So versorgen Sie einen Raspberry Pi Pico mit Strom

Mar 14, 2024

Je nach den Anforderungen Ihres Projekts gibt es mehr als eine Möglichkeit, ein Raspberry Pi Pico-Mikrocontroller-Board mit Strom zu versorgen.

Der Raspberry Pi Pico ist das einzige Mikrocontroller-Board der Firma Raspberry Pi. Ähnlich wie Produkte wie Arduino und ESP-32 wurde der Pico zur Steuerung elektronischer Komponenten entwickelt und eignet sich viel besser für die Ausführung einfacher Aufgaben in grundlegenden Elektronikprojekten als ein vollwertiger Raspberry Pi-Computer.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, einen Pico mit Strom zu versorgen, die wir hier näher erläutern werden.

Der Raspberry Pi Pico ist ein minimales, kostengünstiges und leistungsstarkes Mikrocontroller-Board, das auf dem RP2040-Chip basiert. Der RP2040 ist ein hauseigener Mikrocontroller-Chip von Raspberry Pi Ltd. und ist neben dem Pico für die Stromversorgung mehrerer anderer RP2040-basierter Boards verantwortlich.

Der Raspberry Pi Pico ist das offizielle RP2040-Board des Unternehmens und verfügt über 2 MB integrierten QSPI-Flash-Speicher zum Schreiben und Laden von Code. Es verfügt über insgesamt 40 Pins für die Verbindung mit anderen elektronischen Komponenten, davon sind 26 Multifunktions-GPIO-Pins. Sehen Sie sich die Pinbelegung des Raspberry Pi Pico im Detail an.

Es gibt mehrere Versionen der Raspberry Pi Pico-Platine: die Standard-Pico (mit unbestückten Stiftlöchern), die Pico H (mit vorgelöteten Stiftleisten), die Raspberry Pi Pico W (mit WLAN und Bluetooth) und die Pico WH (sowohl mit drahtloser Konnektivität als auch vorgelöteten Stiftleisten).

Im Vergleich zu Raspberry-Pi-Einplatinencomputermodellen hat der Pico einen relativ geringen Stromverbrauch und kann mit einer Spannungsversorgung im Bereich von 1,8 V bis 5,5 V Gleichstrom betrieben werden. Dadurch kann es über den 5-V-USB-Anschluss eines Computers oder ein Paar AA-Batterien betrieben werden und bietet Benutzern Flexibilität bei der Wahl der Stromversorgung. Der Pico kann über den Micro-USB-Anschluss auf der Platine oder GPIO-Pin 39 (VSYS) mit Strom versorgt werden.

Der einfachste Weg, einen Raspberry Pi Pico mit Strom zu versorgen, besteht darin, den Micro-USB-Anschluss über ein Micro-USB-zu-USB-Kabel an Ihren Laptop, Desktop oder Raspberry Pi-Computer anzuschließen. Das USB-Kabel versorgt den Pico mit der benötigten Energie. Der Computer muss eingeschaltet sein, damit er funktioniert.

Sie müssen Ihren Pico bei der ersten Verwendung an einen Computer anschließen, damit Sie die MicroPython-Firmware installieren und anschließend den Mikrocontroller programmieren können. Stellen Sie sicher, dass Sie zum Anschließen des Pico an Ihren Computer ein USB-Datenkabel und kein reines Ladekabel verwenden. Es handelt sich nicht um das mobilste Setup und könnte vorübergehend sein, bis Sie einen Akku oder ein tragbares Netzteil finden.

Sie können den Raspberry Pi Pico auch mit einem kompatiblen Kabel und einem AC-zu-USB-Adapter an das Stromnetz anschließen. Sie müssen bei der Auswahl eines Netzteils besonders vorsichtig sein, da bei einem inkompatiblen Netzteil die Gefahr besteht, dass Ihr Pico beschädigt wird. Das Kabel und der Adapter sollten nicht mehr als die maximale Spannung von 5,5 V an den Pico liefern.

Durch dieses Setup ist es nicht mehr erforderlich, einen anderen Computer anzuschließen, um Ihren Pico zu bedienen, da die Karte automatisch ein unter diesem Namen gespeichertes Programm ausführtmain.py wenn Sie es einschalten. Allerdings handelt es sich hierbei nicht um ein sehr tragbares Setup. Ziehen Sie also eine der nächsten Optionen in Betracht, wenn Ihnen die Portabilität am Herzen liegt.

Wenn Sie den Pico mit einer Batterie betreiben möchten, können Sie einen Akku oder einen Satz AA- oder AAA-Batterien verwenden. Auch ein einzelner Li-Ionen-Akku eignet sich gut für diesen Zweck. Dazu müssen Sie die Batterien an den VSYS-Pin und den GND-Pin des Pico anschließen.

Um den Pico mit AA-Batterien zu betreiben, benötigen Sie einen Zwei- oder Drei-Zellen-Akku, zwei Überbrückungskabel mit Buchsen und einen Schrumpfschlauch. Ein ausführliches Tutorial finden Sie auf der Raspberry Pi-Website.

Es erfordert etwas Abisolieren und Löten der Drähte. Am Ende sollten Sie einen Akku haben, den Sie an die VSYS- und GND-Pins anschließen können. Das Erdungskabel schützt Sie und den Pico im Falle eines Kurzschlusses. Sie sollten nicht mehr als drei AA-Alkalibatterien oder vier wiederaufladbare NiMH- oder NiCad-Batterien zur Stromversorgung des Raspberry Pi Pico verwenden, da dies zu Überspannung führen und den Pico dauerhaft beschädigen kann.

Wenn Sie keine Verkabelung vornehmen möchten, können Sie das Pico-UPS-A-Modul von Waveshare verwenden, um Ihren Raspberry Pi Pico mit Strom zu versorgen. Es wird oben auf dem Pico montiert und verfügt über ein Lithium-Ionen-Akku-Schaltladegerät mit Strompfadverwaltung und einen Spannungs-/Stromüberwachungschip, der eine Batterieüberwachung in Echtzeit ermöglicht. Es unterstützt einen 14500 Li-Ionen-Akku mit einer Kapazität von bis zu 800 mAh, der den Pico 10 Stunden oder länger mit Strom versorgen soll.

Zu den Vorteilen der Verwendung von Batterien zur Stromversorgung des Pico gehören die Tragbarkeit und die geringen Kosten. Allerdings kann die Ausgangsspannung variieren, wenn die Batterien leer werden, was sich auf die Leistung des Pico auswirkt.

Alternativ können Sie einen USB-Akku zur Stromversorgung Ihres Raspberry Pi Pico verwenden. In diesem Fall müssen Sie einen Dauerakku verwenden oder eine LED-Anzeige oder eine andere Komponente hinzufügen, um die Stromaufnahme zu erhöhen.

Dies liegt daran, dass sich Akkus automatisch abschalten, wenn ihnen nicht eine bestimmte Mindeststrommenge (normalerweise etwa 100 Milliampere) entnommen wird, und der Pico verbraucht normalerweise viel weniger.

Es ist auch möglich, den Raspberry Pi Pico mit einem Solarpanel zu betreiben, solange Sie sicherstellen, dass der Pico die richtige Spannung und den richtigen Strom erhält. Sie benötigen ein Solarpanel mit einer Ausgangsspannung von 5 V, einen Batterieladeregler und einen DC/DC-Wandler, um die Spannung vom Regler zu erhöhen.

Der Raspberry Pi Pico ist ein sehr flexibles Gerät mit einer großen Nennspannung für verschiedene Netzteile. Wie immer ist es wichtig, beim Experimentieren mit verschiedenen Netzteilen die Sicherheits- und Stromversorgungsanforderungen im Auge zu behalten. Für welche Stromquelle Sie sich entscheiden, hängt von den verfügbaren Werkzeugen und Ihren Projektanforderungen ab.

Tomisin ist Mitarbeiterin bei MUO und hat eine Vorliebe dafür, komplexe Themen in leicht verdauliche Teile zu zerlegen. Er begann 2016 mit dem Schreiben von Rezensionen zu Telefonen und Gadgets und liebt es, Datenblätter zu lesen und an neuen Technologien herumzubasteln. Derzeit schreibt er für MakeUseOf über DIY-Technologie und freut sich darauf, seinen Horizont zu erweitern.