PicoW+Relais

the smart way of computing

Raspberry Pi Pico W

Mach es auch zu Deinem Projekt. Du findest hier alles was Du dazu benötigst!


Wozu brauchst Du es?

Es gibt viele Möglichkeiten. Ein Beispiel den Raspberry Pi Pico W mit einem Relais zu verwenden ist um über eine Website einen Verbraucher, wie bspw. eine Lampe ein- und auszuschalten!


Was ist ein Raspberry Pi Pico W?

Der Raspberry Pi Pico W ist die mit WLAN Modul ausgestattete Variante des Raspberry Pi Pico. Es handelt sich um einen Microcontroller, auch Entwicklerboard genannt und basiert auf dem RP2040 Chip der Raspberry Pi Foundation UK. Durch das auf der Platine bereits vorhandene WLAN Modul kann bspw. die Verbindung zum Internet hegestellt werden. Der Pico W kann aber nun auch als Webserver verwendet werden und so eine eigene Website erzeugen.


Was ist ein Relais?

Ein Relais ist in unserem Fall ein elektronisches Bauteil, welches einen Stromkreislauf schließen und unterbrechen kann. Es können dort auf der einen Seite Kabel angeschlossen werden aus dem Stromkreis bspw. einer Lampe oder eines anderen Verbrauchers und auf der anderen Seite die Kabel, welche vom Pico aus die Steuerung übernehmen. Bitte informiert euch entsprechend über die richtigen Spannungverhältnisse und Möglichkeiten, welche das relais euch jeweils bietet. Es gibt verschiedene Versionen dieser Relais im Handel.


Wie kann man das Relais steuern?

Durch das main.py Script welches wir in diesem Projekt verwenden erzeugt der PicoW eine Website. Diese Website ist in Deinem WLAN, dann unter der dem PicoW zugeordneten IP Adresse ausrufbar. Dort kannst Du den Verbraucher dann über den PicoW und sein Relais ein und ausschalten. In der nachfolgenden Bildergallerie findetst Du auch Bilder auf denen Du erkennen kannst wie die Verschaltung sein muss. Im Script ist der GPIO für die Steuerung entsprechend festgelegt worden. Du findest alle Scripte, die Du brauchst auf GitHub und kannst sie Dir dort herunterladen! Es gibt natürlich noch andere Möglichkeiten das Ganze noch besser darzustellen, gerade wenn Du mehrere Relais schalten willst. Phew bspw. wäre da auch eine Möglichkeit. Dabei handelt es sich um einen noch umfassenderen Webserver für den Pico W. Alle Scripte sind übrigens Micropython Scripte und beinhalten auch .html Code!


Was kostet es?

Das Projekt, welches ich euch hier vorstelle besteht aus folgenden Bauteilen und kostet (ohne Arbeitszeit und ohne Lampe) rund 25 Euro:

  • 1x Raspberry Pi Pico W Microcontroller

  • 1x Singel Relais

  • 3x Verbindungskabel PicoW zu Relais

  • 1x USB-Kabel mit Netzteil und Ein-/Ausschalter

  • 2x Pin Leisten

  • 1x Schutzgehäuse (3D Druck)

  • 1x Lampe bzw. anderer Verbraucher


Wo bekommt man die Teile?

Es gibt verschiedene Einkaufsquellen für die Teile, welche Du benötigst. Gerade bei den Relais und dem USB-Netzteil empfiehlt es sich auch mal bei Amazon reinzusehen. Den Pico W selbst habe ich dort aber nicht zu einem guten Preis finden können und bestelle den daher immer wieder gerne bei Pimoroni UK.

Einkaufsquellen:

Pimoroni PicoW, etc.

Raspberry Pi Pico Website


Wichtig - Achtung!

Du hantierst hier mit Strom! Daher gilt besonders vorsichtig zu sein! In dem Moment wo Du an dem Pico oder Relais bastelst auf keinen Fall Strom anlegen! Also USB-Kabel vom Pico abziehen und auch den Verbraucher (Lampe) aus der Steckdose ziehen! Teste wenn Du noch nicht alt genug bist nicht ohne die Unterstützung eines Erwachsenen bzw. Erziehungsberechtigten oder deinem Lehrer! Und nochwas - ich übernehme keinerlei Haftung!

Raspberry Pi Pico Pio W GPIO

Microcontroller

Klein und leistungsstark, der raspberry Pi Pico W mit WLAN Modul. Mit nur 21 mm × 51 mm und einem sehr geringen Stromverbrauch, dem RP2040 Microcontroller Chip der Raspberry Pi Foundation UK und 26 Multifunktions-GPIO Pins.

Hier findest Du den Micropython Programmiercode und auch die Dateien zum Drucken des Gehäuses! Den Code kannst Du frei (nichtgeweblich) verwenden und beliebig ändern und anpassen. Ich verwende bspw. zur Programmierung die Thonny IDE. Alle Infos die Du zur Inbetriebnahme des Pico W benötigst, wie die geeignete .UFW Datei findest Du auf der Website der Raspberry Pi Foundation! Die 3D Druck Dateien kannst Du Dir über die nachfolgenden Links auf Tinkercad ansehen, anpassen und herunterladen, damit Du diese dann mit Deiner eigenen Software slicen und mit Deinem 3D Drucker fertigen kannst!

Zahlreiche Code Beispiele sind übrigens auf der TechCree GitHub Seite zu finden.

Zu diesem Projekt findetst Du auf TTechCree diesen und weitere Beiträge!

Schritt für Schritt Anleitung

1. Betakung des Pico W mit dem OS

Bevor Ihr den Raspberry Pi Pico programmieren könnt müsst Ihr ihn mit einem kleinen Betriebssystem betanken. Ihr benötigt eine sogenannte UFW Datei mit der Ihr einen neuen Pico erstmalig betanken müsst. Eine entsprechende UFW findet Ihr auf der Website der Raspberry Pi Foundation oder eventuell auch auf der Website von eurem Lieferanten, wie bspw. Pimoroni.com!

Oder ladet euch die UFW Datei, welche hier verwendet wurde aus dem Google Drive von STSKANTA.de herunter. Dabei handelt es sich um die nachfolgende Version: rp2-pico-w-20220826-unstable-v1.19.1-319-g492ba5eaf.uf2

Wenn ihr den Pico das erste Mal mit eurem Computer verbindet bekommt Ihr den Pico in eurem Filesystem als RPI-RP2 verzeichnis angezeigt. Verschiebt nun die .uf2 Datei einfach dorthin. Nach kurzer Zeit startet der Pico neu. Jetzt ist er im Filesystem nicht mehr zu sehen!

2. Installation der Thonny IDE

Besucht die Thonny IDE Website auf Thonny.org, dort findet Ihr die Software für alle gängigen Betriebssysteme. Im Fall von Chromebooks ist die Installation im Entwicklermode via Linux möglich:


Official downloads for Linux

Installer (installs private Python 3.10 on x86_64, uses existing python3 elsewhere)

bash <(wget -O - https://thonny.org/installer-for-linux)

Re-using an existing Python installation (for advanced users)

pip3 install thonny


3rd party distributions (may have older version)

Flatpak

flatpak install org.thonny.Thonny

Debian, Raspbian, Ubuntu, Mint and others

sudo apt install thonny

Fedora

sudo dnf install thonny

3. Pico W in der Thonny IDE verbinden

Verbindet den PicoW mit dem Computer über ein USB Datenkabel. Startet die Thonny IDE Software und wählt im Menü Optionen und dann Interpreter aus. Stellt dort

4. Ladet euch den Python Code herunter

Den gesamten Code welchen Ihr für dieses Projekt benötigt findet Ihr auf der TechCree GitHub PicoWRelais Website. Ihr benötigt alle drei Dateien. Speziell die led.py dient euch dazu die LED des Picos später mal während des Programmierens auszuschalten, wenn ihr den Code stoppt leuchtet diese ggf. einmal weiter. Die main.py enthält das hauptsächliche Scipt in der auch die .html Codes enthalten sind, welche dann eure Website enthält, die Ihr unter der IP Adresse aufrufen könnt, welche eurer Pico vom Router zugewiesen bekommt.

5. Anpassen und Übetragen der Dateien auf den Pico

Wenn Ihr den Pico verbunden habt, stoppt ihn erstmal über den roten "Stop Button". Dann bekommt Ihr die Dateien angeziegt, die auf dem Pico gespeichert sind. Erstmal ist da nix, also die aus GitHub herunterkopierten Dateien dort später hochladen. zuvor müsst ihr aber die secret.py anpassen! Da tragt bitte eure SSID und das Passwort eures WLAN ein, damit der Pico sich am Router anmelden kann! Öffnet dann mal die main.py und startet diese über den grünen "Play Button". Der Pico sollte sich dann im WLAN anmelden und euch dann auch die IP Adresse zeigen unter der er sich an eurem Router anmelden konnte! Und eben diese IP Adresse gebt dann in einem Browserfenster in der URL-Leiste ein. Jetzt bekommt ihr die Website angezeigt und könnt das Relais steuern!

Herzlichen Glückwunsch - geschafft!


Hat es Dir gefallen, dann freue ich mich über eine kleine Unterstützung! Übrigens: STSKANTA.de steht auch im Kontakt mit den Entwicklern für Micropython, etc. und bringt sich regelmäßig ein Lösungen zu verbessern. Derzeit arbeitet das Entwicklerteam daran, dass es auch ohne die Thonny IDE möglich werden soll, dass der Pico W sich an WLAN Netzwerken anmelden lässt. Damit könnt die voranbeschriebene Lösung künftig auch in Betrieb genommen werden ohne die Zugangsdaten über die Thonny IDE programmieren zu müssen!