RP2040シリーズのマイコンボード

Raspberry Pi Picoから始まったRP2040搭載のマイコン・ボードを実際に入手し、その紹介をしていきます。

現在以下のボードを入手済みです。

Raspberry Pi Pico
Pimoroni Tiny 2040
Adafruit Feather RP2040
Adafruit QT Py RP2040
Adafruit ItsyBitsy RP2040
SparkFun Pro Micro – RP2040
SparkFun THing Plus – RP2040
SparkFun MicroMod RP2040 Processor

RP2040共通
Raspberry Pi Pico
Pimoroni Tiny 2040
Adafruit Feather RP2040
Adafruit QT Py RP2040
Adafruit ItsyBitsy RP2040
SparkFun Pro Micro – RP2040
SparkFun Thing Plus – RP2040
SparkFun MicroMod RP2040 Processor

RP2040共通

デュアルコア ARM Cortex-M0+ @ 133MHz
オンチップSRAM 264KB (独立6バンク)
最大16MBまでのオフチップフラッシュメモリ対応(QSPI接続)
DMAコントローラー
フル接続のAHBクロスバー
補間器(インターポレーター)と整数除算器ペリフェラル
コア電圧を生成するためのプログラム可能なオンチップLDO
USBとコアクロックを生成するための2つのオンチップPLL
30個のGPIOピン。そのうち4つはアナログ入力可能。
ペリフェラル
- UART x 2
- SPI x 2
- I2C x 2
- PWM x 16チャンネル
- USB1.1コントローラとPHY。ホストとデバイスをサポート
- 2 x PIOステートマシン
- ADC
- 5チャンネル (そのうち1つはオンチップ温度センサーが使用)
- 逐次比較型(SAR) ADC
- 500kS/s(48MHzクロック入力)
- 12bit (有効ビット数9)

Raspberry Pi Pico

オンボード2MBフラッシュメモリ
GPIOピン x 26 (デジタルのみ x 23、アナログ兼用 x 3)
SWDポート
ブートボタン
緑LED x 1 (GPIO25)
Micro USB Type-B

日本円で約500円と非常に魅力的な価格でありながら、デュアルコアCortex-M0+をベースとし、PIOという一種のCPLDのようなIO専用コアを2つ内蔵する独自チップ"RP2040"を搭載した、コストパフォーマンスに優れたボード。Picoの発表以降、世界中の多くの電子工作マニアがさまざまなプロジェクトを発表している。

製品ページ: Raspberry Pi Pico

Pimoroni Tiny 2040

オンボード8MBフラッシュメモリ
GPIOピン x 12 (デジタルのみ x 8、アナログ兼用 x 4)
SWDポート
ブートボタン、リセットボタン
RGB LED (GPIO18, 19, 20)
USB Type-C

Pimoroniが製造・販売している切手サイズのRP2040搭載ボード。
Raspberry Pi Picoに比べるとGPIOピン数は少ないが、フラッシュメモリは4倍の8MBを搭載しているのが強い。その他にも、LEDがRGBタイプだったり、リセットボタンを標準で搭載していたりと、使いやすさが向上している。

製品ページ: Tiny 2040

Adafruit Feather RP2040

オンボード8MBフラッシュメモリ
GPIOピン x 21 (デジタルのみ x 17, アナログ兼用 x 4)
4.2/3.7V リチウムイオンポリマー電池対応
200mA LiPoバッテリー充電器
赤LED (GPIO13)
NetPixel互換RGB LED
STEMMA QTコネクター搭載(Qwiic, STEMMA QT, Grove I2C)
ブートボタン、リセットボタン
USB Type-C

AdafruitのFeatherシリーズにRP2040が加わりました。
Featherは周辺ボードを積み重ねて機能拡張ができ、CircuitPythonと統一的なライブラリーにより、ボード間の移植性が高いプログラム開発が可能なマイコン・ボードのシリーズです。

Picoに比べるとやや少ないもののGPIOは21ピン使えます。
実はアナログ対応ピンは4ピンあり、Picoの3ピンよりも1ピン多いです。
またLiPoバッテリー接続用のJSTコネクタも備えているので、持ち運べるおもちゃを作りやすいでしょう。

製品ページ: Adafruit Feather RP2040

Adafruit QT Py RP2040

オンボード8MBフラッシュメモリ
GPIOピン x 11 (デジタルのみx7、アナログ兼用x4)
ブートボタン、リセットボタン
NeoPixel互換RGB LED
Qwiicポート (Grove I2C互換)
USB Type-C

現在市販されているRP2040ボードとしては最小のボードで、7ピン×2列しかありません。しかし小さいながらもRaspberry Pi Picoには無いリセットボタンやQwiic(Grove I2C)ポート、NeoPixel互換LEDを備えており、フラッシュメモリも8MBと十分です。
Adafruit QT PyシリーズはSeeduino XIAOと同サイズでピン配置に互換性があることが特徴で、QT Py RP2040もその特徴を引き継いでいます。
Tiny 2040と並んで、コンパクトなプロジェクトを実現したい場合の選択肢の一つとなるでしょう。

QT Py RP2040(左)とSeeduino XIAO(右)

製品ページ:Adafruit QT Py RP2040

Adafruit ItsyBitsy RP2040

オンボード8MBフラッシュメモリ
GPIOピン x 23 (デジタルのみ x 19、アナログ兼用 x 4)
ブートボタン、リセットボタン
赤LED (GPIO13)
NetPixel互換RGB LED
USB MicroB

AdafruitのRP2040ボードとしては、Featherよりも小さくTrinketよりも大きいサイズです。
QwiicポートやLiPoバッテリーポートは無く、GPIOのみのシンプルな構成ですが、その代わり
Featherよりも多い23ピンのGPIOが引き出されています。余計なポートは不要で、とにかく
GPIOだけを使いたいというような使い方に向いていると言えるでしょう。

製品ページ:Adafruit ItsyBitsy RP2040

SparkFun Pro Micro – RP2040

オンボード16MBフラッシュメモリ
GPIOピン x 17 (デジタルのみ x 16, アナログ兼用 x 4)
ブートボタン、リセットボタン
Qwiicコネクタ (Grove I2C互換)
RGB LED(WS2812B) x 1 (GPIO25)
USB Type-C

SparkFun Pro MicroシリーズはArduino Pro Miniの互換ボードの位置付けのボードです。しかし基板サイズは同じなものの、Arduino Pro Miniには無いUSB-Cポート(シリアルアクセス用)とQwiicポートを備えており、使い勝手の良いボードと言えるでしょう。

現在発売されているRP2040ボードの中ではフラッシュメモリが16MBと最大です。

SparkFun Thing Plus – RP2040

オンボード16MBフラッシュメモリ
JSTシングルセルバッテリーコネクタ(充電回路あり)
GPIOピン x 18 (デジタルのみ x 14、アナログ兼用 x 4)
Qwiicコネクタ (Grove I2C互換)
SDカードスロット
LiPoバッテリー用2ピンJSTコネクタ
500mA LiPoバッテリー充電器
バッテリー残量センサー搭載(I2C)
青LED (GPIO25)
RGB LED(WS2812B (GPIO8)
USB Type-C

SparkFunのRP2040ベースのボードとしては、フラッグシップ的位置付けにあたります。また、フラッシュメモリ容量(16MB)、バッテリー残量センサー、ボード外のWS2812Bとも連結可能なNeoPixel互換LED、SDカードスロットを搭載するなど、他社のRP2040ボードと比較しても、もっとも高機能なボードと言えます。

SparkFun MicroMod RP2040 Processor

GPIOピン x 29 (デジタルのみ x 25、アナログ兼用 x 4)
オンボード16MBフラッシュメモリ
青LED (GPIO25)

MicroModは、プロセッサーだけを搭載するプロセッサーボードと、さまざまな周辺装置を搭載するキャリアボードを自由に組み合わせて好きなボードを構成できるSparkFun独自のアーキテクチャです。
現在、以下のパーツが販売されています。

プロセッサーボード
- nRF52840 (技適あり)
- SAMD51
- RP2040
- Artemis (技適無し)
- ESP32 (技適無し)
キャリアボード
- ATP
- Weather
- Big Display
- Data Logging
- Machine Learning
- Qwiic Single
- Qwiic Double
- Input and Display
- Asset Tracker