Raspberry Pi Pico W und WH
Der Raspberry Pi Pico ist ein Mikrocontroller-Board von der Raspberry Pi Foundation, dass je nach Modell für etwa 4 bis 8 Euro zu haben ist.
Die Modelle Raspberry Pi Pico W und WH haben zusätzlich zum Mikrocontroller-Chip RP2040 auch einen Funk-Chip mit WLAN auf dem Board. Damit lässt sich der Pico auch im lokalen Netzwerk betreiben und mit dem Internet verbinden. Damit könnte der Raspberry Pi Pico W je nach Anforderungen einen Raspberry Pi Zero W (Mini-Computer) ersetzen.
Mit dem Raspberry Pi Pico W und seiner integrierten WLAN-Fähigkeit lassen sich viele interessante Anwendungen umsetzen.
- Heimautomation (Smart Home): Mit der WLAN-Funktion kann ein Raspberry Pi Pico von der Ferne gesteuert werden und ist nicht nur auf Schalt-Funktionen beschränkt.
- Internet der Dinge: Der Pico W kann Werte von Sensoren messen und die Daten übers WLAN an einen Server senden.
- Webserver: Auf dem Pico W kann ein Webserver laufen und einfache Webanwendungen im WLAN anbieten.
- WLAN-Steuerung: Am Pico W können angeschlossene Geräte, wie Lampen, Motoren oder Schalter, aus der Ferne gesteuert werden.
- MQTT-Client: Mit der MQTT-Protokollunterstützung können Sie den Pico W als MQTT-Client einrichten, um Daten von Sensoren an einen MQTT-Broker zu senden.
- Wearables: Dank der kleinen Bauweise eignet sich der Pico W auch als Ausgangspunkt für kleine, tragbare Geräte.
- WLAN-Scanner: Mit der WLAN-Funktion des Pico W kann man die verfügbaren WLAN-Netzwerke scannt und deren Signalstärke anzeigen.
WLAN-Unterstützung
Der Funk-Chip auf dem Raspberry Pi Pico W ist ein CYW43439 von Infineon und hat die folgenden WLAN-Leistungsmerkmale:
- WiFi 4 (IEEE 802.11n)
- Frequenzband: 2,4 GHz
- Integrierte Antenne
- 1 x 1 SISO
- Kanalbreite: 20 MHz
- Datenrate: bis zu 72,2 MBit/s
- WPA, WPA, WPA3 und WPS
- DPP (Device Provisional Protocol) für Wi-Fi Easy Connect
- Client-Betrieb
- Betrieb eine Software-basierten Access Points für bis zu 4 Clients möglich
Die hier angegebene WLAN-Datenrate „bis zu 72,2 MBit/s“ ist eine theoretische Annahme, die sich aus den technischen Leistungsmerkmalen des Funkchips ergibt. Die tatsächliche Übertragungsgeschwindigkeit ist von verschiedenen Bedingungen abhängig. Belastbare Werte wird man nur durch Ausprobieren herausfinden können.
In der Praxis kann man mit 10 MBit/s bzw. 1 MByte pro Sekunde rechnen.
Für eine optimale Sende- und Empfangsqualität empfiehlt Infineon, dass sich die Antenne im freien Raum befinden sollte. Metall unter oder in der Nähe der Antenne kann die Übertragungsleistung verringern.
Bluetooth-Unterstützung
Der Funk-Chip CYW43439 von Infineon unterstützt auch Bluetooth Classic und Bluetooth Low-Energy (Version 5.2). Um Bluetooth nutzen zu können, muss der Raspberry Pi Pico W mit C/C++ oder MicroPython programmiert werden.
Unterschiede zum Raspberry Pi Pico (ohne Funkchip)
Neben dem WLAN-Chip sind die einzigen Unterschiede die Onboard-LED und die Debug-Pins. Die Onboard-LED wird über einen Pin des Funk-Chips gesteuert und hat eine andere Adresse. Die Debug-Pins befinden sich in die Mitte der Platine, damit die PCB-Antenne Platz hat.
Desweiteren hat der Raspberry Pi Pico W eine eigene MicroPython-Firmware, die sich vom Original-Pico unterscheidet.
Ansonsten ist die Programmierung des Raspberry Pi Pico W genau gleich. Praktisch können alle Programmcodes auf beiden Mikrocontrollern verwendet werden.
MicroPython-Firmware prüfen
Wenn wir einen Raspberry Pi Pico vor uns liegen haben, und darauf sich eine MicroPython-Firmware befindet, dann stellt sich die Frage, welche Version das ist und ob die dann zum Pico passt. Denn es gibt unterschiedliche Firmware-Versionen für den normalen Pico und dem Pico W mit WLAN-Chip.
Dazu kann man in der Thonny Python IDE in der Kommandozeile folgende Zeilen eingeben:
import os os.uname()
Die Ausgabe eines Pico W sieht so aus:
(sysname='rp2', nodename='rp2', release='1.20.0', version='v1.20.0 on 2023-04-26 (GNU 12.1.0 MinSizeRel)', machine='Raspberry Pi Pico W with RP2040')
Die Ausgabe eines herkömmlichen Picos sieht so aus (ohne W):
(sysname='rp2', nodename='rp2', release='1.19.1', version='v1.19.1 on 2022-06-18 (GNU 11.2.0 MinSizeRel)', machine='Raspberry Pi Pico with RP2040')
Wenn die Ausgabe von
import os os.uname()[4][18]
ein großes „W“ ist, dann ist es ein Pico W. Ein kleines „w“ ist ein Pico ohne WLAN.
Erste Experimente mit dem Raspberry Pi Pico W
- Raspberry Pi Pico W: Onboard-LED einschalten und ausschalten
- Raspberry Pi Pico W: Onboard-LED blinken lassen
- Raspberry Pi Pico W: Hilfe, die Onboard-LED funktioniert nicht!
Darf es ein bisschen mehr sein? (WLAN-Client)
Um einen Raspberry Pi Pico W mit dem Internet zu verbinden, braucht es insgesamt nur 4 Zeilen Programmcode.
Für bestimmte Anwendungen ist eine feste IPv4-Adresse gefordert. Hierfür muss man im Programmcode eine vollständige IPv4-Konfiguration hinzufügen.
Damit ein Raspberry Pi Pico W im lokalen Netzwerk einen individuellen Hostnamen erhält, gibt es einen Parameter in der Netzwerk-Konfiguration von MicroPython.
Wenn man den Raspberry Pi Pico W als WLAN-Client programmiert und eine Verbindung zum Internet braucht, dann will man vielleicht prüfen, ob eine Verbindung ins Internet möglich ist.
Raspberry Pi Pico W als WLAN Access Point (WAP)
Der Raspberry Pi Pico W kann auch als Software-basierter Access Point für bis zu 4 Clients betrieben werden.
Raspberry Pi Pico W als Webserver
Wenn der Raspberry Pi Pico W mit einem Netzwerk verbunden ist, dann kann er als Webserver Daten bereitstellen oder darüber gesteuert werden.
Raspberry Pi Pico W im Smart Home und IoT
- Raspberry Pi Pico: Smart Home (Ideen und Projekte)
- Raspberry Pi Pico: Internet of Things mit WLAN
- Raspberry Pi Pico W als schnurloser Taster
- Raspberry Pi Pico W: Onboard-LED über Webserver einschalten und ausschalten
- Raspberry Pi Pico W: WLAN-Wetterstation mit DHT22
Weitere verwandte Themen:
- Raspberry Pi Pico: Erste Schritte
- Raspberry Pi Pico: Alternativen
- Raspberry Pi Pico: Anschlüsse und Schnittstellen
- Raspberry Pi Pico: Grundlagen der Energieversorgung / Stromversorgung
- Raspberry Pi Pico im Stand-alone-Betrieb
- Raspberry Pi Pico im Akku- und Batterie-Betrieb
Frag Elektronik-Kompendium.de
Elektronik-Set Pico WLAN Edition
Hardware-nahes Programmieren mit dem Mikrocontroller Raspberry Pi Pico W und MicroPython.
- Raspberry Pi Pico W mit gelöteten Stiftleisten
- Spezielles Steckbrett mit GPIO-Beschriftung
- Einführung ins Hardware-nahe Programmieren
- Schwerpunkte: WLAN, MQTT und Internet
- Deutschsprachige Anleitung als PDF-Datei zum Download
In unseren Online-Workshops bieten wir intensiven Erfahrungsaustausch in kleinen Gruppen und Unterstützung bei individuellen Problemen.
Online-Workshop: Programmieren mit dem Raspberry Pi Pico
Gemeinsam mit anderen und unter Anleitung experimentieren? Wir bieten unterschiedliche Online-Workshops zum Raspberry Pi Pico und MicroPython an. Einführung in die Programmierung, Sensoren programmieren und kalibrieren, sowie Internet of Things und Smart Home über WLAN und MQTT.
Für Ihre Fragen zu unseren Online-Workshops mit dem Raspberry Pi Pico besuchen Sie unseren PicoTalk (Online-Meeting). (Headset empfohlen)
