Cos'è il Raspberry Pi Pico? Installazione di MicroPython, piedinatura e primi progetti

Il Raspberry Pi Pico è una scheda a microcontrollore molto economica, grande quanto il palmo di una mano, basata sull'RP2040, un chip progettato dalla stessa Raspberry Pi Foundation. Il suo punto di forza è che si programma in MicroPython, cioè in Python: scrivi il codice, lo esegui e vedi subito il risultato, senza aspettare la compilazione. Per questo è un'ottima porta d'ingresso per studenti che imparano Python e per chi inizia con l'elettronica. Se preferisci, puoi programmarlo anche in C/C++ o con l'Arduino IDE.

Cos'è il Raspberry Pi Pico? La differenza con un Raspberry Pi

Nonostante il nome simile, il Pico non è un computer come il Raspberry Pi 4 o 5. Non ha sistema operativo, uscita HDMI né desktop; come un Arduino, è una scheda a microcontrollore che esegue un solo programma. Il programma parte appena dai corrente, consuma pochissima energia e gestisce in tempo reale compiti come leggere sensori, accendere LED e pilotare motori.

Caratteristiche tecniche: Pico, Pico W e Pico 2

La piedinatura del Pico

Il Pico ha in tutto 40 pin lungo i due lati. Ognuno dei 26 pin GPIO, da GP0 a GP28, può generare PWM, e I2C, SPI e UART si possono usare su diversi pin alternativi. Gli ingressi analogici sono solo su GP26, GP27 e GP28. Puoi vedere la piedinatura completa nello strumento Pinout; i pin di alimentazione e speciali più importanti sono:

Installare MicroPython (con Thonny)

1. Scarica e installa Thonny da thonny.org.
2. Tieni premuto il pulsante BOOTSEL del Pico mentre colleghi il cavo USB al computer; il Pico compare come un'unità chiamata RPI-RP2 (RP2350 sul Pico 2).
3. Nel menu dell'interprete in basso a destra in Thonny scegli MicroPython (Raspberry Pi Pico), poi usa "Install or update MicroPython" per installare la versione adatta alla tua scheda (Pico, Pico W o Pico 2). In alternativa puoi scaricare il file .uf2 da micropython.org e trascinarlo sull'unità.
4. Al termine dell'installazione il Pico si riavvia. Se vedi il simbolo >>> nella Shell in basso in Thonny, sei pronto.
5. Se salvi il codice sul Pico con il nome main.py, verrà eseguito automaticamente a ogni accensione, anche senza computer collegato.

Primo programma: far lampeggiare il LED integrato

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)

Comandare un LED con un pulsante

Collega un LED a GP15 con una resistenza da 220 Ω e un pulsante a GP14. L'altro piedino del pulsante va a GND e si attiva la resistenza di pull-up interna del Pico: così il pulsante legge 1 quando è rilasciato e 0 quando è premuto.

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

Luminosità di un LED con il PWM

Ogni pin GPIO del Pico può generare PWM. In MicroPython il valore di duty va da 0 a 65535. Il codice qui sotto accende lentamente il LED e poi ricomincia; trovi il principio del PWM spiegato in dettaglio in Cos'è il PWM?

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)

Letture analogiche e sensore di temperatura integrato

Collega il piedino centrale di un potenziometro a GP26 e quelli laterali a 3V3 e GND. read_u16() restituisce un valore da 0 a 65535. Il Pico contiene inoltre un sensore di temperatura collegato al 4° canale dell'ADC; la misura è approssimativa, ma è un modo divertente per leggere la temperatura senza componenti aggiuntivi:

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)

Programmare il Pico con l'Arduino IDE

Se preferisci il C++ e le librerie Arduino, puoi usare il Pico anche con l'Arduino IDE. Aggiungi https://github.com/earlephilhower/arduino-pico/releases/download/global/package_rp2040_index.json nel campo delle URL aggiuntive del Gestore schede (File > Impostazioni) e installa dal Gestore schede il pacchetto Raspberry Pi Pico/RP2040/RP2350 di Earle Philhower. Per il primo caricamento collega la scheda tenendo premuto BOOTSEL; dopo, il caricamento avviene normalmente. L'esempio Blink con LED_BUILTIN e la maggior parte delle librerie Arduino funzionano senza problemi.

Pico, ESP32 o Arduino?

Per i progetti wireless, conosci l'ESP32 in Cos'è l'ESP32? Un punto di forza esclusivo del Pico sono i blocchi PIO (ingressi/uscite programmabili): gestiscono compiti con temporizzazioni critiche, come le strisce LED WS2812B o protocolli di comunicazione personalizzati, senza appesantire il processore.

Idee di progetti con il Raspberry Pi Pico

• Semaforo: un semaforo con tre LED che si accendono in sequenza.
• Supercar (Knight Rider): un effetto luminoso che va avanti e indietro su sei LED.
• Pulsanti e interrupt (IRQ): codice che intercetta la pressione di un pulsante senza aspettare il ciclo principale.
• Ciclo di colori RGB: un effetto arcobaleno su un LED RGB con tre canali PWM.
• Web server con il Pico W: comanda un LED o un relè da una pagina aperta sul telefono.
• Mini termometro: mostra il sensore di temperatura integrato su un display OLED.

Errori comuni e come risolverli

• L'unità RPI-RP2 non compare: la scheda è stata collegata senza tenere premuto BOOTSEL, oppure il cavo è solo di ricarica; usa un cavo dati.
• Thonny non trova la scheda: è selezionato l'interprete sbagliato o MicroPython non è installato.
• Il LED non si accende sul Pico W: sul Pico W il LED integrato è collegato al chip wireless; usa Pin("LED") invece di Pin(25).
• Collegare segnali a 5 V: i GPIO sono a 3,3 V; i segnali a 5 V possono danneggiare il pin.
• Il codice non parte senza computer: non è stato salvato sul Pico come main.py.
• Troppa tensione su VSYS: VSYS accetta al massimo 5,5 V; non collegare direttamente un alimentatore da 9 V o 12 V.

Grazie al prezzo basso e al supporto di Python, il Raspberry Pi Pico è uno dei modi più semplici per unire programmazione ed elettronica. Le basi dei LED sono in Cos'è un LED?; nell'app BlueGrays trovi progetti con il Pico per LED, semaforo, Supercar, interrupt con pulsante, effetto respiro in PWM e ciclo di colori RGB, passo passo con schemi e codice MicroPython.