Die 12 besten Raspberry-Pi-Pico-Projekte im Überblick

Beim 2021 erschienenen Raspberrry Pi Pico handelt es sich um einen Mikrocontroller, mit dem eine ganze Reihe verschiedener Projektideen in die Tat umgesetzt werden können. Der Mikrocontroller kann sowohl mit MicroPython als auch mit C und C++ programmiert werden.

Bei dem Raspberry Pi Pico handelt es sich um das kleinste Modell der Raspberry-Pi-Familie, das für unter 10 Euro im Handel erhältlich ist. Es eignet sich aufgrund der geringen Anschaffungskosten ideal für Einsteigerinnen und Einsteiger in der Mikrocontroller-Programmierung. Die technischen Spezifikationen können sich dennoch sehen lassen:

Der 2-Kern-Prozessor läuft mit einer Taktfrequenz von bis zu 166 MHz, eignet sich allerdings hervorragend für das Übertakten. Der Arbeitsspeicher beträgt 264 KB RAM. Programmiert werden kann der Raspberry Pi Zero wie andere Mikrocontroller auch beispielsweise mit der Arduino-IDE und der Programmiersprache C. Falls Sie noch kein C beherrschen, können Sie auch auf MicroPython zurückgreifen, um diverse Projektideen in die Tat umzusetzen.

Wenn Sie noch keine Erfahrung mit dem Programmieren von Mikrocontrollern haben, ist eine blinkende LED ein ideales Raspberry-Pi-Pico-Einstiegsprojekt. Mithilfe der Programmiersprache MicroPython können Sie das einfache Programm schreiben, das durch einen Timer für das Blinken der LED sorgt. Natürlich benötigen Sie neben dem Mikrocontroller noch eine LED sowie ein Steckboard, mit dem sich die LED und der Raspberry Pi Pico verbinden lassen.

Ein weiteres Raspberry-Pi-Pico-Projekt, das Sie mithilfe von MicroPython programmieren können, ist ein LCD-Display, das einen Text Ihrer Wahl ausgibt. Hierzu benötigen Sie Ihren Raspberry Pi Pico und natürlich ein LCD. Anschließend müssen Sie die Pins des Displays mit den Pins Ihres Mikrocontrollers verbinden. Hierzu eignet sich erneut ein Steckboard. Der Code, der erforderlich ist, um mit dem LCD zu interagieren, ist bereits etwas komplexer. Wenn Sie sich nicht erst in die Materie einarbeiten möchten, können Sie ihn aber einfach downloaden.

Das LoRaWAN-Netzwerkprotokoll ermöglicht es, Daten ressourcenschonend über lange Strecken von bis zu 15 km zu übertragen. Der Nachteil: Die Übertragungsrate bewegt sich lediglich im Bytebereich. Außerdem müssen Sie sich in einem LoRaWAN-Netzwerk befinden. Das stellt jedoch dank einer global aktiven Community die geringste Schwierigkeit dar.

Wer sich dafür interessiert, LoRaWAN-Support für seinen Raspberry Pi Pico einzurichten, hat Glück: Sandeep Mistry, der Autor der Arduino-LoRa-Bibliothek, hat diese erweitert, sodass nun auch der Raspberry Pi Pico unterstützt wird. Um Ihren Mikrocontroller LoRaWAN-fähig zu machen, benötigen Sie zunächst ein LoRa Radio Breakout, das Sie mit Ihrem Raspberry Pi Pico verbinden können. Nachdem Sie den Mikrocontroller entsprechend eingerichtet haben, steht dem Versenden von Daten nichts mehr im Wege.

Ein weiteres Raspberry-Pi-Pico-Projekt nutzt die App Blynk, um Nachrichten an Ihr Smartphone zu senden. Hierzu müssen Sie zuallererst Ihren Raspberry Pi Pico mit WiFi verbinden. Das funktioniert mit einem externen batteriebetriebenen WiFi-Modul, das Sie an Ihren Mikrocontroller anschließen können. Danach müssen Sie die App Blynk einrichten, die Mikrocontroller und andere IoT-Devices über das Internet miteinander verbindet. Sie kann auch dazu genutzt werden, Nachrichten zu empfangen.

Mit einigen Zubehörteilen und ein bisschen Programmiergeschick können Sie Ihren Raspberry Pi Pico dazu nutzen, ein gestengesteuertes Ping-Pong-Spiel auszuführen. Für die Umsetzung des Projekts müssen Sie Ihren Raspberry Pi Pico übertakten – eine Fähigkeit, für die der Mikrocontroller bekannt ist. Der Code, um das Spiel auszuführen, kann auf GitHub gedownloadet werden. Anschließend steht nur noch das Ping-Pong-Spielen selbst auf der Agenda.

Wenn Sie sich eher für Musik als für Spiele begeistern, ist die Music-Box das richtige Raspberry-Pi-Pico-Projekt für Sie. Hierfür benötigen Sie neben dem Mikrocontroller und den üblichen Materialien wie z. B. Kabeln im Grunde nur einen Amplifier sowie einen Lautsprecher. Um Ihrer Music-Box einen optischen Feinschliff zu verpassen, können Sie mittels 3D-Druck ein passendes Gehäuse anfertigen. Abspielen lässt sich nahezu jeder Song Ihrer Wahl – der gesamte Speicherbedarf Ihres Codes und der Songdatei muss lediglich unter 1 MB liegen. Falls Ihnen das nicht reicht, ist es auch möglich, ein SD-Karten-Lesegerät anzuschließen und Songs extern zu speichern.

Ein weiterer interessanter Anwendungsfall für den Mikrocontroller ist die Erkennung von menschlichen Gesten wie Kreisen oder Hoch-runter-Bewegungen. Um diese Aufgabe zu bewerkstelligen, nutzt man TinyML, auch als eingebettetes Machine Learning bekannt. Des Weiteren benötigen Sie einen Sensor, den Sie an den Raspberry Pi Pico anschließen, um die Gesten wahrzunehmen. Die Bewegungsdaten, die der Sensor aufnimmt, können dann dazu verwendet werden, das neuronale Netz zu trainieren. So kann nach und nach eine funktionierende Gestenerkennung implementiert werden.

Ein weiteres spielerisches Raspberry-Pi-Pico-Projekt ist der Bau eines Line-Follow-Roboters, der seinem Namen entsprechend einer gezeichneten Linie folgt. Für die Erkennung dieser Linie werden entweder Infrarot-Sensoren oder Näherungssensoren eingesetzt. Die Bewegungsfähigkeit Ihres Raspberry-Pi-Pico-Roboters wird durch angebaute Räder ermöglicht. Für die Programmierung des Mikrocontrollers können Sie beispielsweise auf die Entwicklungsumgebung (IDE) Visual Studio Code zurückgreifen, die mit Pico Go eine praktische Erweiterung für alles rund um den Raspberry Pi Pico beinhaltet.

Der Bau eines eigenen Oszilloskops ist ein Raspberry-Pi-Pico-Projekt für Technikbegeisterte. Mit dem Oszilloskop können Sie Signale messen und deren Spannung auf Ihrem Smartphone anzeigen lassen. Alles, was Sie hierfür benötigen, sind der Microcontroller, Widerstände und die Android-App Scoppy. Diese kann gemessene Signale auf Ihrem Android-Smartphone anzeigen und wurde eigens für die Nutzung mit dem Raspberry Pi Pico entwickelt. Mit diesem Setup lassen sich Signale mit einer Frequenz von bis zu 250 KHz darstellen.

Der DHT11 ist ein beliebter Sensor, der für die Messung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit eingesetzt werden kann. Außerdem eignet er sich hervorragend für die Verbindung mit Mikrocontrollern. Auf diese Weise können Sie einen Raspberry-Pi-Pico-Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensor erstellen. Es können Temperaturen zwischen 0 und 50 °C sowie eine Luftfeuchtigkeit von 20 bis 90 % gemessen werden. Sobald Sie den Sensor mit Ihrem Raspberry Pi Pico verbunden haben, können Sie den Mikrocontroller mit Python entsprechend einrichten.

Auch für die Darstellung gewisser mathematischer Funktionen eignet sich der Mikrocontroller ideal. So können beispielsweise die charakteristischen Mandelbrot-Mengen mithilfe eines an den Raspberry Pi angeschlossenen Displays dargestellt werden. Bei den Mandelbrot-Mengen handelt es sich um Fraktale – also Muster bzw. Gebilde, die einen wirren und zugleich harmonischen Eindruck erwecken. Der für das Projekt benötigte Code ist in MicroPython verfasst und kann gedownloadet werden, sodass Sie sich nur noch um das Setup Ihres Mikrocontrollers kümmern müssen.

Besonders für Personen, die häufig mit gewissen Tastenkombinationen arbeiten, ist ein USB-Fußpedal, das diese ersetzt, äußerst nützlich. Ein solches kann ohne großen Aufwand mit einem Raspberry Pi Pico eingerichtet werden. Neben dem Pedal selbst benötigen Sie nur den Mikrocontroller und ein bisschen Programmiergeschick. Im Gegensatz zu den meisten im Handel erhältlichen USB-Pedalen ist die DIY-Variante mit allen gängigen Betriebssystemen nutzbar, da keine separate Software zur Konfiguration benötigt wird.