg, PWM-jelet állít elő, kommunikál I2C, SPI vagy UART perifériákkal, gombokat figyel és időzítéseket kezel.

Tipikus műhelyhelyzet: van egy szenzor, egy kis OLED kijelző, néhány nyomógomb és talán egy akkumulátor. Egy nagy fejlesztőlap ezen a ponton már inkább útban van. A Seeed Studio XIAO RP2350 pont az ilyen összeállításoknál kezd értelmet nyerni.

Az RP2350 két Cortex-M33 vagy két Hazard3 RISC-V maggal használható, legfeljebb 150 MHz-es órajellel. Ezt érdemes helyesen értelmezni: nem négy egyszerre használható processzormagról van szó. Az ARM és a RISC-V két külön futtatási lehetőség.

Bekötéskor ezekre fogsz először ránézni

Az első programozás legegyszerűbben USB-C-n keresztül történik. Ugyanezen a csatlakozón kap tápot a panel is, így kezdetben nincs szükség külön tápegységre.

A hagyományos XIAO oldalsó lábkiosztás D0-D10 között érhető el. Itt található a három analóg bemenet, illetve az első I2C, SPI és UART kapcsolat is. Ha ennél több GPIO-ra van szükség, előkerül a panel hátoldala, ahol D11-D18 található.

Ez az a rész, ahol a próbaasztal és a végleges beépítés eltér egymástól. Breadboardon a hátoldali pad nem olyan kényelmes, mint egy tüskesor. Saját NYÁK-nál viszont nincs vele különösebb gond, sőt sokszor pont ez segít abban, hogy a vezérlő kis helyre beférjen.

Akkumulátoros használatnál a BAT padokra 3,7 V névleges lítiumcella köthető. USB csatlakoztatásakor a fedélzeti töltő kezeli az akkumulátort, a cellafeszültség pedig szoftverből is mérhető. A töltőáram körülbelül 160 mA, ezért a kiválasztott cella megengedett töltőáramát ehhez kell igazítani.

Hol lehet jól kihasználni?

• Kis méretű szenzoros adatgyűjtőnél, ahol I2C vagy SPI perifériák dolgoznak.
• Hordozható, akkumulátoros készüléknél, ahol a vezérlő mérete tényleg számít.
• Egyedi billentyűzetnél, makrópadnál vagy kezelőfelületnél, ahol sok digitális bemenet kell.
• OLED vagy kisebb TFT kijelzős vezérlőegységnél.
• LED-, PWM- vagy automatizálási feladatnál, ahol pontos időzítésre és több GPIO-ra van szükség.
• Saját NYÁK-ba épített vezérlőnél, ahol a hátoldali padokat is ki lehet használni.
• MicroPython, C/C++, Arduino vagy RISC-V kísérleti projektnél.

Mire kell figyelni beüzemeléskor?

Mielőtt beépíted, ezt érdemes végiggondolni

A 19 GPIO önmagában nem mondja meg, hogy a panel kényelmes lesz-e a projektedhez. Ha minden jelnek tüskesoron kell megjelennie, a hátoldali padok miatt lehet, hogy egy nagyobb fejlesztőpanel kevesebb barkácsolást jelent. Ha viszont saját hordozópanel készül, ugyanez a kialakítás kifejezetten jól használható.

A 2 MB Flash sok kisebb beágyazott feladathoz elegendő, de nagy grafikus állományoknál, sok adatnál vagy nagyobb fájlrendszernél már gyorsan elfogyhat. Ilyenkor jobb előre eldönteni, hogy külső memória kerül mellé, vagy eleve másik vezérlőpanel kell.

Az akkumulátoros használatnál ne csak azt nézd, hogy van-e BAT csatlakozás. A cellakapacitás, a megengedett töltőáram és a teljes áramfelvétel együtt dönti el, hogy mennyi ideig működik majd az eszköz és mennyire terhelődik az akkumulátor.

Mikor keress inkább másik panelt?

• Ha beépített Wi-Fi vagy Bluetooth kell, olyan XIAO változat célszerűbb, amelyen a rádió eleve rajta van.
• Ha minden GPIO-nak könnyen hozzáférhető tüskesoron kell lennie, egy nagyobb fejlesztőlap kényelmesebb lehet.
• Ha a projekt sok programmemóriát vagy nagyméretű adatállományokat igényel, a 2 MB Flash hamar korláttá válhat.
• Ha Linuxot vagy komplett hálózati szolgáltatásokat szeretnél futtatni, ez már nem mikrovezérlős feladat.
• Ha az egész rendszer fogyasztását néhány tíz mikroamperre akarod leszorítani, nem elég csak a vezérlőpanel alvó áramát nézni. A szenzorok, LED-ek és egyéb perifériák ugyanúgy beleszólnak.

Egy apró műhelyfogás

Ha a terv végül saját NYÁK-ra kerül, már a lábkiosztás elején külön kezeld az oldalsó és a hátoldali GPIO-kat. A gyakran mérendő, módosítandó vagy hibakereséshez szükséges jeleket célszerű az oldalsó lábakon hagyni. A hátoldali padokra mehetnek azok a kapcsolatok, amelyek a végleges összeállításban már nem igényelnek állandó hozzáférést.

Ezzel sok bosszúságot meg lehet spórolni. Nem a kész panelen kell majd kideríteni, hogy a diagnosztikai UART vagy egy fontos chip select jel éppen a vezérlő alatt kötött ki.

Műszaki jellemzők

Dokumentáció

• XIAO RP2350 Arduino kezdőoldal Seeed Studio Wiki
• XIAO RP2350 v1.0 kapcsolási rajz Seeed Studio
• XIAO RP2350 lábkiosztás Seeed Studio
• XIAO RP2350 MicroPython firmware MicroPython

Csomag

• 1x Seeed Studio XIAO RP2350
• 2x tüskesor