Was ist der Raspberry Pi Pico? MicroPython-Installation, Pinbelegung und erste Projekte

Der Raspberry Pi Pico ist ein sehr günstiges Mikrocontroller-Board in Handflächengröße mit dem RP2040, einem Chip, den die Raspberry Pi Foundation selbst entwickelt hat. Seine Besonderheit: Er lässt sich mit MicroPython, also in Python, programmieren. Du schreibst deinen Code, führst ihn aus und siehst das Ergebnis sofort – ohne auf das Kompilieren zu warten. Damit ist er ein tolles Tor für Schülerinnen und Schüler, die Python lernen, und für Elektronik-Einsteiger. Wenn du willst, programmierst du ihn auch in C/C++ oder mit der Arduino IDE.

Was ist der Raspberry Pi Pico? Der Unterschied zum Raspberry Pi

Trotz des ähnlichen Namens ist der Pico kein Computer wie der Raspberry Pi 4 oder 5. Er hat kein Betriebssystem, keinen HDMI-Ausgang und keinen Desktop; wie ein Arduino ist er ein Mikrocontroller-Board, das ein einziges Programm ausführt. Dein Programm startet, sobald Strom anliegt, er verbraucht sehr wenig Energie und erledigt Aufgaben wie Sensoren lesen, LEDs schalten und Motoren steuern in Echtzeit.

Technische Daten: Pico, Pico W und Pico 2

Pinbelegung des Pico

Der Pico hat an seinen beiden Längsseiten insgesamt 40 Pins. Jeder der 26 GPIO-Pins von GP0 bis GP28 kann PWM ausgeben, und I2C, SPI und UART stehen auf mehreren alternativen Pins zur Verfügung. Analogeingänge gibt es nur an GP26, GP27 und GP28. Die vollständige Pinbelegung zeigt das Werkzeug Pinout; die wichtigen Versorgungs- und Sonderpins sind:

MicroPython installieren (mit Thonny)

1. Lade Thonny von thonny.org herunter und installiere es.
2. Halte die BOOTSEL-Taste am Pico gedrückt, während du das USB-Kabel mit dem Computer verbindest; der Pico erscheint als Laufwerk namens RPI-RP2 (beim Pico 2 RP2350).
3. Wähle im Interpreter-Menü unten rechts in Thonny MicroPython (Raspberry Pi Pico) und installiere über "Install or update MicroPython" die passende Version für dein Board (Pico, Pico W oder Pico 2). Alternativ lädst du die .uf2-Datei von micropython.org und ziehst sie auf das Laufwerk.
4. Nach der Installation startet der Pico neu. Siehst du unten in Thonny in der Shell das Zeichen >>>, bist du startklar.
5. Speicherst du deinen Code als main.py auf dem Pico, läuft er bei jedem Einschalten automatisch – auch ohne Computer.

Erstes Programm: die eingebaute LED blinken lassen

1from machine import Pin
2import time
3
4led = Pin(25, Pin.OUT)      # Pico'da dahili LED; Pico W ve Pico 2 W'de Pin("LED") yaz
5                            # onboard LED on Pico; use Pin("LED") on Pico W / Pico 2 W
6
7while True:
8    led.toggle()            # durumu tersine çevir / flip the state
9    time.sleep(0.5)

LED mit einem Taster steuern

Schließe eine LED über einen 220-Ω-Widerstand an GP15 und einen Taster an GP14 an. Das andere Beinchen des Tasters kommt an GND, und der interne Pull-up-Widerstand des Pico wird aktiviert; so liest der Taster losgelassen 1 und gedrückt 0:

1from machine import Pin
2
3led = Pin(15, Pin.OUT)
4button = Pin(14, Pin.IN, Pin.PULL_UP)   # butonun diğer ucu GND'de / other leg to GND
5
6while True:
7    led.value(not button.value())        # basılıyken yanar / on while pressed

LED-Helligkeit mit PWM

Jeder GPIO-Pin des Pico kann PWM ausgeben. In MicroPython reicht der Tastwert von 0 bis 65535. Der folgende Code blendet eine LED langsam auf und beginnt dann von vorn; das Prinzip von PWM erklärt Was ist PWM? ausführlich.

1from machine import Pin, PWM
2import time
3
4led = PWM(Pin(15), freq=1000)
5
6while True:
7    for d in range(0, 65536, 1024):   # yavaşça yan / fade in
8        led.duty_u16(d)
9        time.sleep_ms(10)

Analogwerte und der eingebaute Temperatursensor

Verbinde den mittleren Anschluss eines Potentiometers mit GP26 und die äußeren mit 3V3 und GND. read_u16() liefert einen Wert von 0 bis 65535. Im Pico steckt außerdem ein Temperatursensor am 4. Kanal des ADC; er misst nur grob, ist aber eine nette Möglichkeit, ohne Zusatzbauteile die Temperatur zu lesen:

1from machine import ADC
2import time
3
4pot = ADC(26)                    # GP26 (ADC0) / potansiyometre orta ucu / pot wiper
5sensor = ADC(4)                  # dahili sıcaklık sensörü / internal temperature sensor
6
7while True:
8    value = pot.read_u16()                       # 0–65535
9    volts = sensor.read_u16() * 3.3 / 65535
10    temp = 27 - (volts - 0.706) / 0.001721       # °C (yaklaşık / approximate)
11    print(value, round(temp, 1))
12    time.sleep(1)

Den Pico mit der Arduino IDE programmieren

Bevorzugst du C++ und Arduino-Bibliotheken, kannst du den Pico auch mit der Arduino IDE nutzen. Trage unter Datei > Voreinstellungen bei den zusätzlichen Boardverwalter-URLs https://github.com/earlephilhower/arduino-pico/releases/download/global/package_rp2040_index.json ein und installiere im Boardverwalter das Paket Raspberry Pi Pico/RP2040/RP2350 von Earle Philhower. Beim ersten Hochladen hältst du beim Anschließen die BOOTSEL-Taste gedrückt; danach funktioniert das Hochladen normal. Das Blink-Beispiel mit LED_BUILTIN und die meisten Arduino-Bibliotheken laufen problemlos.

Pico, ESP32 oder Arduino?

Für Projekte mit Funk lernst du den ESP32 in Was ist der ESP32? kennen. Eine Stärke, die nur der Pico hat, sind seine PIO-Blöcke (programmierbare Ein-/Ausgabe): Sie erledigen zeitkritische Aufgaben wie WS2812B-LED-Streifen oder eigene Protokolle, ohne den Prozessor zu belasten.

Projektideen mit dem Raspberry Pi Pico

• Ampel: eine Ampel mit drei nacheinander leuchtenden LEDs.
• Knight Rider: ein Lichteffekt, der über sechs LEDs hin und her läuft.
• Taster und Interrupts (IRQ): Code, der einen Tastendruck erfasst, ohne auf die Hauptschleife zu warten.
• RGB-Farbzyklus: ein Regenbogeneffekt auf einer RGB-LED mit drei PWM-Kanälen.
• Webserver mit dem Pico W: eine LED oder ein Relais über eine Seite am Handy steuern.
• Mini-Thermometer: den eingebauten Temperatursensor auf einem OLED-Display anzeigen.

Typische Fehler und ihre Lösungen

• Das Laufwerk RPI-RP2 erscheint nicht: Das Board wurde ohne gedrückte BOOTSEL-Taste angeschlossen oder das Kabel ist nur ein Ladekabel; nimm ein Datenkabel.
• Thonny findet das Board nicht: Der falsche Interpreter ist gewählt oder MicroPython ist nicht installiert.
• Die LED leuchtet beim Pico W nicht: Beim Pico W hängt die eingebaute LED am Funkchip; nimm Pin("LED") statt Pin(25).
• 5-V-Signale anschließen: Die GPIOs arbeiten mit 3,3 V; 5-V-Signale können einen Pin zerstören.
• Der Code läuft ohne Computer nicht: Er wurde nicht als main.py auf dem Pico gespeichert.
• Zu viel Spannung an VSYS: VSYS verträgt höchstens 5,5 V; schließe kein 9-V- oder 12-V-Netzteil direkt an.

Mit seinem niedrigen Preis und der Python-Unterstützung ist der Raspberry Pi Pico einer der einfachsten Wege, Programmieren und Elektronik zusammenzubringen. Die LED-Grundlagen findest du in Was ist eine LED?; in der BlueGrays-App gibt es Pico-Projekte zu LEDs, Ampel, Knight Rider, Tasterinterrupts, PWM-Atemeffekt und RGB-Farbzyklus Schritt für Schritt mit Schaltplänen und MicroPython-Code.