News Raspbery Pi Pico W – RP2040 mit WLAN

Der vor einigen Wochen erschienene Raspberry Pi Pico kombiniert den bekannten Raspberry Pi-Mikrocontroller mit einem Funkmodul aus dem Hause Infineon. Hier einige Überlegungen und Messwerte aus der Praxis.

Verfügbarkeit ist alles...

Dass die Uptoniten auf der EmbeddedWorld wie wahnsinnig Raspberry Pi Picos verteilten, war hier bereits mehrfach Thema. Ziel war das Suggerieren maximaler Verfügbarkeit der hauseigenen Lösungen.

(Bildquelle: Tam HANNA)

Ziel der Rochade mit dem Raspberry Pi Pico W dürfte sein, in heterogenen IoT-Umgebungen erstens Umsatz von Espressif abzuleiten und zweitens – dies berichten angelsächsische Quellen immer wieder – Druck von der Raspberry Pi Zero-Familie zu nehmen. Die bisher kleinsten und preiswertesten Raspberry Pis kommen nämlich immer wieder als Sensorinterface zur Verfügung, und sind in Sachen Verfügbarkeit besonders unter Druck.

...und ist im Fall des Raspberry Pi Pico W trotzdem nicht garantiert

Während der “einfache” Raspberry Pi Pico nach wie vor gut erhältlich ist, sieht es beim Pico W schlechter aus. Der Autor musste seine Platine vor rund zwei Wochen erwerben und wurde nur bei Elektor (https://www.elektor.com/raspberry-pi-pico-rp2040-w) fündig – diverse (prominente) Lieferanten in Ungarn berichteten von extrem langen Lead Times:

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EIN am 2022. 08. 18

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I would like to inform you that the product <ZENSIERT> RPI-PICO-W is expected to be available our supplier only the end of September 2022. We ask for your patience until the product is available and arrives.

Das Funkmodul im Blick – oder – warum es kein Bluetooth gibt

Die Raspberry Pi Foundation gab sich nicht die Blöße, die Funktechnik bei Espressif zuzukaufen – die Funktechnik kommt stattdessen in Form des CYW43439 auf die Platine. Dieses einst von Cypress entwickelte und mittlerweile von Infineon vertriebene Funkmodul – sein Datenblatt findet sich unter der URL https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-CYW43439-Single-Chip-IEEE-802.11-b-g-n-MAC-PHY-Radio-with-Integrated-Bluetooth-5.0-Compliance-AdditionalTechnicalInformation-v03_00-EN.pdf?fileId=8ac78c8c7ddc01d7017ddd033d78594d – bietet ein WLAN- und ein Bluetoothmodul samt Koexistenzfunktion.

(Bildquelle: Infineon)

Die in angelsächsischen Quellen immer wieder gemachte Behauptung, es “möge sich doch ein Hacker finden, der Bluetooth aktiviert”, ist aus technischen Gründen (zumindest nach Ansicht des Autors) nicht haltbar. Zur Erklärung sei folgende Passage aus dem Datenblatt herangezogen:

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The CYW43439 is the optimal solution for any Bluetooth voice and/or data application that also requires WLAN. The Bluetooth subsystem presents a standard Host Controller Interface (HCI) via a high speed UART and PCM interface for audio.

Infineon exponiert die Bluetooth- und WLAN-Transciever über zwei seperate Ports: für Bluetooth ist ganz wie in der Spezifikation vorgesehen, ein UART erforderlich. Seine Pins sind – so zumindest steht es im offiziellen Schaltplan – nicht mit dem RP2040 verbunden.

(Bildquelle: Raspberry Pi Foundation, via https://datasheets.raspberrypi.com/picow/pico-w-datasheet.pdf)

Anders als bei einem GD32VF103 oder einem STM32-Chip erweist sich das kleine Gehäuse des RP2040 als Hemmschuh – in einem QFN56 ist nun mal nur für 56 Pins Platz.

Physische Auswirkungen und Anpassungen

Auf den ersten Blick unterscheiden sich die beiden Platinen nicht wesentlich: das Funkmodul führte zu einer Verschiebung der Position der JTAG-Pins. Auf der einst für die Pins vorgesehenen Seite findet sich nun die Chipantenne.

(Bildquelle: Autor)

Die Präzisionswaage ermittelt für das neue Board ein Gewicht von 3.50g, während sein älterer Kollege 3.02 Gramm wiegt. In beiden Fällen gilt, dass das Einlöten von Pins zu einer Gewichtssteigerung führt – die Platinen lassen sich allerdings auch per Reflow “direkt” auf einen Träger löten. Pins wie Bootsel lassen sich in diesem Fall durch auf der Unterseite befindliche Lötinseln kontaktieren.

(Bildquelle: Autor)

Interessant ist auch, dass das WLAN-Modul eine Einschränkung des erlaubten Temperaturbereichs einbringt:

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20°C to +85°C (Raspberry Pi Pico and Pico H); -20°C to +70°C (Raspberry Pi Pico W and Pico WH)

Wie geht es weiter?

In einem Folgeartikel werden wir einen kurzen Blick auf die Möglichkeiten zur Datenkommunikation mit dem Raspberry Pi Pico werfen und einige Besonderheiten bzw. Unterschiede zur Normalversion vorstellen. In der Zwischenzeit: Fragen wie immer als Kommentar.