Raspberry Pi Pico: 11 einfache Experimente und Ideen für Anfänger zum Nachbauen und Experimentieren

Jetzt hast Du einen Raspberry Pi Pico und weist aber noch nicht, was Du damit anstellen kannst. Anfänger und Einsteiger ins Hardware-nahe Programmieren mit dem Raspberry Pi Pico und MicroPython sollten am Anfang kleine Experimente nachbauen, um ein Gefühl für die Möglichkeiten zu bekommen.
Etwas, was mit wenig Aufwand und Bauteilen realisierbar ist, die auch für die Schule und im Unterricht geeignet sind. Lernen und Verstehen steht dabei im Vordergrund.

Tatsächlich funktionieren die folgenden Experimente fast alle ohne externe Bauteile. Bis auf wenige Ausnahmen ist nur ein Raspberry Pi Pico notwendig.

Übersicht

  1. Blinkende LED
  2. LED-Helligkeit steuern
  3. LED einschalten und ausschalten
  4. UND-Funktion mit zwei Tastern
  5. Zufallszahl generieren
  6. Flackernde Kerze
  7. Eigene Lichtsteuerung programmieren
  8. Temperatur messen
  9. Datum und Uhrzeit ausgeben
  10. Temperaturregelung

1. Blinkende LED

Bauteile: Raspberry Pi Pico

Elektronik macht immer dann am meisten Spaß, wenn es blinkt und blitzt. Damit eine LED blinkt oder blitzt gibt es in der Elektronik ein paar Grundschaltungen. Hier wird die Leuchtdiode per Software gesteuert, was uns viele Möglichkeiten der Steuerung eröffnet, während wir bei einer elektronischen Schaltung auf deren Funktion beschränkt bleiben.
Zu allem Überfluss gibt es nicht nur einen Weg, wie man die Onboard-LED des Picos zum Blinken bringen kann. Es gibt gleich mehrere davon. Und genau das sollst Du ausprobieren.

2. LED-Helligkeit steuern

Bauteile: Raspberry Pi Pico

In der Digitaltechnik gibt es im Prinzip nur EIN und AUS, was durch 1 und 0 repräsentiert wird. Demnach kann eine LED auch nur EIN oder AUS sein. Es gibt aber einen Trick, wie man die Helligkeit einer LED steuern kann. Das ist möglich, wenn man zwischen EIN und AUS schnell hin- und herwechselt.

3. LED einschalten und ausschalten

Bauteile: Raspberry Pi Pico und Taster

Damit eine Leuchtdiode (LED) beim Drücken eines Tasters an- und ausgeht braucht man eigentlich keine Softwaresteuerung. Doch es gibt gute Gründe, warum heute alles mit Software realisiert wird und prozessorgesteuert ist. Eine Funktion lässt sich in der Software einfach leichter ändern, als in der Hardware.

4. UND-Funktion mit zwei Tastern

Bauteile: Raspberry Pi Pico, 2 Taster oder 2 Verbindungskabel

Eine UND-Funktion (AND) ist eine logische Funktion, die Teil einer Bedingung ist. WENN „Bedingung“ erfüllt, DANN „Funktion“. Die Idee dieser Bedingung ist, dass eine Ausführung im Programmablauf nur dann erfolgt, wenn beide Taster gleichzeitig gedrückt sind. In diesem Fall leuchtet einfach eine Leuchtdiode.

5. Zufallszahl ausgeben

Bauteile: Raspberry Pi Pico

Normalerweise erwarten wir von einem Computer, dass die selbe Eingabe auch immer die selbe Ausgabe produziert. So ein Computer ist also eine richtige Spaßbremse. Was machen wir, wenn wir doch mal etwas zufälliges erzeugt werden soll? Dafür gibt es spezielle Funktionen, die so etwas wie Zufall erzeugen können.

6. Flackernde Kerze

Bauteile: Raspberry Pi Pico

Ein Klassiker ist die elektronisch gesteuerte, flackernde Kerze. Das Flackern wird mit einer LED realisiert, deren Helligkeit durch eine Elektronik in einer zeitlichen Abfolge gesteuert wird.
Wenn Du hinter das Geheimnis flackernder Kerzen kommen willst, dann bist Du hier genau richtig.

7. Eigene Lichtsteuerung programmieren

Bauteile: Raspberry Pi Pico

Wir wollen hier eine Mikrocontroller-gesteuerte Lichtsteuerung für eine Leuchtdiode realisieren. Genauer gesagt wollen wir unterschiedliche Helligkeiten einer LED mit einer Lichtsequenz steuern und damit einen bestimmten Lichteffekt erzeugen.

8. Temperatur messen

Bauteile: Raspberry Pi Pico

Auf der Platine des Raspberry Pi Pico ist ein Temperatursensor drauf, der sich für Temperatur-Messungen verwenden lässt. Der eigentliche Messwert ist aber keine Temperatur, sondern eine Spannung, die an der Halbleiterdiode abfällt. Die Leitfähigkeit von Halbleitern ist temperaturabhängig, weshalb sich eine Diode als Temperatursensor eignen kann. Die Messung der Temperatur findet also über einen Umweg statt.

9. Datum und Uhrzeit ausgeben

Bauteile: Raspberry Pi Pico

Datum und Uhrzeit sind zwei Werte, die in Computern und Mikrocontrollern eine wichtige Rolle bei der Verarbeitung von Daten spielt.

10. Temperaturregelung

Bauteile: Raspberry Pi Pico

Eine Temperaturregelung besteht im Prinzip aus einem Temperatursensor, einer Heizung zum Heizen oder einem Lüfter zum Kühlen, einem Stellglied zum Ein- und Ausschalten und einem Regler.
Das einfachste Regelsystem ist ein Zweipunktregler, der einen Sollwert kennt und über einen Größer- und Kleiner-Vergleich etwas ein- und ausschaltet.

Lust auf mehr? Nützliche Anwendungen und Projekte

Was, schon alles ausprobiert? Das glaube ich Dir nicht. Aber wenn Du Lust auf mehr hast, dann versuche Dich doch mal an wirklich nützlichen Anwendungen und Projekten.

Erste Schritte mit Raspberry Pi und MicroPython

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  • LED: Einschalten, ausschalten, blinken und Helligkeit steuern
  • Taster: Entprellen und Zustände anzeigen
  • LED mit Taster einschalten und ausschalten
  • Ampel- und Lauflicht-Steuerung
  • Elektronischer Würfel
  • Eigene Steuerungen programmieren

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