VDI Pico EVA Workshops: Unterschied zwischen den Versionen

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|Erklärung
 
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Version vom 22. November 2021, 18:12 Uhr

Konzept

Dies ist ein Wiki für Interessierte und Workshop-Teilnehmende.

Titel des Vorhabens

  • Programmier-Projekte in Theorie und Praxis mit dem Raspberry Pi Pico (EVA-1 und EVA-2) für Einsteiger ohne Programmierkenntnisse
  • ein innovatives Angebot des VDI Mittelrhein BV

Was ist das Ziel der Workshops?

  • Ziel ist es, dass ihr eigene Projekte mit dem Pico selbst planen und umsetzen könnt.

Für welches Alter ist der Workshop gedacht?

  • Ihr solltet zwischen 10 und 14 Jahre alt sein.
  • Bei besonders großem Interesse (und bei Verfügbarkeit) können auch VDInis unter 10 und Zukunftspiloten über 14 Jahre teilnehmen.

Gibt es eine Teilnehmerbegrenzung?

  • Um mit genügend Zeit auf Fragen und Anregungen eingehen zu können, sind die Workshops auf 20 Teilnehmer/innen begrenzt.


-> Inhaltsverzeichnis (dieses VDI-Pico-Wikis)

Wie finden die Workshops statt und welche Voraussetzungen sind dafür nötig?

  • Die Workshops erfolgen als Jitsi-Webmeeting, also online von PC zu PC.
  • Dafür ist es wichtig, dass ihr einen Raspberry Pi oder einen Windows- oder Apple-PC (für den Programmier-Editor) und einen Internetanschluss (für die Teilnahme am Jitsi-Meeting) während der Workshops zur Verfügung habt.

Wer führt euch durch die zwei Workshops?

  • Karin Peiter (Leiterin Zukunftspiloten im VDI Mittelrhein BV)
  • Beate Schumacher (Leiterin VDIni-Club im VDI Mittelrhein BV)
  • Dieter Carbon, Dipl. Ing. Elektrotechnik (Comidio GmbH, Arbeitskreis-Leiter „Internet-Sicherheit“ im VDI Rheingau-BV)

Was kosten diese Workshops?

  • Wir besorgen das notwendige „Pico-Material“ und senden es euch rechtzeitig vor dem ersten Workshop per Post nach Hause.
  • Die Kosten für den Pico sowie die weiteren Materialien einschließlich Versandkosten betragen 20 €.
  • VDInis und Zukunftspiloten des Mittelrheinischen BV Koblenz werden wir nach Abschluss der Workshops bei nachgewiesener Teilnahme die Kosten zurückerstatten.
  • Wenn ihr noch kein Mitglied seid, habt ihr die Möglichkeit, für 24 € Jahresbeitrag einem der beiden Clubs (des Vereins) beizutreten. Somit könnt ihr ebenfalls in den Genuss der Geldrückzahlung kommen und gleichzeitig noch viele weitere Vorteile der Vereine nutzen.


-> Inhaltsverzeichnis (dieses VDI-Pico-Wikis)

Wann finden die Workshops statt?

  • erster Workshop (EVA-1) am Dienstag 09.11.2021 von 17.00 – 20.00 Uhr.
  • PicoBello (Fragestunde) am Dienstag 23.11.2021 von 17.00 – 19.00 Uhr.
  • zweiter Workshop (EVA-2) am Dienstag 07.12.2021 von 17.00 – 20.00 Uhr.

Was ist im Teilnahmebeitrag von 20 € enthalten?

  • Raspberry Pi Pico, RP2040 Mikrocontroller mit angelöteten Stiftleisten
  • Micro USB Kabel (Verbindung zum PC)
  • Steckbrett mit 830 Kontakten
  • 20 Stecker-Stecker-Kabel
  • 5 Stecker-Buchsen-Kabel
  • 3 LEDs (rot, gelb und grün)
  • 7 LEDs (weiß)
  • 10 Widerstände (für LEDs)
  • 1 Potentiometer
  • 5 Taster
  • 1 Bewegungsmelder
  • 1 Summer
  • 1 Temperatursensor
  • 1 Relais (für später)

und die Versandkosten.

An wen kann ich mich bei Fragen wenden?

  • eine E-Mail an: vdini.zukunftspiloten@vdi-koblenz.de



-> Inhaltsverzeichnis (dieses VDI-Pico-Wikis)

Leitung Workshop Mittelrheinischer BV

Funktion Name E-Mail
Leitung & Organisation Karin Peiter (KP) vdini.zukunftspiloten@vdi-koblenz.de
Leitung & Organisation Beate Schumacher (BS) vdini.zukunftspiloten@vdi-koblenz.de
Durchführung Dieter Carbon (DC) dieter.carbon@comidio.de


-> Inhaltsverzeichnis (dieses VDI-Pico-Wikis)

Fragen & Antworten

Nr Frage Antwort
1 Lerne ich da programmieren? Wir steigen ein in die Micro-Python Programmierung und entwickeln verschiedene Programme, die Du selbst erweitern oder ergänzen kannst.
2 Muss ich den Pico wieder zurückgeben? Nein, der gehört Dir.
3 Gibt es noch weitere Wopkshops? Das hängt davon ab, ob der Workshop den Teilnehmenden Spaß macht.
4 Kann ich auch später einsteigen? Leider Nein, die Workshops bauen aufeinander auf.



-> Inhaltsverzeichnis (dieses VDI-Pico-Wikis)

Prinzipieller Ablauf: Pico-Vorbereitung, -Programmierung und -Betrieb

Pico-Vorbereitung.png

-> Inhaltsverzeichnis (dieses VDI-Pico-Wikis)

Pico-Programmierung.png

  • Das Thonny-Fenster ist in der Basis-Version zweigeteilt: in der oberen Hälfte (3) wird das aktuell bearbeitete Programm angezeigt; Programme können aufgerufen, bearbeitet, abgespeichert, gestartet oder gestoppt/beendet werden.
  • In der unteren Hälfte (4), welche mit "Kommandozeile" (oder "Shell") überschrieben ist, können Direkt-Befehle an den Pico gegeben, Programm-Eingaben abgefragt und Programm-Ausgaben angezeigt werden.
  • Auf dem Pico-Steckbrett (5) werden die im Programm angesprochenen Ein- und Ausgabegeräte sowie Anzeigen mit Verbindungskabeln verbunden.

-> Inhaltsverzeichnis (dieses VDI-Pico-Wikis)

Pico-Betrieb.png

  • Nach der Programm-Fertigstellung kann der Pico vom PC getrennt werden, um selbständig zu "laufen". Vorher muss das beabsichtigte Programm unter "main.py" auf dem Pico gespeichert werden, denn bei Anschluss einer externen Stromversorgung (6) per Batterien oder USB-Netzteil (oder Onboard-Netzteil) startet der Pico automatisch das Programm "main.py".
  • Das Programm "main.py" läuft dann (7) selbständig mit allen programmierten Ein- und Ausgaben, sowie Anzeigen.

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EVA 01 am 09.11.2021

  • Termin: Dienstag, 09.11.2021 von 17.00 bis 20.00 Uhr

Projekte / Programme

Im Folgenden sind die in EVA-1 besprochenen Programme aufgeführt.

Folgende zwei Varianten beschreiben, wie die hier vorgestellten Programme in den eigenen Thonny-Editor gelangen können:

  • Durch einen Klick mit der linken Maus-Taste auf den Media: xyz .txt –Link öffnet sich ein Browser-Fenster mit den genutzten MicroPython-Programm-Befehlen, die von dort in den Thonny-Editor kopiert werden können ...

oder ...

  • Durch einen Klick mit der rechten Maus-Taste auf den Media: xyz .txt –Link öffnet sich ein anderes Browser-Fenster, über welches über „Ziel speichern unter …“ die Text-Dateien mit den MicroPython-Programm-Befehlen auf den eigenen PC heruntergeladen werden können. Von dort können die Befehle in den Thonny-Editor kopiert werden.
  1. Was macht das Programm? erklärt, was das jeweilige Programm bewirkt.
  2. Beschreibung der Befehle erläutert kurz benutzte Programm-Befehle .
  3. Was probieren ...? gibt Anregungen zum selber experimentieren .

Mit eckigen Klammern [ ] werden Programm-Befehle beschrieben; "Z4" steht für Zeile 4.

Viel Spaß beim Testen und Ausprobieren ...

0010 HalloWelt.py

0010 HalloWelt.png

Media:0010 HalloWelt.txt

Was macht das Programm?

  • Es testet, ob die Verbindung PC (mit Thonny) zu Pico (MicroPython) funktioniert, und meldet bei Erfolg: erstes Lebenszeichen des Picos.

Beschreibung der Befehle

  • Durch den Befehl [print] zeigt der Pico Informationen in der Kommandozeile des Thonny-Editors an
    • in anschließender Klammer folgt die anzuzeigende Ausgabe-Information:
      • Text in Anführungszeichen wird angezeigt, z.B. print("Hallo Welt") ergibt Hallo Welt in der Kommandozeile.

Was probieren ...?

  • Text in Anführungszeichen ändern,
  • print Befehl mehrfach anwenden.

-> Inhaltsverzeichnis (dieses VDI-Pico-Wikis)

0020 Schleife 0-9.py

0020 Schleife 0-9.png

Media:0020 Schleife 0-9.txt

Was macht das Programm?

  • Es bildet eine Schleife mit einer Anzahl von Durchläufen.

Beschreibung der Befehle

  • Der Befehl [print] zeigt Informationen im Thonny-Bereich Kommandozeile
    • in anschließender Klammer folgt die anzuzeigende Ausgabe-Information:
      • Text in Anführungszeichen wird angezeigt, z.B. print("Schleife startet!") ergibt Schleife startet! in der Kommandozeile
      • Variable werden mit ihrem Variablen-Namen angegeben, z.B. print(Nummer) ergibt z.B. 3 in der Kommandozeile
      • Anzeige-Informationen werden durch "," getrennt, z.B. print("Schleifen-Nummer ", Nummer) ergibt z.B. Schleifen-Nummer 3 in der Kommandozeile
  • Der Befehl [for Nummer in range(10):] bildet eine bedingte Schleife,
    • was in der Schleife passiert, wird 4 Leerzeichen eingerückt
    • die Variable "Nummer" (Variablen-Name ist frei wählbar) läuft von "0" bis "9" (Achtung: 10 mal, aber nicht bis "10"!)
    • wenn in der range-Klammer nur ein Wert steht, ist dies der "End"-Wert (der nicht erreicht wird) und der Anfangs-Wert ist "0".
    • was nach der Schleife erfolgt, hat die selbe Einrückung wie "for"

Was probieren ...?

  • Den Schleifen-Zähler End-Wert (anfangs "10") verändern.
  • Die Variable "Nummer" umbenennen.
  • Den Mitteilungstext in der print-Klammer verändern.
  • ...

-> Inhaltsverzeichnis (dieses VDI-Pico-Wikis)

0030 Schleife 1-10.py

0030 Schleife 1-10.png

Media:0030 Schleife 1-10.txt

Was macht das Programm?

  • Es bildet eine Schleife mit einer Anzahl von Durchläufen, wie "0020 Schleife 0-9.py".

Beschreibung der Befehle

  • In der range-Klammer sind (im Gegensatz zu Programm 0020) zwei Werte eingetragen; der erste ist der Start-Wert und der zweite ist der End-Wert.
  • Die Variable "Nummer" (Variablen-Name ist frei wählbar) läuft von "1" bis "11" (Achtung: 10 mal, aber nicht bis "11"!)

Was probieren ...?

  • Start-Wert und End-Wert verändern.
  • ...

-> Inhaltsverzeichnis (dieses VDI-Pico-Wikis)

0040 Endlos-Schleife.py

0040 Endlos-Schleife.png

Media:0040 Endlos-Schleife.txt

Was macht das Programm?

  • Es bildet eine Endlos-Schleife, d.h. es kommt nicht zu einem Ende, sondern muss abgebrochen, bzw. gestoppt werden.
  • Es schreibt im Sekundentakt und endlos (in die Kommandozeile) "Schleife läuft".

Beschreibung der Befehle

  • Mit [import] werden sogenannte "Bibliotheken" (Programmpakete) eingebunden, durch die der Pico zusätzliche, spezielle Programm-Befehle nutzen kann.
  • Die Bibliothek "utime" bietet zeitbezogene Befehle, wie z.B. Zeitverzögerungen, quasi "Pausen".
  • Der Schleifen-Befehl [while] prüft eine Bedingung auf "Wahrheit", ob ein Zeit- oder Wert-Vergleich zutrifft, also "wahr" ist; solange die Bedingung "wahr", also zutreffend ist, wird die Schleife durchlaufen. Wenn nicht (mehr) "wahr", wird der Folge-Befehl mit [while]-Einrückung - also [print] in Z6 - ausgeführt.
  • "True" hinter [while] bedeutet quasi automatische und andauernde Bedingungs-Erfüllung. Daher wird der Folge-Befehl [print] in Zeile 6 NIE erreicht.
  • Die Schleifen-Befehle [print] und [utime.sleep] in Z4 und Z5 werden durchlaufen und nach Z5 wird "hochgesprungen" zu Z4 und so wird die Schleife endlos durchlaufen.
  • Der [print]-Befehl in Z6 wird nicht erreicht.
  • Das Programm kann nur durch Stoppen beendet werden.
  • [utime.sleep] bedeutet eine Pause in Anzahl Sekunden, deren Wert in der Folge-Klammer steht; Dezimal-Angaben werden mit "." angegeben, also z.B. [utime.sleep(0.8)] bedeutet eine Pause von 0,8 Sekunden.

Was probieren ...?

  • Den Pausenwert (Klammerwert hinter [utime.sleep]) variieren.
  • ...

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0050 Eingabe Supermann.py

0050 Eingabe Supermann.png

Media:0050 Eingabe Supermann.txt

Was macht das Programm?

  • Es fragt eine Namens-Eingabe ab und prüft auf Übereinstimmung, also "Gleichheit" mit "Clark Kent".
  • Abhängig von der Eingabe ist man Supermann oder nicht.
  • Das Programm läuft nur ein Mal durch, unabhängig von der Eingabe.

Beschreibung der Befehle

  • Der Befehl [input] bewirkt die Anzeige des Klammertextes in der Kommandozeile, und ordnet die Eingabe der frei wählbaren Variablen "Eingabe_Name" zu.
  • Das Zeichen "=" ordnet Werte zu, wie in Z1.
  • Das Zeichen "==" wird in der Abfrage, ob 2 Werte identisch sind, benutzt, wie in Z2.
  • [if ...:][else:] ist ein Abfrage-Befehl, der aufgrund des Abfrageergebnisses verzweigt, und den einen oder den anderen "Ast" durchläuft.
  • Wenn die Abfrage in Z2 stimmt, wird Z3 durchlaufen ... und dann Z6 ... und Ende.
  • Wenn die Abfrage in Z2 NICHT stimmt, wird Z5 (und NICHT Z3) durchlaufen ... und dann Z6 ... und Ende.

Was probieren ...?

  • Den Abfrage-Text verändern.
  • Weitere Zeilen nach Z3 oder Z5 einfügen.
  • Die Variable "Eingabe_Name" verändern.
  • ...

-> Inhaltsverzeichnis (dieses VDI-Pico-Wikis)

0060 bedingte Schleife.py

0060 bedingte Schleife.png

Media:0060 bedingte Schleife.txt

Was macht das Programm?

  • Es prüft, wie 0050, ob die Eingabe mit "Clark Kent" übereinstimmt.
  • Es loopt (= wiederholt die Schleife; von engl. loop = Schleife, Kreis, Kreislauf) und läuft so lange mit Abfragen, bis die "richtige" Eingabe erfolgt.

Beschreibung der Befehle

  • Der Vergleichs-Operator "!=" bedeutet "ist NICHT identisch".
  • Also bedeutet Z2: Solange die Variable "Name" ungleich "Clark Kent" ist, ist die [while]-Bedingung erfüllt, die Schleife Z3+Z4 wird durchlaufen, und Z3 fortwährend abgefragt.
  • Wenn die Variable "Name" GLEICH "Clark Kent" ist, die [while]-Bedingung also NICHT erfüllt ist, wird die Schleife Z3+Z4 NICHT MEHR durchlaufen, Z5 angesprungen ... und danach das Programm beendet.

Was probieren ...?

  • Eingabe-Variable "Name" umbenennen.
  • ...

-> Inhaltsverzeichnis (dieses VDI-Pico-Wikis)

0070 Zufallszahl.py

0070 Zufallszahl.png

Media:0070 Zufallszahl.txt

Was macht das Programm?

  • Es listet Zufallszahlen im Sekundentakt auf.

Beschreibung der Befehle

  • Die Bibliothek [random] bietet Funktionen zur Erzeugung von Zufallszahlen.
  • [while true:] erzeugt, da mit "True" automatisch erfüllt, eine Endlos-Schleife.
  • [random.randint] bietet eine Integer-Zahl (also Ganzzahl) zwischen und einschließlich des Anfangs-Werts (im Beispiel: 0) und des End-Werts (im Beispiel: 10).
  • Durch [print] in Z6 wird die Zufallszahl in der Kommandozeile angezeigt.
  • [utime.sleep(1)] verursacht eine 1-Sekunden-Pause bevor das Programm wieder zu Z5 springt um die nächste Zufallszahl zu erzeugen.

Was probieren ...?

  • Die Anfangs- und End-Werte des Zufallszahlen-Bereichs in Z5 verändern.
  • Die Pausenzeit in Z7 variieren.
  • ...

-> Inhaltsverzeichnis (dieses VDI-Pico-Wikis)

0080 Was tun Generator.py

0080 Was tun Generator.png

Media:0080 Was tun Generator.txt

Was macht das Programm?

  • Es bietet einen "Vorschlags-Generator", welcher Empfehlungen zu Freizeit-Aktivitäten im 2-Sekunden-Rhytmus anzeigt.
  • 3 vorbestimmte Zeichengruppen werden jeweils zufällig ausgesucht und aneinandergereiht.
  • Es ist ein Beispiel für die Anwendung von 3 Zufalls-Generatoren.

Beschreibung der Befehle

  • wort1,2,3 in Z5-Z7 bilden jeweils Zeichen-Gruppen mit verschiedenen Anzahlen von Zeichen in Hochkommas, jeweils getrennt durch Kommas.
  • Im Beispiel besteht "wort1" aus 5 Zeichengruppen und "wort2" und "wort3" aus jeweils 6 Zeichengruppen.
  • [len(wort1)] ermittelt die Anzahl der Zeichengruppen in wort1, also im Beispiel: 5.
  • "zufall1" ist ein Zufallswert zwischen 0 und (5-1=) 4.
  • [wort1["0"]] bietet den ersten Wert und [wort1["4"]] bietet den fünften Wert jeweils aus wort1.
  • [print] in Z16 setzt die drei Zeichen-Gruppen zusammen und zeigt so einen ganzen Satz in der Kommandozeile.

Was probieren ...?

  • Personen & Aktivitäten in wort1, Zeitpunkte in wort2 und Orte in wort3 (jeweils in Anführungszeichen und durch Komma getrennt) ergänzen und/oder rausnehmen.
  • Durch Entfernen/Setzen der Raute in Z15 die Zufalls-Zahlen zeigen/verbergen.
  • ...

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0210 LED_auf_Pico an aus.py

0210 LED auf Pico an aus.png

Media:0210 LED_auf_Pico an aus.txt

Was macht das Programm?

  • Es schaltet die sich auf dem Pico befindliche LED ein und aus.

Beschreibung der Befehle

  • Die Bibliothek [machine] bietet die Nutzung von Ein- und Ausgabe-Funktionen auf dem Pico.
  • Die Zuweisung in Z4 [machine.Pin(25, machine.Pin.OUT)] definiert einerseits (OUT) eine Signal-Ausgabe und andererseits das genutzte GPIO-Pin, nämlich 25, welches die interne LED ansteuert.
  • [while true:] erzeugt, da mit "True" automatisch erfüllt, eine Endlos-Schleife, welche die danach eingerückten Befehle nacheinander wiederholend durchläuft.
  • Die in Z4 definierte LED-Funktion kann mittels [.value(1)] eingeschaltet und mittels [.value(0)] ausgeschaltet werden.
  • Die Pause in Z8 nach dem Einschalt-Befehl in Z7 definiert die LED-An-Dauer.
  • Die Pause in Z10 nach dem Ausschalt-Befehl in Z9 definiert die LED-Aus-Dauer.
  • Der Zyklus in der [while True:]-Schleife: einschalten - warten - ausschalten - warten - ... läuft endlos.

Was probieren ...?

  • Beide [utime.sleep]-Werte verändern.
  • ...

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0211 LED_auf_Pico an aus mit Variablen.py

0211 LED auf Pico an aus mit Variablen.png

Media:0211 LED_auf_Pico an aus mit Variablen.txt

Was macht das Programm?

  • Es macht das selbe wie 0210: die sich auf dem Pico befindliche LED ein- und aus-schalten.

Beschreibung der Befehle

  • Doch mit einem gewissen Unterschied: die Werte von [utime.sleep] in der jeweils folgenden Klammer werden nicht als Zahlenwerte (wie in 0210) eingegeben, sondern als Variable (z.B. "an" und " aus") die zu Beginn des Programms mit Werten belegt werden, und dann von den einzelnen Befehlen genutzt werden können. Dies ist besonders hilfreich, wenn die selben Zeit-Dauern öfters genutzt werden, wie z.B. beim Morse-Projekt.

Was probieren ...?

  • Verändern der Werte, die den Variablen zugeordnet werden (in Z6 und Z7).
  • Ändern der Variablen-Namen "an" und "aus".
  • ...

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0310 LED ext an aus.py

0310 LED ext an aus.png

Media:0310 LED ext an aus.txt

Was macht das Programm?

  • Es macht fast das selbe wie 0210, nämlich eine LED ein- und ausschalten, aber dieses Mal eine externe LED.

Beschreibung der Befehle

  • In Z4 wird nun GP15 adressiert, und zwar durch "Pin.OUT" als Ausgang, an den z.B. eine LED angeschlossen werden kann.
  • Die LED wird dort mit ihrer "Plus-Seite", der "Anode" (das ist der längere Draht) über einen 330 Ohm-Widerstand angeschlossen.
  • Die LED wird mit ihrer "Minus-Seite", der "Kathode" (das ist der kürzere Draht) mit der Minus-Längsleiste des Steckbretts verbunden.

Was probieren ...?

  • GP Pin ändern und entsprechend den Widerstand "umstecken".

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PicoBello (Fragestunde) am 23.11.2021

  • Termin: Dienstag, 23.11.2021 von 17.00 bis 19.00 Uhr

EVA 02 am 07.12.2021

  • Termin: Dienstag, 07.12.2021 von 17.00 bis 20.00 Uhr

Theorie

  • Zusammenfassung aus Workshop 1
  • Ideen-Sammlung (Update)
  • Programm-Simulation (Trocken-Übungen)
  • Einführung „neue“ Programm-Funktionen

Praxis

  • Vorstellung Teilnehmende-Eigen-Projekte
  • Pro-2.1 externe LED per Pico ein-/aus-schalten
  • Pro-2.2 externe LED per Taster ein-/aus-schalten
  • Pro-2.3 Ampel-Schaltung
  • Pro-2.4 Ampel-Schaltung mit Taster und Summer

Sicherstellen, dass Teilnehmende synchron sind (mit der Möglichkeit, dass „Anschlussverlierer“ bis Folge-Workshop nach-arbeiten können).

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Glossar

Nr Begriff Beschreibung Beispiel Erklärung
1 Abfrage Beschreibung Beispiel Erklärung
2 abspeichern Beschreibung Beispiel Erklärung
3 Abzweigung Beschreibung Beispiel Erklärung
4 Adresse Beschreibung Beispiel Erklärung
5 Aktuator Beschreibung Beispiel Erklärung
6 analog/digital Wandler Beschreibung Beispiel Erklärung
7 Anfangswert Beschreibung Beispiel Erklärung
8 Anweisung Beschreibung Beispiel Erklärung
9 Anweisung, bedingte Beschreibung Beispiel Erklärung
10 Anzeige Beschreibung Beispiel Erklärung
11 aufrufen Beschreibung Beispiel Erklärung
12 Ausgabe Beschreibung Beispiel Erklärung
13 Befehl Beschreibung Beispiel Erklärung
14 Berechnung Beschreibung Beispiel Erklärung
15 Betriebssystem Beschreibung Beispiel Erklärung
16 Bibliothek Beschreibung Beispiel Erklärung
17 Compiler Beschreibung Beispiel Erklärung
18 Datei Beschreibung Beispiel Erklärung
19 Definition Beschreibung Beispiel Erklärung
20 Editor Beschreibung Beispiel Erklärung
21 Eingabe Beschreibung Beispiel Erklärung
22 Entwicklungsumgebung Beschreibung Beispiel Erklärung
23 flashen Beschreibung Beispiel Erklärung
24 Formatierung Beschreibung Beispiel Erklärung
25 Gespeichertes nutzen Beschreibung Beispiel Erklärung
26 GPIO Beschreibung Beispiel Erklärung
27 Hauptprogramm Beschreibung Beispiel Erklärung
28 Integer Beschreibung Beispiel Erklärung
29 Interpreter Beschreibung Beispiel Erklärung
30 Interrupt Beschreibung Beispiel Erklärung
31 Jumper Beschreibung Beispiel Erklärung
32 Kommentar Beschreibung Beispiel Erklärung
33 Kommunikation Beschreibung Beispiel Erklärung
34 Konstante Beschreibung Beispiel Erklärung
35 LED Beschreibung Beispiel Erklärung
36 main.py Beschreibung Beispiel Erklärung
37 Microcontroller Beschreibung Beispiel Erklärung
38 Microprozessor Beschreibung Beispiel Erklärung
39 MicroPython Beschreibung Beispiel Erklärung
40 Objekt Beschreibung Beispiel Erklärung
41 Pin Beschreibung Beispiel Erklärung
42 Potentiometer Beschreibung Beispiel Erklärung
43 Programm Beschreibung Beispiel Erklärung
44 Programmier-Editor Beschreibung Beispiel Erklärung
45 Programm-Name Beschreibung Beispiel Erklärung
46 Raute Beschreibung Beispiel Erklärung
47 Re-Engineering Beschreibung Beispiel Erklärung
48 Schleife, bedingt Beschreibung Beispiel Erklärung
49 Schleife, endlos Beschreibung Beispiel Erklärung
50 Sensor Beschreibung Beispiel Erklärung
51 Shell Beschreibung Beispiel Erklärung
52 Steckerleiste Beschreibung Beispiel Erklärung
53 Stiftleiste Beschreibung Beispiel Erklärung
54 Summer Beschreibung Beispiel Erklärung
55 Thonny Beschreibung Beispiel Erklärung
56 übermitteln Beschreibung Beispiel Erklärung
57 Umwandlung Beschreibung Beispiel Erklärung
58 Variable Beschreibung Beispiel Erklärung
59 Verarbeitung Beschreibung Beispiel Erklärung
60 Verbindungskabel Beschreibung Beispiel Erklärung
61 Wert Beschreibung Beispiel Erklärung
62 Widerstand Beschreibung Beispiel Erklärung
100 Begriff Beschreibung Beispiel Erklärung


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Material

Theorie

Jitsi-Eingewöhnung

Was ist ein Raspberry Pi?

Was ist ein „Mikrocontroller“ und wie arbeitet der?

In welchen Geräten kommen Mikrocontroller zum Einsatz?

  1. Abflusssensor
  2. Anwesenheitssimulation
  3. Außenbewegungsmelder
  4. Auto
  5. Beleuchtung
  6. Belüftung
  7. Bewässerung
  8. Bewegungsalarm
  9. Fensterkontakte
  10. Fernseher
  11. Feuchtemesser
  12. Fitness Uhr
  13. Fotoapparat
  14. Futterautomat
  15. Garagentore
  16. Gasmelder
  17. Geschirrspüler
  18. Haarbürste
  19. Heimtrainer
  20. Heizung
  21. Kaffeebecher
  22. Kaffeemaschine
  23. Kameras
  24. Kinderpuppe
  25. Klimatisierung
  26. Küchenmaschine
  27. Kühlung
  28. Lautsprecher
  29. Licht
  30. Luftbefeuchter
  31. Luftmessung
  32. Luftreiniger
  33. Mähroboter
  34. Markise
  35. Musikanlage
  36. Navigationssystem
  37. Ofen
  38. Pflegeroboter
  39. Radio
  40. Rasensprenger
  41. Rauchmelder
  42. Schalter
  43. Schlösser
  44. Schnarchmelder
  45. Schnellkochtopf
  46. Sensoren
  47. Sicherheitssystem
  48. Smart Lock
  49. Sprach-Assistent
  50. Steckdose
  51. Strom-Verbrauchsmessung
  52. Temperaturmesser
  53. Thermomix
  54. Thermostat
  55. Toaster
  56. Türklingel
  57. Türkommunikation
  58. Uhr
  59. Umfeldsteuerung
  60. Ventilator
  61. Verschattung
  62. Videokameras
  63. Visualisierung
  64. Waage
  65. Wasserhahn
  66. Wasserkocher
  67. Wassermelder
  68. Wecker
  69. Wetterstation
  70. Windelsensor

Ideen-Sammlung

Programm-Simulation (Trocken-Übungen)

Einführung „neue“ Programm-Funktionen

MicroPython auf Pico und Thonny auf PC installieren

MicroPython auf Pico installieren 1) USB-Kabel zuerst an Pico einstecken (Achtung: breite Stecker-Seite nach oben).
01 Micro USB-Stecker vor Pico 1000.jpg
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02 Micro USB-Stecker an Pico 1000.jpg
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2) „BOOTSEL“-Taster auf Pico drücken und gedrückt halten, und während gedrückt: USB-Kabel an PC einstecken … und bis 3 zählen.
03 BOOTSEL an Pico drücken 1000.jpg
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3) „BOOTSEL“-Taster auf Pico loslassen.
4) Neues USB-Laufwerk erscheint mit Dateien:
INDEX.HTM und INFO_UF2.TXT
04 RPI-RP2 Verzeichnis erscheint auf PC.jpg
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  1. Doppel-Klick (mit linker Maustaste) auf Symbol über Name „INDEX.HTM“.
  2. Die Seite „Welcome to your Raspberry Pi Pico“ öffnet sich.
  3. Klicken (wenn nicht vermerkt, immer mit linker Maustaste) auf „Getting started with MicroPython“.
  4. Nach unten scrollen, bis grüner Button mit weißer Schrift „Download UF2 file“ erscheint.
    (Die Datei-Endung "UF2" steht für "USB Flashing Format", einem von Microsoft entwickelten Datei-Format, um Microcontroller-Bertriebssysteme über USB-Speicher zu "flashen" (= in den Speicher des Microcontrollers zu laden).
  5. Klick auf diesen Button.
  6. Die UF2-Datei wird in den Download-Ordner heruntergeladen.
  7. Download-Ordner öffnen und Download-Fenster neben (automatisch geöffnetem) USB-Laufwerk-Fenster anordnen.
  8. Datei mit „.UF2“ Endung vom Download-Fenster in das USB-Laufwerk-Fenster „ziehen“ (= kopieren).
  9. Kurz darauf verschwindet das USB-Laufwerk-Fenster … und somit wurde MicroPython auf den Pico geladen.

Entwicklungsumgebung "Thonny" auf PC herunterladen und installieren

  1. Von thonny.org die für das Betriebssystem passende Thonny-Programmier-Umgebung herunterladen.
  2. Das heruntergeladene Thonny (durch Doppel-Klick auf die Datei) installieren.
  3. Thonny starten.
  4. Sicherstellen, dass das USB-Kabel Pico mit PC (noch) verbindet.
  5. Im Thonny-Fenster unten rechts auswählen:
    “MicroPython (Raspberry Pi Pico)“
  6. Klick auf grünen Plus-Button („New“) startet neues, leeres Thonny-Programmier-Fenster.
  7. Über „Load“ und „Save“ können (auch eigene) Programme geladen, bzw. gespeichert werden … sowohl auf dem PC, wie auch auf dem Pico.



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Pico Internet-Ressourcen

Nr Titel Quelle Bemerkung
1 Erste Schritte mit dem Raspberry Pi Pico (D) https://www.blog.berrybase.de/blog/2021/02/08/erste-schritte-mit-dem-raspberry-pi-pico/
2 Raspberry Pi Pico (E) https://how2electronics.com/micropython-projects/raspberry-pi-pico-projects/ The section covers Raspberry Pi Pico Based Projects and tutorials/guide.
3 Raspberry Pi Pico Getting Started Tutorial with MicroPython (E) https://how2electronics.com/raspberry-pi-pico-getting-started-tutorial-with-micropython/
4 Schlauer Zwerg: Maschinelles Lernen mit dem Raspberry Pi Pico, Teil 1 (D) https://www.heise.de/hintergrund/Schlauer-Zwerg-Maschinelles-Lernen-mit-dem-Raspberry-Pi-Pico-Teil-1-6143330.html?seite=all Mit TinyML lässt sich der Raspi Pico ohne Internetanbindung für Machine-Learning-Anwendungen nutzen.
5 Grove Shield for Pi Pico V1.0 - Seeed Wiki (E) https://wiki.seeedstudio.com/Grove_Shield_for_Pi_Pico_V1.0/#specification
6 eBay (D) https://www.ebay.de/itm/284314540163
7 Raspberry Pi Pico Essentials + GRATIS Raspberry Pi Pico (frei Haus) - Elektor (D) https://www.elektor.de/raspberry-pi-pico-essentials
8 Erste Schritte mit dem Raspberry Pi Pico - BerryBase Blog (D) https://www.blog.berrybase.de/blog/2021/02/08/erste-schritte-mit-dem-raspberry-pi-pico/
9 zisternen-fuellstand-mit-ultraschall-raspberry-messen-teil-1 (D) https://www.dax.la/wordpress/2018/07/13/zisternen-fuellstand-mit-ultraschall-raspberry-messen-teil-1/
10 Getting started with Raspberry Pi Pico - Meet Raspberry Pi Pico, Raspberry Pi Projects (E) https://projects.raspberrypi.org/en/projects/getting-started-with-the-pico/1
11 raspberrypi.de/forum piezo-summer-an-gpio-problem (D) https://forum-raspberrypi.de/forum/thread/7220-piezo-summer-an-gpio-problem/
12 burster.de miniatur-zug-und-druckkraftsensoren (D) https://www.burster.de/de/sensoren/kraftsensoren/miniatur-zug-und-druckkraftsensoren/p/detail/8417
13 exp-tech.de/sensoren/druck (D) https://www.exp-tech.de/sensoren/druck/
14 seeedstudio raspberry-pi-pico-projects (E) https://www.seeedstudio.com/blog/2021/03/26/10-raspberry-pi-pico-projects/
15 Getting Started with RP2040 – Raspberry Pi (E) https://www.raspberrypi.org/documentation/rp2040/getting-started/
16 Pi Pico Soil Moisture Indicator (E) https://andywarburton.co.uk/raspberry-pi-pico-soil-moisture-sensor/
17 Hier kann "Get Started with MicroPython on Raspberry Pi Pico" und die Fehlerkorrektur zum Buch heruntergeladen werden. https://hackspace.raspberrypi.org/books/micropython-pico
18 Quick MicroPython reference for the RP2 https://docs.micropython.org/en/latest/rp2/quickref.html
19
20


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Equipment Anbieter


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Pico Video-Links

Nr Titel Quelle Bemerkung
1 Raspberry Pi Pico Complete Guide, Pinout+Features+ADC+I2C+OLED+Internal Temperature Sensor+DHT11 - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=oaM80GyVIwA&t=844s
2 Raspberry Pi PICO, Starting With MicroPython + Examples; I2C OLED, ADC, PWM - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=zlKJ5hvfs6s
3 Raspberry Pi Pico - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=peLH-HNza44 LED Lauflicht
4 Raspberry Pi Pico: Inputs & Servo Control - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=TDj2kcSA-68
5 Raspberry Pi Pico - Control the (I/O) World - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=Zy64kZEM_bg
6 Raspberry Pi Pico der interne Temperatursensor - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=J8AuGEGgqYM
7 Raspberry Pi Pico Einführung mit dem LCD 1602 (16x2) + HD44780 I2C Adapter in Thonny MicroPython - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=IkDhN8EbOUs
8 Raspberry Pi Pico (RP2040) SPI Example with MicroPython and C/C++, Digi-Key Electronics - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=jdCnqiov6es
9 How to Use WS2812B RGB LEDs with Raspberry Pi Pico (using MicroPython) - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=PCHahR7jBbQ
10 Talk to Your Pico Over Serial, Raspberry Pi Pico UART Tutorial - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=pbWhoJdYA1s
11 How to set up a wake word on the Raspberry Pi Pico - Easy as AI - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=V0KXZGhHUQY
12 Raspberry Pi Pico Interrupt Problems - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=-8sWuLtXS08
13 USB Serial Input on the Raspberry Pi Pico - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=NHwMJZwRo7k
14 Beginners Guide to SPI on the Raspberry Pi Pico (BMP280 Example) - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=s7Lud1Gqrqw
15 using Interrupts on the raspberry Pi pico, Micropython, simple Demo and code - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=Qw2xr5a2rSA
16 Raspberry Pi Pico UART setup, Send data to PC with UART, Real time data plotting, Matplotlib - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=PFdJvAbHB5c
17 How to read the temperature sensor on the Raspberry Pi Pico - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=PYOaO1yW0rY
18 Using I2C between Raspberry Pi computer, a Pico microcontroller and an Arduino - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=Wh-SjhngILU
19 raspberry pi pico, raspberry pi pico ultrasonic sensor, raspberry pi pico micropython - YouTube https://www.youtube.com/watch?v=Uti3s0XGsEY
20 Raspberry Pi Pico #1 - Der leichte Einstieg! https://www.youtube.com/watch?v=HigJJ5HhaAA
21 Raspberry Pi Pico Servo Motors via PWM https://www.youtube.com/watch?v=NqchLYWHCzA
22 LED anschließen und Vorwiderstand berechnen https://www.youtube.com/watch?v=DBQBNj3xJR8
23 Alles über Widerstände und wie man die Farbringe liest. https://www.youtube.com/watch?v=C-Ywtr2ftxA
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Bezugsmöglichkeit für Nachbestellungen (nicht notwendig für EVA-1 und EVA-2)

Nr Produkt Foto Preis Link
1 Raspberry Pi Pico 20210817 Raspberry Pi Pico Board.jpg 3,95 € https://www.berrybase.de/neu/raspberry-pi-pico-rp2040-mikrocontroller-board?c=2461
2 offizielles Raspberry Pi Micro USB Kabel, rot, 1,0m 20210817 offizielles Raspberry Pi Micro USB Kabel rot.jpg 1,80 € https://www.berrybase.de/raspberry-pi/raspberry-pi-computer/kabel-adapter/usb-kabel-adapter/offizielles-raspberry-pi-micro-usb-kabel-rot-1-0m
3 Stiftleisten / Pin Header Set für Raspberry Pi Pico 20210817 Stiftleisten.jpg 0,50 € https://www.berrybase.de/raspberry-pi/raspberry-pi-mikrocontroller/zubehoer/stiftleisten/pin-header-set-f-252-r-raspberry-pi-pico
4 Breadboard mit 830 Kontakten 20210817 Breadboard mit 830 Kontakten.jpg 3,90 € https://www.berrybase.de/raspberry-pi/raspberry-pi-computer/prototyping/breadboard-mit-830-kontakten
5 40pin Jumper / Dupont Kabel Male – Male trennbar 050 40 Kabel Male–Male.png 1,60 € https://www.berrybase.de/raspberry-pi/raspberry-pi-computer/kabel-adapter/gpio-csi-dsi-kabel/40pin-jumper/dupont-kabel-male-150-male-trennbar
6 40pin Jumper / Dupont Kabel Male – Female trennbar 060 40 Kabel Male–Female.png 1,60 € https://www.berrybase.de/raspberry-pi/raspberry-pi-computer/kabel-adapter/gpio-csi-dsi-kabel/40pin-jumper/dupont-kabel-male-150-female-trennbar
7 Optosupply Round Super LED, 5mm, rot 070 LED 5mm rot.png 0,11 € https://www.berrybase.de/bauelemente/aktive-bauelemente/leds/standard-leds/optosupply-round-super-led-5mm-rot
8 Optosupply Round Super LED, 5mm, gelb 080 LED 5mm gelb.png 0,11 € https://www.berrybase.de/bauelemente/aktive-bauelemente/leds/standard-leds/optosupply-round-super-led-5mm-gelb
9 Optosupply Round Super LED, 5mm, grün 090 LED 5mm grün.png 0,11 € https://www.berrybase.de/bauelemente/aktive-bauelemente/leds/standard-leds/optosupply-round-super-led-5mm-gr-252-n
10 POPESQ® 100 Stk. x Widerstand 330 Ohm (330R) 0.6W 100 100 Stk. Widerstand 330 Ohm.png 5,49 € https://www.amazon.de/POPESQ%C2%AE-Widerstand-Verwendbar-Metall-A2410/dp/B07KX4W2DG/ref=sr_1_25_mod_primary_new?__mk_de_DE=%C3%85M%C3%85%C5%BD%C3%95%C3%91&dchild=1&keywords=metallschichtwiderstand+330+ohm&qid=1631114744&sbo=RZvfv%2F%2FHxDF%2BO5021pAnSA%3D%3D&sr=8-25
11 Kurzhubtaster, Printmontage, vertikale Montage, 12x12mm, H 7,30mm 110 Kurzhubtaster.png 0,21 € https://www.berrybase.de/bauelemente/schalter-taster/mikroschalter-taster/kurzhubtaster-printmontage-vertikale-montage-12x12mm-h-7-30mm
12 HC-SR501 PIR Sensor - Infrarot Bewegungsmelder 120 HC-SR501 PIR Sensor.png 2,15 € https://www.berrybase.de/sensoren-module/bewegung-distanz/hc-sr501-pir-sensor-infrarot-bewegungsmelder
13 KY-012, Aktives Buzzer-Modul 130 KY-012 Aktiver Buzzer.png 1,30 € https://www.berrybase.de/sensoren-module/audio-schall/ky-012-aktives-buzzer-modul
14 TMP36, Temperatursensor, -40 - 125°C, TO-92, 3-Pin 140 TMP36 Temperatursensor.png 1,15 € https://www.berrybase.de/sensoren-module/temperatur/tmp36-temperatursensor-40-125-176-c-to-92-3-pin


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Fotos



20210804 Pico pur mit USB-Kabel.jpg

  • Pico „pur“ mit USB-Kabel zum PC


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20210804 Pico pur mit Stiftleiste und USB-Kabel.jpg

  • Pico mit anzulötenden Stiftleisten


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20210804 Pico pur mit USB-Kabel Detail.jpg

  • Pico mit angelöteten Stiftleisten


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20210804 Pico auf Breadboard mit Ampel und USB-Kabel.jpg

  • Pico auf Breadboard mit Ampel und USB-Kabel


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Pico Projekt-Ideen

Nr Idee Initiator Status Weiter-Verfolgung
1 Temperatur-Messung "am" Pico
2 Überwachungs-Thermometer für Innenräume,

für Gefrier- und Kühlschrank (mit Schwelle und Alarm)

3 Analyse von Holzkäfer-Geräuschen z.B. im Dachstuhl
4 Garagentor-Status abfragen z.B. für Garage
5 Briefkasten (Posteingang)
6 Füllstandsmesser z.B. für Brunnen
7 Abstandsmesser z.B. Corona
8 Feuchtigkeits-Monitoring Pflanzenerde
9 Wasserwerfer z.B. "für" Katze
10 Lauflichtsteuerung
11 Nametag (feststehend; mit Durchlauf)
12 Rhytmus-Schalter (z.B. mit Klatsch- oder Taster-Erkennung)
13 Druckmessung z.B. Nordic-Walking-Stöcke
14 logische Schaltungen, Gatter
15 Messung Sonnenscheinausbeute (Stärke, Dauer, Zeiten, usw.)
16 Messung Wasserparameter z.B. für einen Teich (Temperatur, Sauerstoffgehalt, Wasserdichte, usw.)
17 Dämmerungsschalter (z.B. Beleuchtung ermöglichen)
18 Zahlenschloss mit Zahlenfeld (z.B. für Türöffner)
19 Morse-Dekodierer (z.B. per Taster oder Mikrofon)
20 GPS-Logger (z.B. für Alibi: wo war ich wann?)
21 Diebstahl-/Bewegungs-Warner (z.B. am Gepäckstück)
22 Annäherungsschalter (z.B. Wasserhahn schalten)
23 Bewegungsmelder (z.B. Raumlicht oder Alarm schalten)
24 Detektion und Aufnahme von Tier (und Mensch) im Garten
25 Integration mit bestehender Haus-Automation
26 Töne erzeugen "Klavier"?
27 Zimmer-Ampel mit Anforderung
28 Entscheidungshilfe (mit Zufallszahlengenerator)
29 Weihnachts-LED-Bäumchen
30 Eier-Uhr
31 Springbrunnen-Steuerung
32 Zeit- und annäherungs-gesteuerter Adventskranz
33 Eisenbahn-Anwendungen
34
35
36
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38
39


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Pico Offene Fragen

Nr Frage Vermutung Antwort Quelle Referenzen
1 Kann ein funktionstüchtges Laptop-Display als Monitor für einen Pi400 verwendet werden?
2
3
4
5
6
7
8
9

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