Raspberry Pi: Bare Metal CircuitPython installieren

Es ist möglich, eine Bare-Metal-Version von CircuitPython direkt auf einer Speicherkarte zu installieren und damit einen Raspberry Pi (nicht den Pico) zu starten. In diesem Fall läuft CircuitPython ohne ein darunterliegendes Betriebssystem direkt auf der Hardware. Der Raspberry Pi verhält sich dann ähnlich wie ein Mikrocontroller-Board: Er kann unmittelbar mit CircuitPython programmiert und für hardwarenahe Projekte verwendet werden. Dadurch lässt sich der Raspberry Pi in Anwendungen einsetzen, bei denen eine einfache, mikrocontrollerartige Programmierung mit CircuitPython gewünscht ist.

Download und Installation

Die Installation von CircuitPython auf einem Raspberry Pi erfolgt durch das Schreiben eines Images auf eine Speicherkarte. Dazu muss man das Image vorher herunterladen.

Es gibt unterschiedliche Images und es ist erforderlich darauf zu achten, dass das Image zum verwendeten Raspberry Pi passt.

Wenn man die Speicherkarte mit CircuitPython das erste mal beschreibt, dann muss man die Datei herunterladen, die auf „.disk.img.zip“ endet. Sie enthält das vollständige Dateisystem. Hierbei muss man darauf achten, dass man die richtige Datei für den jeweiligen Raspberry Pi herunterlädt.
Wenn CircuitPython schon auf der Speicherkarte drauf ist und die Version aktualisiert werden soll, dann reicht es aus, das Kernel-Image herunterzuladen („.kernel.img“ für alte Raspberry Pis und „.kernel8.img“ für Zero 2, Pi 3 und Pi 4).
Download: Bare Metal CircuitPython für Raspberry Pi

Zum erstmalige Schreiben der Speicherkarte empfiehlt sich den Raspberry Pi Imager zu verwenden. Das Kernel-Image kann man als Datei direkt auf die Speicherkarte kopieren.

Erstinbetriebnahme

Nachdem die Speicherkarte mit dem Image beschrieben wurde, muss man sie in einen Raspberry Pi ohne Stromversorgung stecken. Erst dann verbindet man den Raspberry Pi mit der Stromversorgung. Beim ersten Einschalten erstellt CircuitPython eine zweite Partition auf der Speicherkarte, die als Laufwerk mit der Bezeichnung „CIRCUITPY“ ins Host-Betriebssystem integriert wird. Auf diese Weise können Dateien direkt auf dem Raspberry Pi gelesen, geschrieben und gelöscht werden. Gleichzeitig meldet sich die CircuitPython-Firmware als Tastatur an.

Bare Metal CircuitPython auf dem Raspberry Pi programmieren

Zum Programmieren eines Raspberry Pi mit der Bare-Metal-Version von CircuitPython eignet sich die Entwicklungsumgebung Thonny Python IDE. Sie bietet eine einfache Oberfläche, um Code zu schreiben, zu speichern und auszuführen.
Zum Programmieren muss man den Raspberry Pi über USB mit einem Host-Computer verbinden, der sowohl die Daten als auch die Energieversorgung bereitstellt.