VDI-Pico

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Konzept: Raspberry Pi Pico Workshop für 10- bis 14-Jährige (im Entwurf)

Dies ist ein internes Vorbereitungs-Wiki.
Spätestens zum Zeitpunkt der Informations-Veranstaltung wird es ein zusätzliches "Pico Woskshop Wiki" für die Teilnehmer geben (hier und vorläufig: Teil 2 in diesem Wiki)

Termine, intern

  • 23.08.2021 10.00 Uhr Vorbereitungs-WebMeeting
  • 27.08.2021 Aussendung Einladungen zur Info-Veranstaltung
  • 14.09.2021 17.30 Uhr "Info-Veranstaltung zu Pico-Programmier-Workshop" (Arbeitstitel)
  • ab 11.10.2021 Pilot-Workshop (Ferien!?) ca. 17.00-20.00 Uhr (abhängig von Ergebnis Info-Veranstaltung)


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Info-Veranstaltung: Particify Vorab-Fragen

Nr. Frage Antworten
1 Zu welchen Uhrzeiten könntest Du an Pico-Workshops teilnehmen?

(Mehrfachnennungen möglich)

  • Montag - Freitag (15-18 Uhr)
  • Montag - Freitag (16-19 Uhr)
  • Montag - Freitag (17-20 Uhr)
  • Samstag (09-12 Uhr)
  • Samstag (14-17 Uhr)
2 An welchen Wochentagen könntest Du an Pico-Workshops teilnehmen?

(Mehrfachnennungen möglich)

  • Montag
  • Dienstag
  • Mittwoch
  • Donnerstag
  • Freitag
  • Samstag
3 Steht bei Dir zu Hause ein Windows- oder Apple-PC mit Internetzugriff zu Verfügung,

mit dem Du an den Workshops teilnehmen und den Pico programmieren könntest?

  • ja
  • nein
4 Hast Du bereits Erfahrung mit einem Raspberry Pi gesammelt?
  • ja
  • nein
5 Ich bin ...
  • VDIni unter 10 Jahren
  • VDIni 10-12 Jahre
  • ZuPi 12-14 Jahre
  • ZuPi über 14 Jahren
  • in keiner dieser Gruppen



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Vorbereitung und Logistik

  1. Zentrale Beschaffung des Teilnehmer-Equipments (KP & AS) und Lieferung an DC
  2. Anlöten der Stiftleisten an die Picos (DC)
  3. Herunterladen von MicroPython auf die Picos (DC)
  4. Muster-Portionieren des Workshop-Equipments eines Teilnehmer (DC)
  5. Versenden des Workshop-Equipments an KP & AS (DC)
  6. Portionieren des Workshop-Equipments aller Teilnehmer (KP & AS)
  7. Versenden des Workshop-Equipments an max. 22 Teilnehmer vor Pilot-Workshop (KP & AS)


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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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zu beschaffen ...

Nr Produkt Foto Preis Link
1.1 Raspberry Pi Pico, RP2040 Mikrocontroller-Board

1 x

20210817 Raspberry Pi Pico Board.jpg 4,10 € https://www.berrybase.de/neu/raspberry-pi-pico-rp2040-mikrocontroller-board?c=2461
1.2 offizielles Raspberry Pi Micro USB Kabel, rot, 1,0m

1 x

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
1.3 Stiftleisten / Pin Header Set für Raspberry Pi Pico

1 x (43 Stifte)

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
Summe für Pilot-Workhop (1) 6,40 €
2.1 Breadboard mit 830 Kontakten

1 x

20210817 Breadboard mit 830 Kontakten.jpg 3,90 € https://www.berrybase.de/raspberry-pi/raspberry-pi-computer/prototyping/breadboard-mit-830-kontakten
2.2 40 Jumper Kabel

1 x

1,60 € https://www.berrybase.de/raspberry-pi/raspberry-pi-computer/prototyping/breadboard-mit-830-kontakten
2.3 LEDs (rot + gelb + grün) + Widerstände) 0,66 €
2.4 Taster 0,21 €
2.5 Summer 2,43 €
Summe für Workhop 2 8,80 € 6
7


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Raspberry Pi Pico Workshop für 10- bis 14-Jährige

Ziel

  • VDInis und ZuPis (ca. 10- bis 14-Jährige) des Mittelrheinischen BV in Workshop(s) anhand zielgruppengerechter Programmier-Projekte in Theorie und Praxis des Raspberry Pi Pico einführen.
  • Teilnehmer motivieren, eigene Pico-Projekte zu planen und umzusetzen (und ggf. im Workshop vorzustellen).
  • Abhängig von Erfolg und Akzeptanz des Pilot-Workshops wird der Mittelrhein BV entscheiden, ob ein weiterer Workshop durchgeführt wird.


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Format (abh. von Info-Veranstaltung)

  • Remote-Workshop per Jitsi
  • ??Dauer ca. 3(-4) Stunden
  • ?? nachmittags, z.B. 16.00 (17.00) – 19.00 (20.00) Uhr?
  • ??(Falls erfolgreich … ggf. Folge-Workshop(s) mit (ggf.) monatlicher Frequenz)


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Teilnehmer

  • Maximal 20 VDInis/ZuPis plus VDIni-Betreierin und ZuPis-Betreuerin = maximal 22 Teilnehmer
  • ca. 10- bis 14-Jährige

Voraussetzungen Teilnehmer

  • Teilnehmer kann lesen und schreiben und hat Interesse.
  • ca. 10-14 Jahre alt
  • Erhalt des Workshop Materials

Voraussetzungen Technik

  • Windows- oder Apple-PC oder Raspberry Pi 400 zu Hause während des Workshops zugreifbar (für Jitsi-Teilnahme und als Programmier-Editor).
  • Internet Anschluss zur Teilnahme am Jitsi-Meeting


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Kosten für Teilnehmer

  • es werden 15/20 Euro für Materialkosten erhoben.
  • VDIni- oder ZuPi-Mitglieder erhalten diesen Betrag nach erfolgreicher Teilnahme rückerstattet.
  • (Diser Betrag schließt Material für 2 Workshops ein; ob ein 2. WS erfolgt, wird nach dem Pilot-WS durch den Mittelrheinischen BV entschieden.).


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Pico-Nutzung durch Teilnehmer

Anleitung im Workshop
Danach/dazwischen:

  • Programmierung von eignen Projekten (ggf. Vorstellung im Folge-Workshop)
  • Projekt-Recherche in Youtube und Internet generell
  • Auf Pico können verschiedene Programme abgespeichert und betrieben werden, auch selbständig, ohne Anschluss an PC (dann mit externer Stromversorgung).


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Termine

  • 14.09.2021 17.30 Uhr "Info-Veranstaltung zu Pico-Programmier-Workshop" (Arbeitstitel)
  • ??ab 11.10.2021 Pilot-Workshop (Ferien!?) ca. 17.00-20.00 Uhr (abhängig von Ergebnis Info-Veranstaltung)


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Workshop-Inhalt

WS Theorie Praxis
1

(Pilot)

  • Jitsi-Eingewöhnung
  • Was ist ein Raspberry Pi?
  • Was ist ein „Mikrocontroller“ und wie arbeitet der?
  • Grundlagen der Programmierung
  • Problem-Umsetzung
  • Ideen-Sammlung
  • Programm-Simulation (Trocken-Übungen)
  • Einführung „neue“ Programm-Funktionen
  • Herunterladen Thonny
  • MikroPython auf Pico installieren
  • Pro-1.1 „Hallo Welt“
  • Pro-1.2 LED auf Pico ein-/aus-schalten
  • Pro-1.3 Temperaturmessung auf Pico

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

2
  • Zusammenfassung aus Workshop 1
  • Ideen-Sammlung (Update)
  • Programm-Simulation (Trocken-Übungen)
  • Einführung „neue“ Programm-Funktionen
  • Vorstellung Teilnehmer-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 Teilnehmer synchron sind (mit der Möglichkeit, dass „Anschlussverlierer“ bis Folge-Workshop nach-arbeiten können).

3


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Pico Projekt-Beschreibungen

Pico Projekt-Beschreibungs-Strutur
Projekt-Kürzel und Projekt-Name

  1. Projekt-Ziel
  2. Projekt-Herausforderungen
  3. notwendige Berechnungen
  4. Projekt-Komponenten (Pico, Bredboard, Sensoren, Taster, usw.)
  5. geschätzte Komponenten-Kosten
  6. Voraussetzungen
  7. Projekt-Umsetzung

Pro-1.3 Temperatur-Messung auf Pico

Nr Inhalt Beschreibung (frei) (frei)
1 Projekt-Ziel Temperatur-Messung durch Pico-eingebautes Thermometer

mit Temperatur-Anzeige "im Programm"

2 Projekt-Herausforderungen
  • Ansteuerung des Sensors,
  • Mess-Frequenz bestimmen
  • ggf. Umrechnungs-Faktor notwendig
  • passende Biliothek "finden" und einsetzen
3 notwendige Berechnungen (muss noch eruiert werden)
4 Projekt-Komponenten
  • Pico (sogar ohne Steckerstifte)
  • Kabel USB-(Raspberry)-zu-MikroUSB-(Pico)
5 Komponenten-Kosten
  • Pico ca. 5 Euro
  • Kabel ca. 2 Euro
6 Voraussetzungen
  • Entwicklungs-Umgebung auf Raspberry Pi 400
  • MicroPython auf Raspberry Pico
7 Projekt-Umsetzung
  • Pico an Raspberry Pi 400 anschließen
  • Entwicklungs-Umgebung aufrufen
  • Verbindung zu Pico herstellen
  • MicroPython Code eingeben
  • Programm testen/verbessern
  • ggf. Berechnung optimieren
  • ggf. Anzeige optimieren
  • if (Erwartung) is (erfüllt)
    • "sich freuen"
    • elif "Fehlersuche, und NOCHMAL ..."


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TEMPLATE Pico Projekt-Beschreibung TEMPLATE

Nr Idee Beschreibung (frei) (frei)
1 Projekt-Ziel
2 Projekt-Herausforderungen
3 notwendige Berechnungen
4 Projekt-Komponenten
5 Komponenten-Kosten
6 Voraussetzungen
7 Projekt-Umsetzung


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Leitung Workshop Mittelrheinischer BV

Funktion Name Telefon E-Mail
Leitung & Organisation Karin Peiter (KP) 0173 8725260 vdini.zukunftspiloten@vdi-koblenz.de
Leitung & Organisation Beate Schumacher (BS) 0157 54114612 vdini.zukunftspiloten@vdi-koblenz.de
Durchführung Dieter Carbon (DC) 0156 10209513 dieter.carbon@comidio.de


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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"?
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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
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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
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Pico Offene Fragen

Nr Frage Vermutung Antwort Quelle Referenzen
1 Wie kommt Sensor-Information (Licht, Temperatur, usw.) von Pico zur PI400-Zentrale??
2 Alternativen, Pi 400 und Pico zu verbinden
3 Kann ein funktionstüchtges Laptop-Display als Monitor für einen Pi400 verwendet werden?
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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 hört Dir.
3 Gibt es noch weitere Wopkshops? Das hängt davon ab, ob der Workshop den Teilnehmern Spaß macht.
4 Kann ich auch später einsteigen? Eher nicht, da wir bei "Null" anfangen, und aufbauen.


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