Raspberry Pi Pico W & LED Matrix

Mach es auch zu Deinem Projekt

Mit einem Raspberry Pi Pico bzw. dem Pico W lassen sich viele Projekte realisieren. Speziell auf der Basis eines Pico W gibt es aber eine besondere Lösung um allerlei Inhalte auf einem LED Display anzeigen zu lassen. Das Pimoroni Galactic Unicorn Matrix Panel beinhaltet dabei bereits auf dem Board einen Pico W, welcher mit Micropython programmiert werden kann. Natürlich lassen sich bspw. mit einem Interstate 75 Driver Board auch 64x64 Martix Panales bedienen, die man dann auch erweitern kann. Auch bei dieser Lösung ist ein Pico W bereits fest verbaut. Das Galactic Unicorn bietet aber unter dem Aspekt eines schelleren "plug and play" einige Vorteile.

Das Hier nur ein paar Dinge, die wichtig sind: 

Erstmal der Raspberry Pi Pico W ist "Aboard", also dabei und vormontiert. Löten muss man also nicht. Der RP2040 auf dem Pico und Dual Arm Cortex M0+ mit bis zu 133Mhz und 264kB SRAM sind damit gesetzt. Zum Programmieren und Betrieb reicht damit ein USB micro-B Datenkabel. Auch wichtig ist die 2.4GHz Wireless Unterstützung.

583 RGB LEDs sind auf einem 53 x 11 Grid angeordenet. Dabei handelt es sich um 3.5mm LEDs und 6mm LED Zwischenraum, was super für tolle optische Effekte ist. Zudem hat das Galactic Unicorn 9 Buttons und einen Reset Button, was uns Interaktionsmöglichkeiten bietet. Auch ein Anschluss für einen kleinen Lautsprecher. Die Nummerierung der 583 LED ist verdreht. Beginnt also mit 0 von rechts oben nach 53 links und dann entsprechend weiter von jeweils rechts nach links nach unten.

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.

Wie kann man das steuern?

Neben anderen Programmiersprachen steht hier Micropython im Vordergrund, welches in Verbindung mit dfer Thonny IDE eine gute Möglichkeit bietet das Panel bzw. den Pi W zu programmieren und den Code zu übertragen. 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. 

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 Website.Die main.py enthält das hauptsächliche Scipt und statet automatisch sobald der Pico W mit Strom versorgt wird.

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!