In diesem Buch geht es um spannende und zugleich lehrreiche Anwendungen mit PIC-Mikrocontrollern. Mit dabei sind unter anderem ein „Stiller Alarm“, ein Personen- Sensor, ein Ultraschall-Radarsystem, eine Digitaluhr, ein VU-Meter, ein RGB-Fader, ein serielles Datennetz und eine Laufschrift-Anzeige.Sie können dieses Buch als Projektgrundlage nutzen, um die Projekte Ihrer Wahl aufzubauen und zu erproben. Alle Projekte sind uneingeschränkt praxistauglich. Die präzisen Beschreibungen, Schaltungen und Fotos der Versuchsaufbauten auf Steckplatten machen das Aufbauen und Ausprobieren zum spannenden Vergnügen.Sie können mit diesem Buch auch Ihr Wissen erweitern. Zu jedem Projekt wird der technische Hintergrund erläutert. Es wird erklärt, weshalb wir den beschriebenen Weg gewählt haben, um das Projekt zu realisieren. Auch die Inhalte von Datenblättern werden erläutert, so dass die Eigenschaften der Mikrocontroller nicht im Verborgenen bleiben. Sie können die Projekte ausbauen, erweitern, kombinieren und anpassen.Bei den in den Projekten eingesetzten Mikrocontroller-Typen handelt es sich um PIC12F675, PIC16F628, PIC16F876A und insbesondere PIC16F877. Es wird auch erklärt, wie Programme – geschrieben für einen bestimmten PIC-Typ – an andere PIC-Typen angepasst werden können.Sämtliche Software, die für die Durchführung der Projekte erforderlich ist, kann kostenlos aus dem Internet heruntergeladen werden. Das gilt auch für die Open-Source-Sprache JAL. Diese leistungsstarke, leicht erlernbare Programmiersprache ist sowohl im professionellen Bereich als auch bei nicht professionellen Entwicklern weltweit verbreitet.Dieses Buch ist auch ein gutes Nachschlagewerk. Die Beschreibung aller Elemente der Programmiersprache JAL und der von uns verwendeten Erweiterungsbibliotheken ist einzigartig. Das ausführliche Stichwortverzeichnis weist den Weg zu dem Projekt, das Sie als Grundlage Ihrer eigenen Entwicklung nutzen können. Selbst wenn Sie alle Projekte erprobt haben und Ihr Wissen über die PIC-Mikrocontroller-Familie stark gewachsen ist, wird Ihnen dieses Buch noch nützlich sein.
Raspberry Pi Pico W ist ein Mikrocontroller-Board, das auf dem Mikrocontroller-Chip Raspberry Pi RP2040 basiert.
Der Mikrocontroller-Chip RP2040 ("Raspberry Silicon") bietet einen Dual-Core-ARM-Cortex-M0+-Prozessor (133 MHz), 256 KB RAM, 30 GPIO-Pins und viele andere Schnittstellenoptionen. Darüber hinaus gibt es 2 MB integrierten QSPI-Flash-Speicher für Code- und Datenspeicherung.
Raspberry Pi Pico W wurde als kostengünstige und dennoch flexible Plattform für RP2040 mit einer drahtlosen 2,4-GHz-Schnittstelle unter Verwendung eines Infineon CYW43439 entwickelt. Die Funkschnittstelle wird über SPI mit dem RP2040 verbunden.
Features von Pico W
RP2040-Mikrocontroller mit 2 MB Flash-Speicher
Integrierte 2,4-GHz-Single-Band-Wireless-Schnittstellen (802.11n)
Micro-USB-B-Anschluss für Strom und Daten (und zur Neuprogrammierung des Flash)
40-polige 21 x 51 mm 'DIP'-Stil, 1 mm dicke PCB mit 0,1" Durchgangslochstiften, auch mit Randkerben
Bietet 26 multifunktionale 3,3-V-Universal-I/O (GPIO)
23 GPIO sind rein digital, wobei drei auch ADC-fähig sind
Kann als Modul auf der Oberfläche montiert werden
3-poliger ARM Serial Wire Debug (SWD) Port
Einfache, aber hochflexible Stromversorgungsarchitektur
Verschiedene Optionen zur einfachen Stromversorgung des Geräts über Micro-USB, externe Netzteile oder Batterien
Hohe Qualität, niedrige Kosten, hohe Verfügbarkeit
Umfassendes SDK, Softwarebeispiele und Dokumentation
Features von RP2040-Mikrocontroller
Dual-Core-Cortex M0+ mit bis zu 133 MHz
On-Chip-PLL ermöglicht eine variable Kernfrequenz
264 kByte Multibank-Hochleistungs-SRAM
Externer Quad-SPI-Flash mit eXecute In Place (XIP) und 16 KB On-Chip-Cache
Hochleistungs-Full-Crossbar-Busgewebe
On-Board USB1.1 (Gerät oder Host)
30 Multifunktions-Allzweck-I/O (vier können für ADC verwendet werden)
1,8-3,3 V I/O-Spannung
12-Bit 500 ksps Analog-Digital-Wandler (ADC)
Verschiedene digitale Peripheriegeräte
2x UART, 2x I²C, 2x SPI, 16x PWM-Kanäle
1 Timer mit 4 Alarmen, 1 Echtzeituhr
2x programmierbare I/O-Blöcke (PIO), insgesamt 8 Zustandsmaschinen
Flexible, benutzerprogrammierbare Hochgeschwindigkeits-I/O
Kann Schnittstellen wie SD-Karte und VGA emulieren
Hinweis: Raspberry Pi Pico W I/O-Spannung ist auf 3,3 V festgelegt.
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Datasheet
Specifications of 3-pin Debug Connector
Program, build, and master 60+ projects with the Wireless RP2040
The Raspberry Pi Pico and Pico W are based on the fast, efficient, and low-cost dual-core ARM Cortex M0+ RP2040 microcontroller chip running at up to 133 MHz and sporting 264 KB of SRAM and 2 MB of Flash memory. Besides spacious memory, the Pico and Pico W offer many GPIO pins, and popular peripheral interface modules like ADC, SPI, I²C, UART, PWM, timing modules, a hardware debug interface, and an internal temperature sensor.
The Raspberry Pi Pico W additionally includes an on-board Infineon CYW43439 Bluetooth and Wi-Fi chipset. At the time of writing this book, the Bluetooth firmware was not yet available. Wi-Fi is however fully supported at 2.4 GHz using the 802.11b/g/n protocols.
This book is an introduction to using the Raspberry Pi Pico W in conjunction with the MicroPython programming language. The Thonny development environment (IDE) is used in all of the 60+ working and tested projects covering the following topics:
Installing the MicroPython on Raspberry Pi Pico using a Raspberry Pi or a PC
Timer interrupts and external interrupts
Analogue-to-digital converter (ADC) projects
Using the internal temperature sensor and external sensor chips
Using the internal temperature sensor and external temperature sensor chips
Datalogging projects
PWM, UART, I²C, and SPI projects
Using Bluetooth, WiFi, and apps to communicate with smartphones
Digital-to-analogue converter (DAC) projects
All projects are tried & tested. They can be implemented on both the Raspberry Pi Pico and Raspberry Pi Pico W, although the Wi-Fi-based subjects will run on the Pico W only. Basic programming and electronics experience are required to follow the projects. Brief descriptions, block diagrams, detailed circuit diagrams, and full MicroPython program listings are given for all projects.
Der Raspberry Pi Pico 2 W ist ein Mikrocontroller-Board auf Basis des RP2350 mit 2,4 GHz 802.11n Wireless LAN und Bluetooth 5.2. Es gibt Ihnen noch mehr Flexibilität bei Ihren IoT- oder Smart-Produktdesigns und erweitert die Möglichkeiten für Ihre Projekte.
Der RP2350 bietet eine umfassende Sicherheitsarchitektur rund um Arm TrustZone für Cortex-M. Es umfasst signiertes Booten, 8 KB Antifuse-OTP für die Schlüsselspeicherung, SHA-256-Beschleunigung, einen Hardware-TRNG und schnelle Glitch-Detektoren.
Die einzigartige Dual-Core- und Dual-Architektur-Fähigkeit des RP2350 ermöglicht Benutzern die Wahl zwischen einem Paar ARM Cortex-M33-Kernen nach Industriestandard und einem Paar Hazard3 RISC-V-Kernen mit offener Hardware. Der Raspberry Pi Pico 2 W ist in C/C++ und Python programmierbar und wird durch eine ausführliche Dokumentation unterstützt. Er ist das ideale Mikrocontroller-Board sowohl für Enthusiasten als auch für professionelle Entwickler.
Technische Daten
CPU
Dual Arm Cortex-M33 oder Dual RISC-V Hazard3 Prozessoren bei 150 MHz
Wireless
On-Board Infineon CYW43439 Single-Band 2,4 GHz 802.11n Wireless Lan und Bluetooth 5.2
Speicher
520 KB On-Chip-SRAM; 4 MB integrierter QSPI-Flash
Schnittstellen
26 Mehrzweck-GPIO-Pins, darunter 4, die für AD verwendet werden können
Peripherie
2x UART
2x SPI-Controller
2x I²C-Controller
24x PWM-Kanäle
1x USB 1.1-Controller und PHY, mit Host- und Geräteunterstützung
12x PIO-Zustandsmaschinen
Eingangsspannung
1,8-5,5 V DC
Abmessungen
21 x 51 mm
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Datasheet
Pinout
Schematic
From basics to flows for sensors, automation, motors, MQTT, and cloud services
This book is a learning guide and a reference. Use it to learn Node-RED, Raspberry Pi Pico W, and MicroPython, and add these state-of-the-art tools to your technology toolkit. It will introduce you to virtual machines, Docker, and MySQL in support of IoT projects based on Node-RED and the Raspberry Pi Pico W.
This book combines several elements into a platform that powers the development of modern Internet of Things applications. These elements are a flow-based server, a WiFi-enabled microcontroller, a high-level programming language, and a deployment technology. Combining these elements gives you the tools you need to create automation systems at any scale. From home automation to industrial automation, this book will help you get started.
Node-RED is an open-source flow-based development tool that makes it easy to wire together devices, APIs, and online services. Drag and drop nodes to create a flowchart that turns on your lights at sunset or sends you an email when a sensor detects movement. Raspberry Pi Pico W is a version of the Raspberry Pi Pico with added 802.11n Wi-Fi capability. It is an ideal device for physical computing tasks and an excellent match to the Node-RED.
Quick book facts
Project-based learning approach.
Assumes no prior knowledge of flow-based programming tools.
Learn to use essential infrastructure tools in your projects, such as virtual machines, Docker, MySQL and useful web APIs such as Google Sheets and OpenWeatherMap.
Dozens of mini-projects supported by photographs, wiring schematics, and source code. Get these from the book GitHub repository.
Step-by-step instructions on everything.
All experiments are based on the Raspberry Pi Pico W. A Wi-Fi network is required for all projects.
Hardware (including the Raspberry Pi Pico W) is available as a kit.
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GitHub
The software simulation of gauges, control-knobs, meters and indicators which behave just like real hardware components on a PC’s screen is known as virtual instrumentation.
In this book, the Delphi program is used to create these mimics and PIC based external sensors are connected via a USB/RS232 converter communication link to a PC.
Detailed case studies in this Book include a virtual compass displayed on the PC’s screen, a virtual digital storage oscilloscope, virtual -50 to +125 degree C thermometer, and FFT sound analyser, a joystick mouse and many examples detailing virtual instrumentation Delphi components. Arizona’s embedded microcontrollers – the PIC's are used in the projects and include PIC16F84A, PIC16C71, DSPIC30F6012A, PIC16F877, PIC12F629 and the PIC16F887. Much use is made of Microchip’s 44 pin development board (a virtual instrument ‘engine)’, equipped with a PIC16F887 with an onboard potentiometer in conjunction with the PIC’s ADC to simulate the generation of a variable voltage from a sensor/transducer, a UART to enable PC RS232 communications and a bank of 8 LED's to monitor received data is also equipped with an ISP connector to which the ‘PICKIT 2’ programmer may easily be connected.
Full source code examples are provided both for several different PIC’s, both in assembler and C, together with the Pascal code for the Delphi programs which use different 3rd party Delphi virtual components.
Mehr als 50 Grundlagenprojekte mit MicroPython und dem RP2040-Mikrocontroller
Der Raspberry Pi Pico ist eine leistungsstarke Mikrocontroller-Platine, die speziell für das Physical Computing – also hardwarenahe Anwendungen – entwickelt wurde. Der Raspberry Pi Pico kann so programmiert werden, dass er eine einzelne Aufgabe sehr effizient ausführt und so schnelle Steuerungs- und Überwachungsanwendungen in Echtzeit ermöglicht. Der „Pico“, wie wir ihn nennen, basiert auf dem schnellen, effizienten und kostengünstigen Dual-Core ARM Cortex-M0+ RP2040 Mikrocontroller-Chip, der mit bis zu 133 MHz läuft und über 264 KB SRAM und 2 MB Flash-Speicher verfügt. Neben dem großen Speicher hat der Pico noch weitere attraktive Eigenschaften, darunter eine große Anzahl von GPIO-Pins sowie gängige Schnittstellen wie ADC, SPI, I²C, UART und PWM. Als Krönung bietet der Chip schnelle und genaue Timer, eine Hardware-Debug-Schnittstelle und einen internen Temperatursensor.
Zur Programmierung lassen sich problemlos die gängigen Hochsprachen wie MicroPython oder C/C++ verwenden. Dieses Buch ist eine Einführung in die Verwendung des Pico mit der Programmiersprache MicroPython. In allen Projekten wird die Thonny-Entwicklungsumgebung (IDE) eingesetzt. Über 50 Projekte decken folgende Themen ab:
Installation von MicroPython auf dem Raspberry Pi Pico
Timer-Interrupts und externe Interrupts
Projekte mit Analog-Digital-Wandler (ADC)
Verwendung des internen sowie externen Temperatursensoren
Datenlogger
Projekte zur PWM, UART, I²C-Bus und SPI-Bus
Wi-Fi und Bluetooth für die Kommunikation mit Smartphones
Projekte mit dem Digital-Analog-Wandler (DAC)
Alle in diesem Buch vorgestellten Projekte wurden gründlich getestet und sind funktionsfähig. Es werden keine Programmier- oder Elektronikkenntnisse vorausgesetzt, um sie nachzuvollziehen. Für alle beschriebenen Projekte gibt es kurze Beschreibungen, Blockdiagramme, detaillierte Schaltpläne und vollständige MicroPython-Programmlisten. Die Listings sind auch auf der zum Buch gehörenden Elektor-Webseite zu finden.
Der Pico Reset Button bietet eine direkte und benutzerfreundliche Lösung für das Neustarten Ihres Raspberry Pi Pico. Mit dem Reset Button müssen Sie Ihren Raspberry Pi Pico nicht länger von der Stromquelle trennen, um einen Neustart durchzuführen.
Stattdessen ermöglicht der Button einen schnellen Neustart mit nur einem einfachen Knopfdruck. Seine kompakte Größe und die einfache Installation durch Auflöten an lediglich drei Punkten machen ihn zu einem praktischen Hilfsmittel.
Der Reset Button ist sowohl mit dem Raspberry Pi Pico als auch mit dem neueren Raspberry Pi Pico W kompatibel und kann unabhängig von der Modellgeneration verwendet werden. Besonders für Bastler und Entwickler ist der Pico Reset Button eine nützliche Ergänzung und ermöglicht eine noch einfachere und effizientere Handhabung des Raspberry Pi Pico.
Features
Ultra kompakter Reset Button
Ermöglicht den Neustart mit nur einem einfachen Knopfdruck
Zuverlässige und dauerhafte Verbindung durch Auflöten
Montage: Auflöten an den Pins GND, GP22 & RUN
Abmessungen: 9 x 7 x 4 mm
The newcomer to Microchip’s PIC microcontrollers invariably gets an LED to flash as their first attempt to master this technology. You can use just a simple LED indicator in order to show that your initial attempt is working, which will give you confidence to move forward. This is how the book begins — simple programs to flash LEDs, and eventually by stages to use other display indicators such as the 7-segment display, alphanumeric liquid crystal displays and eventually a colour graphic LCD.
As the reader progresses through the book, bigger and upgraded PIC chips are introduced, with full circuit diagrams and source code, both in assembler and C.
In addition, a small tutorial is included using the MPLAB programming environment, together with the EAGLE schematic and PCB design package to enable readers to create their own designs using the book’s many case studies as working examples to work from.
Der Raspberry Pi Pico 2 ist ein neues Mikrocontroller-Board der Raspberry Pi Foundation, basierend auf dem RP2350. Es verfügt über eine höhere Kerntaktrate, doppelt so viel On-Chip-SRAM, doppelt so viel On-Board-Flash-Speicher, leistungsstärkere Arm-Kerne, optionale RISC-V-Kerne, neue Sicherheitsfunktionen und verbesserte Schnittstellenfunktionen. Der Raspberry Pi Pico 2 bietet eine deutliche Steigerung der Leistung und Funktionen und behält gleichzeitig die Hardware- und Softwarekompatibilität mit früheren Mitgliedern der Raspberry Pi Pico-Serie bei.
Der RP2350 bietet eine umfassende Sicherheitsarchitektur rund um Arm TrustZone für Cortex-M. Es umfasst signiertes Booten, 8 KB Antifuse-OTP für die Schlüsselspeicherung, SHA-256-Beschleunigung, einen Hardware-TRNG und schnelle Glitch-Detektoren.
Die einzigartige Dual-Core- und Dual-Architektur-Fähigkeit des RP2350 ermöglicht Benutzern die Wahl zwischen einem Paar ARM Cortex-M33-Kernen nach Industriestandard und einem Paar Hazard3 RISC-V-Kernen mit offener Hardware. Der Raspberry Pi Pico 2 ist in C/C++ und Python programmierbar und wird durch eine ausführliche Dokumentation unterstützt. Er ist das ideale Mikrocontroller-Board sowohl für Enthusiasten als auch für professionelle Entwickler.
Technische Daten
CPU
Dual Arm Cortex-M33 oder Dual RISC-V Hazard3 Prozessoren bei 150 MHz
Speicher
520 KB On-Chip-SRAM; 4 MB integrierter QSPI-Flash
Schnittstellen
26 Mehrzweck-GPIO-Pins, darunter 4, die für AD verwendet werden können
Peripheriegeräte
2x UART
2x SPI-Controller
2x I²C-Controller
24x PWM-Kanäle
1x USB 1.1-Controller und PHY, mit Host- und Geräteunterstützung
12x PIO-Zustandsmaschinen
Eingangsspannung
1,8-5,5 V DC
Abmessungen
21 x 51 mm
Downloads
Datasheet (Pico 2)
Datasheet (RP2350)
Wir haben wichtige Dinge zum Basteln integriert, wie ein Mini-Steckbrett, Motortreiber, ADC-Eingänge, einen eingebauten Lautsprecher, Allzweck-Ein-/Ausgänge, Schalter und zwei Breakout Garden-Steckplätze, damit Sie ein paar Breakouts hinzufügen können. Wir haben es außerdem geschafft, einen lebendigen 240 x 240 IPS-LCD-Bildschirm mit vier taktilen Tasten einzubauen, damit Sie Ihr Projekt einfach überwachen und steuern können. Das Ganze ist in einer schönen, stabilen Fußleiste mit einer angenehm kompakten Grundfläche verpackt, bei der nicht annähernd so viele Kabel erforderlich sind, als wenn Sie mit einem herkömmlichen Steckbrett-Aufbau experimentieren würden.
Mit unseren umfassenden MicroPython- und C++-Bibliotheken können Sie jeden Aspekt des Boards wie ein digitaler Maestro steuern. Es eignet sich hervorragend für Anfänger und Fortgeschrittene.
Merkmale
Pico Explorer-Basis
Piezo-Lautsprecher
1,54-Zoll-IPS-LCD-Bildschirm (240 x 240)
Vier vom Benutzer steuerbare Schalter
Zwei Halbbrücken-Motortreiber (mit Überstromanzeige-LED)
Leicht zugängliche GPIO- und ADC-Pin-Header
Zwei Breakout Garden I²C-Buchsen
Mini-Steckbrett
Gummifüße
Kompatibel mit Raspberry Pi Pico
Kein Löten erforderlich (solange Ihr Pico über Stiftleisten verfügt).
Abmessungen: ca. 117 x 63 x 20 mm (L x B x H, montiert)
C/C++- und MicroPython-Bibliotheken
Schematisch