/Raspberry-Pi-Pico_IO_Expansion-1

Raspberry Pi Pico の I/O ピンを拡張する基板です。

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Raspberry Pi Pico I/O Expansion Board

expansionBoard

この基板について

これは、Raspberry Pi Pico のピンを 2x20 のヘッダーピン(ピンソケット)に出す基板になります。ただし 2x20 ヘッダーピンは一部のピンを電源ピンに置き換えをしています。
VBUS ピンは VSYS
3V3_EN ピンは 3V3
ADC_VREF は 3V3

Name Pin Pin Name
GPIO0 1 40 VBUS → VSYS
GPIO1 2 39 VSYS
GND 3 38 GND
GPIO2 4 37 3V3_EN → 3V3
GPIO3 5 36 3V3
GPIO4 6 35 ADC_VREF → 3V3
GPIO5 7 34 GPIO28
GND 8 33 AGND
GPIO6 9 32 GPIO27
GPIO7 10 31 GPIO26
GPIO8 11 30 RUN
GPIO9 12 29 GPIO22
GND 13 28 GND
GPIO10 14 27 GPIO21
GPIO11 15 26 GPIO20
GPIO12 16 25 GPIO19
GPIO13 17 24 GPIO18
GND 18 23 GND
GPIO14 19 22 GPIO17
GPIO15 20 21 GPIO16

回路図・ガーバーファイル

回路図は Schematic.pdf を参照してください。
ガーバーファイルは KiCad フォルダーの Gerber-20230829 フォルダーを参照してください。

Pico Probe 接続

基板端の U2 は Pico Probe の Raspberry Pi Pico が実装される場所です。gdb でデバッグをする時は実装してください。
Pico Probe は使用しないけど、刺したまま使用するときは基板の JP1 ~ JP4 のジャンパーピンを抜くことで分離できます。

電源

Pico Probe 用 Raspberry Pi Pico とターゲット(動作用)の Raspberry Pi Pico の VSYS 端子は接続されています。なので USB ケーブルをどちらに挿しても(同時挿し含む)Raspberry Pi Pico 並びに、2x20 ヘッダピン・ヘッダソケットの VSYS ピンには電源が供給されます。
VSYS は USB コネクタの VBUS からショットキーバリアダイオード通過後の端子になるため 5V よりかは若干低い電圧であることは理解下さい。

3V3 はターゲット Raspberry Pi Pico の 3V3 端子から供給されます。Raspberry Pi Pico の基板に 3.3V DC/DC コンバーターが搭載されていますが、Raspberry Pi Pico Datasheet の記載には、3V3 のピンは 300mA 以下推奨とあります。

組み立て例

expansionBoard

組み立て例は、Raspberry Pi Pico ボードをピンソケットで、横の I/O をピンヘッダーで出しました。 2x5 1.27mm ピッチヘッダピンは表面実装で、J-Link SWD 接続などで使うハーフピッチのコネクタ端子です。PicoProbe だけで使うときは実装不要です。

部品例

上記組み立て例の部品表は以下のようになります。

部品番号 部品名 数量 通販アドレス 備考
U1, U2 ピンソケット (メス) 1×20 (20P) 4 https://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-03077/
JP1~JP4 ピンヘッダ 1×2 (2P) (10個入) 1 https://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-08593/
U1 ピンソケット(メス) 1×3(3P) 2 https://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-10098/
J1, J2, J3 ピンヘッダ 2×20 (40P) 3 https://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-00080/
JP1~JP4 ジャンパーピン赤(2.54mmピッチ) (25個入) 1 https://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-03688/
SW1 タクトスイッチ(黄色) 1 https://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-03650/
J6 コネクタ付コード 3P (青×3) 1mmピッチ 1 https://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-11507/
J7 ピンヘッダ 2×5(10P) 表面実装用 1.27mmピッチ 1 https://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-10904/
J4, J5 未実装

引用

Raspberry Pi PICO の KiCad ライブラリは https://github.com/ncarandini/KiCad-RP-Pico を利用しています。

使用例

Raspberry Pi Pico

Raspberry Pi PIco は3ピンデバッグ端子にヘッダピンを付けて装着して下さい。 expansionBoard

Raspberry Pi Pico H

ヘッダピンがあらかじめ実装されている Raspberry Pi Pico H はデバッグ端子は1mm間隔のJST SHコネクタになっています。基板からSHコネクタの線を出して接続します

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Raspberry Pi Pico W

Raspberry Pi PIco 無線LAN付きは3ピンデバッグ端子にヘッダピンを付けて装着して下さい。

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Raspberry Pi Pico WH

ヘッダピン付き Raspberry Pi Pico HW は入手出来ていませんので写真はありませんが、Pico H 同様 JST SH コネクタでデバッグ端子に接続して下さい。

SWD 接続のデバッガで使用する

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2x5 ヘッダピンに SWD 接続可能なデバッガのケーブルを取り付けることで、違うデバッガを使用することができます。

基板の SWD/SWCLK のジャンパは抜いてください。PicoProbe とショートしますので故障の原因となります。

この接続でも PicoProbe は USB シリアルとして使用可能ですので、Raspberry Pi Pico の puts 出力などは PicoProbe 経由で受けられます。

頒布

https://www.em9system.com/?p=1047

にて在庫限りでピンソケット、ピンヘッダなど部品付きセットを頒布しています。