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Seit der Vorstellung des RP2040-Chips werden immer mehr Boards und Module mit diesem Mikrocontroller produziert. Aber wenn ihre Herzen genau gleich sind, warum gibt es dann so viele von ihnen? In diesem Artikel werden wir die Unterschiede untersuchen und den Raspberry Pi Pico mit seinen Konkurrenten vergleichen.
Raspberry Pi Pico
Der Chip, um den sich dieser Artikel drehen wird, ist der beliebte RP2040. Wir haben bereits in unserem Blog darüber geschrieben, daher verweisen wir hier auf die Einzelheiten. Dieser Chip ist auch in vielen Geräten anderer Hersteller zu finden, die in verschiedene Boards integriert sind. Es werden immer mehr dieser Modelle geschaffen, weshalb es immer schwieriger wird, sich in ihnen zurechtzufinden. Obwohl die Parameter des Mikrocontrollers selbst gleich bleiben, sind die verschiedenen Boards mit unterschiedlichen Peripheriegeräten ausgestattet und haben eine andere Konstruktion, die an verschiedene Aufgaben angepasst sind.
Ursprünglich war dieser Chip im Raspberry Pi Pico Board zu finden. Es wird im Vereinigten Königreich hergestellt und ist mit seinen Abmessungen von nur 51 x 21 mm zu einem Prototyp für Miniaturplattformen von der Stange geworden. Es hat 40 Pins, von denen 26 GPIO-Pins sind, von denen 3 Analog-Digital-Wandler (ADC)-Ausgänge sind. Es verwendet einen microUSB-Anschluss für die Stromversorgung und Datenübertragung. Auf der Oberfläche der Karte befindet sich eine Taste mit der Bezeichnung BOOTSEL, mit der es programmiert werden kann.
Um das Board zu programmieren, drücken Sie die BOOTSEL-Taste, während es mit dem Computer verbunden ist. Im Computersystem sehen Sie einen Datenträger, als ob Sie einen Massenspeicher (z. B. einen Memory Stick) anschließen würden, auf den Sie die Programmdatei kopieren. Das Board ist in C, C++ und MicroPython programmiert.
Arduino Nano RP2040
Bekanntlich ist der ebenso beliebte Arduino, der wohl größte Konkurrent des Raspberry. Doch auch solche Giganten können zusammenarbeiten, und so hat Arduino ein Modul entwickelt, dessen Herz im Rhythmus eines Raspberry schlägt. Der Chip ist also derselbe wie im Pico-Modell des Raspberry Pi, aber in dieser Konstruktion ist er mit zusätzlichen Sensoren und Anschlussmöglichkeiten auf einem einzigen Board kombiniert. Interessanterweise ist dieses Board trotz der erhöhten Funktionalität sogar kleiner als das Original – dessen Abmessungen betragen 45 x 18 mm.
Das Arduino Nano RP2040 Connect Board bietet 24 Ausgänge: 14 digitale, acht analoge und verwendet einen microUSB-Anschluss, genau wie der Rpi Pico. Was dieses Modell hingegen deutlich von seinem Vorbild unterscheidet, ist der wesentlich größere verfügbare Flash-Speicher, der im Falle des Boards von Arduino 16 MB statt 2 MB beträgt. Weitere Komponenten neben dem Raspberry-Board sind die 6-Achsen-IMU-Sensoren, der U-Blox-Nina-Chip für die WiFi- und Bluetooth-Kommunikation, sowie ein Mikrofon und eine RGB-LED. Sie unterscheiden sich auch in der Energieversorgung. Zugegeben, die empfohlenen Werte liegen in beiden Fällen bei 5V, aber das Arduino-Board hat einen viel breiteren Versorgungsspannungsbereich, der Werte von 4 bis 22V zulässt.
Adafruit Feather RP2040
Ein weiteres Beispiel für den Einsatz des RP2040-Chips ist das Feather-Board von Adafruit. Diesmal gibt es mehr Änderungen als bei Raspberry. Fangen wir mit dem Auffälligsten an: den Anschlüssen. In diesem Fall haben wir 3 davon: USB-C, JST und STEMMA QT.
Der USB-Anschluss wird natürlich für die Strom- und Datenübertragung verwendet, der JST-Anschluss ermöglicht den Anschluss einer externen Batterie, und der letzte Anschluss ermöglicht das Anschließen und Auslesen von Informationen von Sensoren oder Geräten ohne Löten zu müssen. Das Board hat 21 GPIO-Ports, von denen 4 ADC-Ausgänge sind, 16 unterstützen PWM-Modulation und 8 sind digitale Ausgänge. Auf dem Board befinden sich 2 Taster – neben dem BOOTSEL-Taster auch einer mit der Bezeichnung RESET. Das Board hat kein eigenes EEPROM, aber ein externer 8 MB Speicher ist enthalten. Die Abmessungen des Boards betragen 51 x 23 mm und sind damit fast identisch mit denen des Raspberry Prototyps.
Adafruit QT Py RP2040
Der nächste Vergleichsartikel ist die Mikroplatine QT Py. Warum Mikro? Nun, auf Kosten der Anzahl der Anschlüsse ist das Board wirklich winzig – es misst knapp 22 x 18 mm. Trotzdem bietet das Board erhebliches Potenzial.
Integrierter STEMMA QT-Anschluss, kompatibel mit Grove und Qwiic. Der zweite Anschluss ist USB-C. Das Board kann mit 3,3 und 5V versorgt werden, wofür es spezielle Anschlüsse gibt. Was die Pinbelegung betrifft, so gibt es 13 GPIO-Ports, von denen jeder PWM unterstützt, und vier davon können als Analog-Digital-Wandler-Ports verwendet werden. Darüber hinaus gibt es zwei Tasten – RESET und BOOT – und eine NeoRGB-LED. EEPROM-Speicher ist nicht vorhanden, und wir haben nur den Flash-Speicher von einem externen QSPI FLASH-Chip (8 MB als Standard).
Pimoroni Tiny 2040
Ein weiteres winziges Board, das nur 22,9 x 18,2 mm misst, ist das Pimoroni Tiny. Dieser kleine Kerl mit dem RP2040-Mikrocontroller bietet großartige Prototyping- und Programmiermöglichkeiten. Auf der Platine befindet sich ein USB-C-Anschluss, der für die Stromversorgung, Programmierung und Datenübertragung genutzt werden kann. Trotz der geringen Größe gibt es 12 GPIO-Ports, von denen 4 ADC unterstützen. Das Board verfügt außerdem über eine programmierbare LED und die Tasten RESET und BOOT. Wie der Raspberry verfügt er über 2 MB QSPI (XiP) Flash-Speicher. Die zulässigen Spannungswerte dieses Moduls liegen im Bereich von 3 bis 5,5V.
Seeed Xiao RP2040
Das von Seeedstudio hergestellte Board ist ein weiteres Beispiel für die Verwendung eines Raspberry-Chips. Wie das Pico-Modell verfügt es über 2 MB integrierten Flash-Speicher. Auch diese Platine ist mit 20 x 17,5 mm wesentlich kleiner als die Protoplast-Platine.
Auf dem Xiao RP2040 befinden sich die GPIO-Pins an den Seitenkanten der Platine, von denen wir 11 digitale Pins, vier analoge Pins und 11 Pins für die PWM-Modulation haben. Der einzige Anschluss ist ein USB-Typ-C-Port, über den wir das Modul mit Strom versorgen und programmieren. Auf der Oberfläche der Plattform befinden sich zwei Tasten – RESET und BOOT – sowie LEDs: eine programmierbare RGB-LED, eine Power-LED, zwei Status-LEDs und eine frei belegbare LED. Dieser Winzling kann mit 3,3 und 5V versorgt werden (durch Anschluss der Stromquelle an die entsprechenden Pins).
Der letzte der heutigen Raspberry-Chip-Vertreter ist das RP2040-Zero-Board. Die kompakte Hardware-Plattform misst 23,5 x 18 mm und beherbergt bis zu 29 GPIO-Pins, von denen sich 20 am Rand befinden. 16 davon unterstützen die PWM-Modulation, 4 können als Analog-Digital-Wandler-Ports dienen und mit 8 speziellen Anschlüssen unterstützt es kundenspezifische Peripheriegeräte. An der Kante ohne Pins befindet sich ein USB-C-Anschluss, über den das Board programmiert und mit Strom versorgt werden kann. Weitere verfügbare Peripheriegeräte sind zwei Tasten: BOOT und RESET, eine RGB-LED und ein eingebauter Temperatursensor.
Zusammenfassung
Wie man sieht, gibt es zahlreiche Möglichkeiten für den Einsatz des RP2040-Chips. Es gibt so viele Möglichkeiten, wie es erwartete Anwendungen gibt, und wir haben die Parameter aufgelistet, die all diese Hardware-Plattformen am meisten unterscheiden, damit Sie selbst entscheiden können, welches Modell für Sie interessant ist. Jedes Board-Modell hat seine eigenen Vor- und Nachteile, einzigartige Parameter, Größe, Anzahl der verfügbaren Anschlüsse, integrierte Peripheriegeräte und natürlich den Preis, aber die endgültige Entscheidung liegt in Ihren Händen. Wir hoffen jedoch, dass der Artikel Ihre Suche zumindest ein wenig erleichtern wird 
