في عالم التطور التكنولوجي السريع، تُصبح الخيارات الصحيحة لأجهزة الكمبيوتر أحادية اللوحة والأنظمة المُدمجة والمُصغرة أمرًا بالغ الأهمية. إذا كنت مُطورًا مبتدئًا أو هاويًا يبحث عن منصة مُمتازة لمشروع إلكتروني، أو مُحترفًا يبحث عن الأداء العالي والتنوع في البرمجة، فإنَّ Raspberry Pi Pico هو خيار لا بد منه يجب أن تلتفت إليه.
هناك العديد من لوحات التطوير من شركة Raspberry Pi ولكن هناك مُتحكم دقيق واحد فقط هو Raspberry Pi Pico. ليس المقصود من هذه اللوحة الصغيرة أن تكون بديلاً لمُتغيِّرات SBC الأكثر قوة، ولكنها تحتوي على مجموعة فريدة من الميزات التي تجعلها أكثر ملاءمة لمشاريع مُعينة.
سنستكشف هنا الأسباب المُختلفة التي قد تجعلك ترغب في استخدام Raspberry Pi Pico بدلاً من نماذج Raspberry Pi الأخرى في مشاريعك الإلكترونية. سنعرض ما الذي يجعل هذا الجهاز فريدًا وماذا يُقدم للمُطورين المُتمرسين والهواة على حد سواء. تحقق من دليل تدريس أطفالك البرمجة باستخدام Raspberry Pi: استراتيجيات تعليمية مُحسّنة.
1. بنية المُتحكم الدقيق
في حين أنَّ نماذج Raspberry Pi الأخرى تقوم بمحاولات جادة لاستبدال الكمبيوتر الرئيسي لديك أو على الأقل العمل كبديل جدير بالاهتمام، إلا أنَّ Pico عبارة عن مُتحكم دقيق بسيط وليس له أي مُهمة أخرى سوى مساعدتك في إحياء مشاريع الإلكترونيات لديك.
في حين أنَّ هذا يجعله أقل قدرة بشكل عام من نماذج Pi الأخرى، إلا أنه يُوفر أيضًا العديد من المزايا، كما هو موضح في الأقسام التالية. نظرًا لبنيته البسيطة، يستخدم Raspberry Pi Pico موارد أقل بكثير لإنجاز نفس المهام التي يستخدمها Raspberry Pi العادي.
كما أنه من الأسهل إعداده ولا يحتوي على أي من مشكلات الأمان الموجودة في الكمبيوتر ذي اللوحة المُفردة الإعتيادية. علاوة على ذلك، يوفر Pico ذاكرة فلاش غير مُتطايرة بسعة 2 ميجابايت ولا يحتوي على فتحة لبطاقة SD، على الرغم من أنه يُمكنك استخدام محول لتوصيل SD بجهاز Pico. ستحتفظ ذاكرة الفلاش هذه ببياناتك حتى في حالة انقطاع التيار الكهربائي المفاجئ، بينما من المرجح أن يكون لديك بطاقة SD تالفة بين يديك.
2. الفعاليَّة من حيث التكلفة
يُعد Raspberry Pi Pico أرخص منتج من Raspberry Pi، حيث يبدأ بسعر 4 دولارات للطراز الأساسي. والذي يُمثل حوالي ربع سعر Raspberry Pi Zero 2 W وأقل تكلفة بكثير من أرخص مُتغيِّر Raspberry Pi 4. يُوفر Raspberry Pi Pico حاجزًا مُنخفضًا للدخول إلى ترقيع الإلكترونيات، مما يسمح لك ببدء هوايتك الجديدة مع الحد الأدنى من الاستثمار.
حتى في عالم وحدات التحكم الدقيقة، لا يزال سعر Pico تنافسيًا للغاية، ومن غير المرجح أن تجد لوحة تُقدم ميزات مماثلة وسهولة الاستخدام والتوثيق عند نقطة السعر هذه.
هناك ثلاثة أنواع مختلفة من Pico، جميعها بأسعار مختلفة. النموذج الأساسي له سعر رسمي قدره 4 دولارات، ولكنه يأتي مع رؤوس غير ملحومة ويفتقر إلى الاتصال اللاسلكي. للحصول على هذه الميزات في الصندوق، ستحتاج إلى دفع دولار واحد إلى 3 دولارات إضافية. تبلغ تكلفة إصدار Pico WH، المُزوَّد بشبكة Wi-Fi والرؤوس الملحومة مسبقًا، 7 دولارات.
3. كفاءة استهلاك الطاقة
قد لا يكون Raspberry Pi Pico هو المُتحكم الدقيق الأكثر كفاءة في استخدام الطاقة، ولكنه يعمل بشكل جيد بما يكفي ليُميِز نفسه، خاصةً داخل عائلة Raspberry Pi. يُعد استخدام Pico بدلاً من النماذج الأخرى أحد النصائح الموصى بها لتوفير الطاقة في مشاريع Raspberry Pi الخاصة بك.
وهو يوفر وضعين منخفضي الطاقة، وضع السكون والخامل. يستخدم الوضع الخامل أقل قدر من الطاقة ولكنه يتطلب مُشغِّلًا خارجيًا لإعادة Pico إلى حالة أكثر نشاطًا. من ناحية أخرى، يستخدم وضع السكون المزيد من الطاقة حيث يتم ترك بعض البنية التحتية للساعة في الشريحة نشطة لتنبيه Pico إذا لزم الأمر.
على الرغم من أنَّ Raspberry Pi Pico يفتقر إلى أوضاع السكون المُتقدمة لـ ESP32، إلا أنه يستهلك طاقة أقل في الأوضاع النشطة. حيث استخدم أقل من 100 مللي أمبير أثناء اختبار تشغيل الفيديو المسجل في ورقة البيانات (مع تعطيل توفير الطاقة).
4. الإدخال/الإخراج القابل للبرمجة
يحتوي Raspberry Pi Pico على رأس مُكون من 40 سنًا مع 26 دبوسًا مُتعدد الوظائف للإدخال/الإخراج للأغراض العامة (GPIO). يتميز Pico ببروتوكولات اتصال مُختلفة، بما في ذلك 2 x I2C و2 x SPI و2 x UART، على غرار نماذج Raspberry Pi الأخرى. لدينا دليل مفصل لدبابيس Pico والذي يجب عليك التحقق منه بالتأكيد.
ومع ذلك، فإنَّ الميزة الفريدة لـ Raspberry Pi Pico هي قدرته على إنشاء واجهات رقمية مُخصصة وبروتوكولات اتصال.
أصبح هذا ممكنًا بفضل مُكوِّنات حالة PIO الثمانية الموجودة في Pico. هذه هي في الأساس نوى معالجة قادرة على التعامل مع البيانات الواردة والصادرة من المُتحكم الدقيق. والتي يُمكنها تحمل عبء بعض المهام الحرجة للوقت من وحدة المعالجة المركزية، مما يسمح بإدارة أفضل للموارد على وحدة التحكم الدقيقة.
يُمكن أن تكون PIO مُفيدة عندما تحتاج إلى العمل مع مصابيح LED القابلة للتوجيه أو محركات التحكم أو الواجهة مع البروتوكولات الخاصة أو الأجهزة القديمة.
5. الإدخال التناظري
Raspberry Pi Pico هو النموذج الوحيد القادر على قراءة الإشارات التناظرية. لإرسال إشارات من جهاز تمثيلي إلى كمبيوتر Raspberry Pi ذو اللوحة المُفردة، ستحتاج إلى مُحول تمثيلي إلى رقمي (ADC) لقراءة هذه الإشارات وإرسالها إلى Pi في شكل رقمي يُمكنه قراءته.
من ناحية أخرى، فإنَّ Raspberry Pi Pico قادر على استقبال المدخلات التناظرية مباشرة، وذلك بفضل ADC المُدمج 12 بت. يُمكن تكوين ثلاثة من أصل 26 دبابيس GPIO الموجودة على اللوحة كمدخلات تناظرية. لذلك يمكنك استخدام Raspberry Pico لقراءة مقياس الجهد، على سبيل المثال.
6. الحجم الصغير
Pico هو أصغر Raspberry Pi (2 × 0.8 × 0.04 بوصة)، يليه مُباشرةً Raspberry Pi Zero (2.6 × 1.2 × 0.2 بوصة). إذا كنت تقوم ببناء جهاز ألعاب محمول، أو نظارات ذكية، أو جهاز مراقبة معدل ضربات القلب، أو أي مشروع إلكترونيات آخر يُمكن ارتداؤه، فمن المحتمل أن يكون Pico مناسبًا بشكل أفضل بكثير من معظم موديلات Raspberry Pi الأخرى. بشكل عام، يعمل الحجم الصغير لـ Pico على توسيع نطاق حالات الاستخدام الخاصة به ويجعله أداة قيمة للمشروعات التي تعتبر فيها قيود المساحة أحد الاعتبارات الرئيسية. تحقق من كيفية تجنب الأخطاء الشائعة التي تُؤدي إلى تلف Raspberry Pi من أجل الحفاظ على صحته.
7. الاستخدامات في الوقت الحقيقي
على عكس موديلات Raspberry Pi الأخرى، فإنَّ Pico مناسب للاستخدامات في الوقت الفعلي. يُشير الوقت الفعلي في الحوسبة عادةً إلى نظام مُصمم للاستجابة لحدث خارجي خلال فترة زمنية مُحددة أو موعد نهائي. تُعد أنظمة الوقت الفعلي مُهمة جدًا في التطبيقات التي تتطلب أوقات استجابة سريعة، مثل تطبيقات الدفاع والاتصالات والفضاء والسيارات.
يحتوي Pico على ساعة داخلية في الوقت الفعلي تعمل في الغالب كما هو متوقع ولكنها للأسف غير مُصممة لمواصلة العمل بعد إيقاف تشغيل الجهاز. ومع ذلك، يُمكنك توصيل ساعة خارجية في الوقت الفعلي بجهاز Pico للحصول على توقيت أكثر دقة.
نظرًا لعدم وجود نظام تشغيل للتفاعل معه على Pico، فإنَّ التعليمات البرمجية الخاصة بك تعمل فورًا عند بدء التشغيل، على عكس طرز Raspberry Pi الأخرى حيث يتعين عليك الانتظار حتى يتم تشغيل نظام التشغيل أولاً. في حين أنَّ البرمجة غير المعدنية ممكنة من الناحية الفنية في الطرز الأخرى، إلا أنه من الصعب العمل معها وهي مناسبة بشكل أفضل للمطورين المتقدمين.
وبالتالي فإن Pico أكثر ملاءمة للمشاريع ذات الأهمية الزمنية مثل أجهزة الألعاب، وأمن المنزل، ومشاريع الروبوتات، وحتى تطبيقات التشغيل الآلي للمنزل.
8. دعم Raspberry Pi Silicon
على عكس أجهزة الكمبيوتر ذات اللوحة المُفردة ووحدات الحوسبة من Raspberry Pi، يُحدد Pico الاتجاه لكونه أول مُتحكم دقيق وأول منتج يعتمد على الشريحة الداخلية الخاصة بالشركة، RP2040. تعمل الشريحة منخفضة التكلفة ولكن عالية الأداء أيضًا على تشغيل العديد من البدائل لـ Raspberry Pi Pico.
إن شراء Raspberry Pi Pico يعني أنك تدعم Raspberry Pi Silicon وتزيد من احتمالية رؤية شرائح أفضل من RP2040 في المستقبل. تحقق من مقارنة بين Arduino و Raspberry Pi: ما هي لوحة التطوير المُناسبة لك؟
يُعد Raspberry Pi Pico بديلاً رخيصًا لمشاريعك المُتعلقة بالإلكترونيات
ما يفتقر إليه Raspberry Pi Pico من حيث القوة ومساحة التخزين، فهو يُعوضه بالحجم المُصغر والقدرة على تحمل الاستخدامات في الوقت الفعلي. إنه مثالي للمشاريع التي يكون فيها كمبيوتر Raspberry Pi المُتكامل مبالغًا فيه. إذا كانت دبابيس الإدخال/الإخراج الموجودة على Pi هي كل ما تحتاجه لإضفاء الحيوية على مشروعك، فقد تكون أفضل حالًا باستخدام أحد إصدارات Raspberry Pi Pico. يُمكنك الإطلاع الآن على مُقارنة بين ZimaBoard و Raspberry Pi: أيهما أفضل لمشروع الخادم المُستضاف ذاتيًا؟
