Raspberry Pi Zero 2W - najlepszy prezent na święta?

Raspberry Pi Zero 2W - najlepszy prezent na święta?

Pomimo trwającego na rynku kryzysu podzespołów, który wydaje się nie mieć końca i całkowicie odzwyczaił nas od natłoku nowości, nastąpiło duże zaskoczenie. Po koniec października Fundacja Raspberry wprowadziła nowy model budżetowej serii Raspberry Pi Zero 2W, który jest już dostępny w sprzedaży. Czy zapowiada się dobry prezent na święta dla elektronika?

Komputerki Raspberry Pi w wersji Zero, pomimo uproszczenia konstrukcji, znajdują spore zainteresowanie konstruktorów i dzięki niskiej cenie w wielu miejscach wypierają rozwiązania mikroprocesorowe, stanowiąc silną konkurencję dla wielu modułów STM czy Arduino. Wygląd nowej wersji RPi Zero 2W pokazuje fotografia tytułowa. Specyfikacja jest następująca:

  • procesor BCM2701A1 (czterordzeniowy, taktowany 1 GHz) + 512 MB LPDDR2 RAM,
  • obsługa kart MicroSD,
  • złącze Mini HDMI + audio, dla zewnętrznego monitora,
  • 1 port Micro USB dla zasilania, wymagany zasilacz 5 V/ 2,5 A
  • 1 port Micro USB OTG dla urządzeń,
  • GPIO zgodny z HAT, (bez wlutowanego złącza IDC40),
  • złącze kamery CSI,
  • wbudowane Wi-Fi 2,4 GHz (802.11b, g, n),
  • Bluetooth BLE4.2, BLE,
  • zintegrowana zespolona antena Wi-Fi/BT,
  • zakres temperatury pracy –20...70°C,
  • rozmiar 65×30×5 mm,
  • wsparcie programowe systemów operacyjnych wydanych po 01.2021,
  • gwarantowana dostępność do 01.2028.

Cena samej płytki została ustalona na 15 $. Dostępne są oczywiście zestawy z adapterami (Mini HDMi, Micro USB) oraz nowym oficjalnym zasilaczem o wydajności zwiększonej do 2,5 A. Zakres temperatur pracy został poszerzony i obejmuje –20...70°C, co ułatwi stosowanie w mniej wymagających aplikacjach zewnętrznych. Nie zmieniły się położenia głównych złącz, co zapewnia zgodność z dostępnymi obudowami.

Procesor

Patrząc na specyfikację, nie znajdujemy najnowszego BCM2711, a nowo opracowany SoC RP3A0 składający się ze struktury układu BCM2701A1(Broadcom) i układu pamięci 512 MB LPDDR2 RAM zmontowanych w „kanapkę”. Zgodnie z zapewnieniami fundacji SoC ma mieć 40% większą wydajność w zastosowaniach jednowątkowych i pięciokrotnie wyższą wydajność przy zastosowaniach wielowątkowych w porównaniu z Pi Zero.

Łączność bezprzewodowa

W chwili ogłoszenia dostępna jest tylko jedna wersja Pi Zero 2W, bez możliwości wyboru wielkości RAM, typu nośnika systemowego oraz interfejsu bezprzewodowego. Moduł łączności bezprzewodowej został ekranowany, co dobrze maskuje zastosowane rozwiązanie. Wbudowanie komunikacji bezprzewodowej Wi-Fi/BLE, oprócz zapewnienia łączności dla IoT, pozwala na rezygnację ze stosowania dodatkowych kart sieciowych, zajmujących jedyny port USB lub konieczności użycia nakładek HAT z interfejsem przewodowym (co znacząco zwiększało rozmiar rozwiązania i wymagało wlutowania złącza IDC40). Nie jest znana specyfikacja układu obsługującego łączność bezprzewodową, ale zgodnie z informacjami znalezionymi na stronie Jeffa Geerlinga jest to układ SYN43436 Synaptics, zbliżony do BCM43438. Jest to prawdopodobne ponieważ Synaptics wykupił w zeszłym roku prawo do opracowań bezprzewodowych Broadcom. Obok gniazda USB na górnej stronie płytki, przy krawędzi modułu widoczne są pady lutownicze dla gniazda anteny zewnętrznej, jednak w oficjalnej dokumentacji nie wspomina się o możliwości ich wykorzystania. Poprawiono sposób lutowania ewentualnego rezystora mostkującego gniazdo antenowe z wyjściem układu Wi-Fi, tym razem nie musi być wlutowany pod skosem, jak w poprzedniej wersji Pi Zero W.

Jednak czegoś zabrakło

Zmiany to zawsze decyzja trudna dla konstruktora, bo przy aktualizacji części sprzętowej trzeba zdecydować o zachowaniu zgodności wstecznej, rezygnując z zastosowania nowocześniejszych gniazd np.: micro HDMI, USB3 (przy okazji ujednolicając interfejsy z Pi4). Szkoda, że zamiast poświęcić siły na implementację USB3 (chociażby tylko w trybie zgodności z USB), energia poszła na zaprojektowanie nowego wydajniejszego zasilacza micro USB. Zastosowanie USB3 zapewniłoby nowoczesność interfejsu na jakiś czas oraz dostosowanie do zapowiadanych wymogów EU. Z całą pewnością wiązało by się to z dodatkowymi kosztami menedżera zasilania, w porównaniu z groszowymi cenami zastosowanej od lat w Pi Zero przetwornicy PAM2306, ale według mnie warto było spróbować.

Fotografia 1. Wygląd Raspberry Pi Zero 2W od strony BOTTOM

W obwodach zasilania PAM2306 dla napięć 1,8 V/3,3 V widoczna jest zmiana typu dławików przetwornic na kubkowe, która wymuszona została zwiększonym poborem prądu układu SoC.

Płytka

Po bliższych oględzinach płytki można zauważyć brak miejsca na wlutowanie złącz SIP2 dla, raczej sporadycznie używanych, sygnałów RUN/TVOUT. Złącza zostały zastąpione padami lutowniczymi na dolnej stronie płytki. Niektóre z punktów testowych także zmieniły lokalizację. Zachowany jest na szczęście układ padów umożliwiających wyprowadzenie interfejsu USB, konieczny w przypadku użycia płytek typu pogo/stick USB-A (min. AVT5802). Szkoda, że nie uzupełniono projektu PCB w możliwość wlutowania złącza USB typu FPC, jak to ma miejsce po lewej stronie dla złącza JTAG. Wyprowadzenie krótkiego odcinka taśmy FPC, jest znacznie wygodniejsze niż użycie kabla micro USB lub nietypowego łącznika USB/USB.

Szybka ocena wydajności pozwala na stwierdzenie, że nowe Pi uruchamia się zdecydowanie szybciej niż poprzednik, praca ze środowiskiem graficznym, nie jest tak płynna jak w Pi4, ale jest jak najbardziej wykonalna.

Podsumowując

Nowe RPi Zero nie jest przełomem, nie stało się okrojoną z interfejsów wersją Pi4 i nie zastąpi jej w zastosowaniach desktoowych. Zwiększona wydajność Pi Zero 2W zostanie zapewne przyjęta przez konstruktorów z entuzjazmem, szczególnie we wbudowanych aplikacjach IoT/AI i podstawowego rozpoznawania obrazu, gdzie implementacja Pi Zero 2W wraz z integracja z np. kamerą CSI jest tańsza od wydajniejszego Pi4/CM4. Podsumowując – dostajemy moduł zbliżony do Pi3 z okrojonymi interfejsami, który bezproblemowo zastąpi Pi Zero W i nie zagrozi pozycji Pi4. Czyli jednak jest fajny prezent na święta.

Adam Tatuś, EP

PS Na następne święta poproszę RPi Zero 3W z USB3, micro HDMI i wbudowanym eMMC.

Artykuł ukazał się w
Elektronika Praktyczna
grudzień 2021

Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik styczeń 2022

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio styczeń - luty 2022

Świat Radio

Magazyn krótkofalowców i amatorów CB

Automatyka Podzespoły Aplikacje grudzień 2021

Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna styczeń 2022

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Elektronika dla Wszystkich styczeń 2022

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów