RPDot Уильяма Херра — это самая маленькая из возможных плат для разработки Raspberry Pi RP2040

Инженер-электрик Уильям Херр создал, вероятно, самую маленькую функциональную плату для разработки Raspberry Pi RP2040, которая полностью умещается на кончике одного пальца: RPDot.

«Я получил эту идею от Solder Party RP2040 Stamp, но подумал, что его можно было бы спроектировать меньше, учитывая, что RP2040 имеет размеры всего 7×7 мм», — объясняет Герр, имея в виду квадратный модуль RP2040 для поверхностного монтажа, который оказался популярным для целого ряда моделей. проектов, плохо подходящих для голого чипа RP2040. «Я остановился на размере 10×10 мм из-за возможности прокладывать трассы вокруг RP2040 и иметь место для зубчатых краев».

Несмотря на то, что RPDot едва ли больше чипа, на котором он работает, он обладает множеством функций. Во-первых, это, конечно же, полноценный микроконтроллер Raspberry Pi RP2040, то есть два ядра Arm Cortex-M0+, работающие на штатной частоте 133 МГц, 264 КБ статической оперативной памяти (SRAM) и умный программируемый блок ввода-вывода (PIO), который можно использовать для создавать конечные автоматы, работающие независимо от основных ядер ЦП.

К этому Herr добавил набор устройств поверхностного монтажа (SMD) площадью 0201, сверхкомпактный стабилизатор с низким падением напряжения 3,3 В и почти такое же маленькое флэш-устройство с четырьмя SPI для хранения программ. Пожалуй, самое впечатляющее дополнение: физические кнопки для выбора режима загрузки и сброса, выходящие за рамки функций, встроенных в значительно большую плату разработки Pico от Raspberry Pi с отсутствием кнопки сброса.

«При проектировании этой платы я знал, что она должна состоять как минимум из четырех слоев (два для заземления и питания (разделенная плоскость напряжения) и два для сигналов)», — говорит Герр. «Оглядываясь назад, было бы намного лучше, если бы была шестислойная плата, но цена была слишком высокой для пробного запуска, поэтому было четыре слоя. Выбор того, какие штифты я хочу разместить на зубчатых краях, тоже занял у меня много времени. Я выполнил SWD [последовательную проводную отладку], все линии питания, USB и все контакты АЦП [аналогово-цифрового преобразователя], а остальные — это цифровые контакты, ближайшие к краю».

В результате получился модуль формата штампа для поверхностного монтажа, благодаря которому и без того компактный штамп RP2040 выглядит просто гигантским. Он также собирается полностью вручную с использованием трафарета, бессвинцовой паяльной пасты с «очень, очень просроченным сроком годности» и горячей пластины, а также приспособления, напечатанного на 3D-принтере, и станции горячего воздуха для чипа RP2040.

Более подробную информацию о сборке, файлы дизайна которой не обнародованы, можно найти на странице Herr's Hackaday.io; инженер также спроектировал несущую плату для этой детали, которую он обещает продемонстрировать «в ближайшие несколько дней».