Picotronix es un osciloscopio y analizador lógico modular que usa dos Raspberry Pi Pico 2 como cerebro. Lo ha construido Thort Werx, una empresa australiana con sede en Sídney y en la Gold Coast, y me llegó por el formulario de contacto del blog. Su campaña de Kickstarter ya está en marcha. Casi todo lo que cuento aquí sale de la nota de prensa y de la web del fabricante. Conviene tomarlo con calma, porque no lo he probado.
Lo traigo porque plantea el osciloscopio Raspberry Pi Pico como una plataforma y no como un aparato cerrado. Hay una unidad base y módulos enchufables que se añaden según se necesiten. También aprovecha las máquinas de estado PIO del RP2350, que es lo que hace atractivo a ese chip para medir señales. Ya escribí en su día sobre la primera Raspberry Pi Pico. En el aniversario de Pimoroni conté además cómo esa empresa también ha pasado a diseñar productos propios alrededor del RP2350.
El osciloscopio Raspberry Pi Pico por dentro
Dentro de la unidad base trabajan dos placas. Una Pico 2 W se encarga de la pantalla, el control y la conexión remota, mientras que otra Pico 2 captura y procesa la señal. Las dos van en zócalo, así que se podrán cambiar por otros módulos con RP2350 cuando salgan versiones con más memoria.
La placa mide 125 x 80 mm y, además, lleva una pantalla LCD en color de 320 x 240. Funciona con USB-C, con un alimentador de 9 a 12 V o con cuatro pilas AAA internas para trabajar donde no haya enchufe. Por sí sola ofrece, de hecho, un osciloscopio de dos canales, un analizador lógico de 8 canales, frecuencímetro, voltímetro y sonda lógica.
Qué mide la base por sí sola
Cada canal analógico admite 3 Vpp o 16,6 Vpp sobre 1 MΩ, y hay entradas BNC adicionales de 16,6 Vpp, una en AC y otra en DC. Solo se puede usar una entrada de cada canal a la vez. Las bases de tiempo van de 5 ms a 10 µs por división. Una visualización tipo fósforo muestra el ruido de fondo. El promediado, por su parte, mantiene limpia la traza aunque la señal ocupe solo el 5 % del rango del ADC. La entrada auxiliar, por otro lado, hace de sonda lógica o voltímetro y ya funciona solo con alimentación, antes de instalar ningún Pico.
Según los vídeos del fabricante, la base captura con el ADC interno del RP2350, de 12 bits y 500 kSPS. La web indica también un ancho de banda de 10 MHz hacia el RP2350, y de 15 MHz a plena señal en el bus analógico. Para señales más rápidas hacen falta, eso sí, los módulos que explico a continuación.
picoPods: ampliar solo lo que necesitas
La base tiene tres puertos de expansión, dos analógicos y uno multifunción. Los picoPods se configuran solos al enchufarlos y se conectan a los puertos directamente o mediante un cable. Hay módulos analógicos de un solo extremo y diferenciales. Completan la gama un generador de señales llamado Wave-05, con un DAC de 12 bits, y un analizador de estados lógicos de 12 bits a 150 MSPS. Según la nota de prensa, con un picoPod el analizador lógico de la base pasa de 8 a 14 canales. La web lo explica así: los 12 bits del puerto multifunción más los dos canales analógicos, ajustados a niveles lógicos.
También hay un picoPod didáctico, Electronix Lab, que se conecta por cable a los tres puertos. Se configura una lógica en el pod, este genera una señal real a partir de ella y el resultado se ve en la pantalla. Es el módulo que mejor encaja con quien está empezando.
El ADC-100 y la letra pequeña de sus 75 MSPS
El módulo más llamativo es el ADC-100, con dos conversores de 100 MSPS y 8 bits, uno por canal. El límite lo pone el RP2350, que tiene un reloj estándar de 150 MHz. Por eso el fabricante espera 75 MSPS con un canal y 50 MSPS con los dos. La captura usa además PIO y DMA hacia un búfer de hasta 64K. Con el chip sobrerrevolucionado a 200 MHz hablan incluso de 100 MSPS en un canal, bajo responsabilidad de quien lo haga.
Conviene leer con calma lo que promete. Según la propia página de picoPods, el circuito del ADC-100 funciona y está probado con un solo canal, y esas velocidades son una expectativa. El MSO-12 combina un conversor rápido de 8 bits y 100 MSPS con un ADC serie lento de 12 bits y cuatro canales por I2C. Este módulo es, en cambio, el que ya está construido y probado. Ocho bits es la resolución habitual en osciloscopios de entrada, así que no sorprende, pero sí limita lo que se puede esperar de la vertical.
Picogram, MicroPython y la parte de IA
Todo es abierto y se programa en MicroPython, con acceso directo a las máquinas de estado del RP2350. Las dos Pico se comunican con Picogram, un protocolo de datagramas basado en msgpack. El mismo protocolo debería conectar además Picotronix con un PC o un teléfono por WiFi o USB.
Ahí entra la IA. Cada captura se empaqueta de forma estructurada para que un modelo pueda leerla, analizarla y proponer la siguiente medida. El fabricante reconoce que la base ya está, aunque el software se desarrolla por etapas. La propia web habla del software para PC y móvil como pendiente. En la práctica, de momento lo trato como una promesa.
Precio y campaña en Kickstarter
La campaña de Kickstarter ya está activa. El fabricante estima 129 dólares para la configuración base y 179 con el picoPod de 75 MSPS, con descuento para los primeros mecenas. Son cifras orientativas en dólares, porque Kickstarter obliga a fijar los niveles en dólares australianos y el precio final dependerá del cambio del día. Por otro lado, no he visto condiciones de envío a España en las páginas que he revisado. En un mensaje de su foro, el fabricante avisaba además de que la certificación FCC podría retrasar los envíos.
Características de Picotronix
- CPU: dos Raspberry Pi Pico 2 (Pico 2 para captura y Pico 2 W para pantalla y control) con RP2350 a 150 MHz (Cortex-M33 o Hazard3 RISC-V)
- Pantalla: LCD en color de 320 x 240, con opción de visualización remota en PC o móvil (software pendiente)
- Entradas analógicas: 2 canales de 3 Vpp o 16,6 Vpp sobre 1 MΩ, y BNC adicionales de 16,6 Vpp (AC y DC)
- Base de tiempos: de 5 ms a 10 µs por división
- Lógica: 8 canales en la base, hasta 14 canales con picoPod
- Otros:
- Frecuencímetro hasta 15 MHz
- Voltímetro de 0 a 6,6 V o de 0 a 16,7 V
- Sonda lógica
- 12 líneas GPIO con búfer en el puerto multifunción
- picoPods:
- Analógico: ventanas de 500 mV a 5 V dentro de ±5 V, y BNC con atenuación x10 hasta ±50 V
- Diferencial: 2 Vpp, y otro con modo común de ±25 V y escalas x1 y x10
- Wave-05: DAC R2R de 12 bits, de 10 mVpp a 3,3 Vpp, con offset de ±5 V y dos referencias de precisión
- Analizador de estados: 12 bits a 150 MSPS, en tres puertos de 4 bits (1,8, 2,5, 3,3 o 5 V)
- MSO-12: ADC de 8 bits a 100 MSPS, 8 entradas lógicas y ADC serie de 12 bits
- ADC-100: dos ADC de 100 MSPS (75 y 50 MSPS esperados)
- Electronix Lab: módulo didáctico de lógica configurable
- Alimentación: USB-C, alimentador de 9 a 12 V o 4 pilas AAA
- Tamaño: placa base de 125 x 80 mm
- Precio (estimación del fabricante en dólares, sin confirmar):
- Configuración base: 129 USD
- Con picoPod de 75 MSPS: 179 USD
- Programación: MicroPython, con acceso a los PIO del RP2350
- Más información:
Lo que me falta por ver de Picotronix
No lo he probado y todavía no hay envíos, así que Picotronix es de momento una promesa con hardware construido detrás. Me gusta el planteamiento de una base barata y de picoPods solo para lo que haga falta. Me falta, eso sí, ver los módulos rápidos en manos ajenas y el software para PC y móvil, que el propio fabricante da como pendiente.
El fabricante ofrece una presentación de cuatro minutos y una demostración de 21 minutos junto a un Tektronix TBS 2000, las dos en inglés. Su web enlaza además cobertura de Adafruit, Hackster.io y Hackaday.
