Raspberry Pi Pico: wat is het en wat kun je ermee?

De Raspberry Pi Pico is een klein microcontrollerboard van de Raspberry Pi Foundation waarmee je elektronische projecten bouwt en programmeert. Het is geen mini-computer: er draait geen Linux op en je sluit er geen beeldscherm op aan. Je schrijft een programma, zet het via USB op het board en het voert het meteen uit. Dat maakt de Pico geschikt voor ledjes, sensoren, motoren en kleine apparaten.

Veel beginners verwarren de Pico met een gewone Raspberry Pi. In dit artikel leggen we het verschil uit en bespreken we de modellen: Pico, Pico W en Pico 2. Je leest wat de specificaties betekenen, hoe je het board programmeert en hoe je je eerste project maakt. Het onderwerp valt onder elektronica, en past in het grotere plaatje van 3D-printen en digitaal maken. Ken je Arduino al, dan zie je veel overeenkomsten met de gids over Arduino.

Wat is de Raspberry Pi Pico?

Volgens de officiële documentatie van Raspberry Pi is de Pico een microcontroller-ontwikkelboard, gebouwd op de chip RP2040 (Pico 1) of RP2350 (Pico 2). Hij wordt geprogrammeerd met MicroPython, C of C++. Er draait geen Linux op en er zit geen verwijderbare opslag in.

Het board is bedoeld voor wie dingen wil aansturen: een ledstrip, een motor, een display of een sensor. De pagina van het product vermeldt de chip RP2040, een dual-core Arm Cortex-M0+ processor tot 133 MHz, 264 kB SRAM en 2 MB flashgeheugen. Het board heeft 26 multifunctionele pinnen, waarvan 3 analoge ingangen kunnen lezen, en ondersteunt de veelgebruikte communicatieprotocollen I2C, SPI, UART en PWM.

De Pico is dus meer verwant aan een Arduino Uno dan aan een computer. Wat de Pico bijzonder maakt, is de prijs en de snelheid. Volgens de productpagina begint de prijs bij ongeveer 4 dollar voor de Pico 1-serie, wat het een van de goedkoopste boards is. Prijzen veranderen en verschillen per winkel, dus controleer ze zelf.

Pico, Pico W, Pico H en Pico 2

De Pico-familie bestaat uit meerdere varianten. De documentatie noemt:

• Pico, Pico H, Pico W en Pico WH (RP2040). De H staat voor voorgesoldeerde pinnen (headers) en de W voor wifi en Bluetooth, volgens de documentatie.
• Pico 2, Pico 2 met headers, Pico 2 W en Pico 2 W met headers (RP2350). De nieuwere generatie.

De verschillen op een rij:

Beide generaties hebben volgens de documentatie ook twee SPI-, twee I2C- en twee UART-aansluitingen, drie 12-bit ADC’s en 16 PWM-kanalen. De Pico W voegt volgens de productpagina 2,4 GHz wifi (802.11n) en Bluetooth 5.2 toe, voor ongeveer 6 dollar.

Welke kies je? Voor je eerste projecten volstaat de gewone Pico met voorgesoldeerde pinnen (H) of een W als je draadloos wilt werken. De Pico 2 is een logische keuze als je meer rekenkracht nodig hebt of een nieuw board koopt, maar voor beginnersprojecten is het verschil klein.

Raspberry Pi Pico of Raspberry Pi: wat is het verschil?

Dit is de vraag die het meest wordt gesteld. Ze zijn beide gemaakt door dezelfde organisatie, maar het zijn heel verschillende producten.

Een microcontroller is gemaakt voor een vaste taak: hij start direct, doet precies wat je programma zegt en kan lang op een batterij werken. Een mini-computer kan veel meer, maar heeft meer tijd nodig om op te starten en meer stroom. Wil je een webserver, een mediaspeler of een camera met beeldherkenning bouwen, dan kies je een Raspberry Pi. Wil je een sensor uitlezen, een lamp schakelen of een robot aansturen, dan past de Pico beter. Meer over de mini-computer lees je bij Raspberry Pi projecten.

Pico of Arduino?

Ook de Arduino is een microcontroller, dus welke is beter voor een beginner? Een Arduino heeft meer uitleg, een enorme gemeenschap en veel kits. De Pico is sneller en goedkoper, en je kunt hem in Python programmeren. Dat maakt hem prettig voor wie Python al kent of wil leren. Kijk ook naar het ESP32-board als wifi voor jou belangrijk is. Voor een eerste stap is elk van de drie goed; kies op basis van de uitleg die je kunt vinden en de taal die je wilt gebruiken.

Raspberry Pi Pico programmeren

De Pico programmeer je op je computer. Er zijn drie talen die de documentatie noemt: MicroPython, C en C++. Voor beginners is MicroPython de meest gebruikte keuze, omdat het een eenvoudige taal is en je het resultaat direct ziet.

Een programma op de Pico zetten

Zo laad je een programma, volgens de documentatie van Raspberry Pi:

1. Houd de BOOTSEL-knop op het board ingedrukt terwijl je het met een USB-kabel op je computer aansluit.
2. Het board verschijnt als een USB-opslagstation (RPI-RP2 bij de Pico, RP2350 bij de Pico 2).
3. Kopieer een UF2-bestand naar dat station. Het board start daarna opnieuw op en voert het programma uit.

Voor MicroPython gebruik je eerst een UF2-bestand met MicroPython zelf. Daarna kun je programma’s schrijven in een editor die met de Pico kan praten. Een veelgebruikte keuze voor beginners is de editor Thonny, maar welke je gebruikt, mag je zelf bepalen. De schermen en menu’s veranderen per versie, dus volg de actuele uitleg op de website van Raspberry Pi.

Je eerste MicroPython-programma

Het klassieke eerste project is een knipperend ledje. Het ziet er in woorden zo uit:

1. Je zegt tegen het programma welke pin het ledje bedient.
2. Je zet de pin aan, wacht een halve seconde, zet hem uit en wacht weer.
3. Dat herhaal je eindeloos.

Op het board zelf zit al een ingebouwd ledje dat je kunt gebruiken, dus je hebt in het begin niets nodig behalve een USB-kabel. Daarna voeg je een extern ledje toe met een weerstand op een breadboard. Een breadboard laat je zonder solderen schakelingen opbouwen.

De pinnen: GPIO en 3,3 volt

De Pico heeft 26 GPIO-pinnen. Dat zijn pinnen die je zelf als ingang of uitgang kiest. Let op de spanning: de pinnen werken op 3,3 volt, niet op 5 volt zoals bij een Arduino Uno. Dat is een algemene richtlijn die je altijd in de officiële documentatie van het board moet nalopen. Sluit je een onderdeel aan dat 5 volt als signaal geeft, dan kan de pin beschadigd raken. Gebruik dan een niveauomzetter. Controleer ook welke pin welke functie heeft aan de hand van het pinoutschema van je eigen model.

Wat kun je maken met een Raspberry Pi Pico?

De Pico past bij projecten waarin je iets wilt meten of aansturen. Enkele ideeën, van eenvoudig naar uitdagend:

1. Een knipperend of dimmend ledje. Je leert digitale uitgang en PWM.
2. Een temperatuurmeter die je op een klein display laat zien.
3. Een knop die een zoemer laat klinken, als deurbel of alarm.
4. Een lichtgevoelige lamp die aangaat als het donker wordt.
5. Een servo die een klepje opent, bijvoorbeeld voor een voederautomaat.
6. Een weerstation met de Pico W, dat gegevens via wifi verstuurt.
7. Een ledstrip die van kleur verandert op muziek of tijd.

Voor een groter project met meer pinnen kun je naar een Arduino Mega kijken. Heb je liever een volledige kit met onderdelen en uitleg, lees dan de pagina over de Arduino kit; de onderdelen zijn grotendeels ook met een Pico te gebruiken. Controleer wel de spanning.

Een bijzondere eigenschap: PIO

De Pico heeft een eigenschap die andere boards missen: programmeerbare in- en uitvoer, PIO genoemd. Dat zijn kleine eigen processors voor in- en uitvoer. De documentatie noemt acht van die statemachines bij de Pico en twaalf bij de Pico 2. Ze kunnen eigen protocollen aansturen zonder de hoofdprocessor te belasten, bijvoorbeeld voor een ledstrip. Als beginner heb je dit niet nodig, maar het is een reden dat de Pico bij gevorderde makers populair is.

Veilig en handig werken

Een Pico werkt op een lage spanning, maar goed werken voorkomt kapotte onderdelen.

• Sluit de voeding goed aan. Gebruik de USB-aansluiting of een externe voeding binnen de grenzen van de documentatie.
• Gebruik een weerstand bij elk ledje.
• Let op de spanning van je onderdelen. De pinnen zijn 3,3 volt.
• Sluit geen netspanning aan op het board of je breadboard.
• Soldeer alleen met goede ventilatie en een geschikte bout, als je pinnen moet solderen. Meer daarover bij solderen.
• Koppel de voeding los voordat je draden verplaatst.

Dit zijn algemene richtlijnen. Lees de documentatie bij je board en onderdelen.

Waar let je op bij het kopen?

• Met of zonder headers. Zonder voorgesoldeerde pinnen moet je zelf solderen om op een breadboard te werken. Kies als beginner een model met headers (H).
• Wifi of niet. Wil je het board met internet verbinden, kies dan een W-model. Anders is het overbodig.
• Pico of Pico 2. De Pico 2 is nieuwer. Controleer of de handleiding of bibliotheken die je wilt gebruiken ook voor dat model werken.
• Los board of kit. Een kit bevat vaak onderdelen en uitleg, maar controleer wat erin zit.
• Betrouwbare verkoper. Koop bij een bekende winkel of erkende wederverkoper. Er zijn ook kloons met andere namen.

Veelgestelde vragen over de Raspberry Pi Pico

Verder lezen