Introduction to Raspberry Pi Pico W

This documentation is based on the DTI '24 Microcontroller Workshop and introduces the Raspberry Pi Pico W and its potential in physical computing using CircuitPython. All examples, explanations and tutorials are adapted from the online version found at https://adriaanb.github.io/dti_workshop/.

Raspberry Pi Pico – Einführung

Der Raspberry Pi Pico ist ein kompaktes Mikrocontroller-Board der Raspberry Pi Ltd. Im Gegensatz zu den Einplatinencomputern der Raspberry-Pi-Familie läuft auf dem Pico kein Linux; das Board führt genau ein Programm aus, das im integrierten Flash-Speicher abgelegt ist. Damit eignet sich der Pico für Aufgaben, bei denen Sensoren ausgelesen und Aktoren (Licht, Klang, Bewegung) in Echtzeit gesteuert werden – also für Physical Computing, interaktive Objekte und Prototypen.

Im DTI-Workshop wird der Raspberry Pi Pico W verwendet, vorinstalliert mit CircuitPython 10 und ergänzt durch ein Grove Shield für steckbare Bauteile.

Modellübersicht

Modell	Chip	SRAM	Flash	Funk
Pico / Pico H	RP2040	264 kB	2 MB	–
Pico W / Pico WH	RP2040	264 kB	2 MB	WLAN + Bluetooth
Pico 2 / Pico 2 with headers	RP2350	520 kB	4 MB	–
Pico 2 W / Pico 2 W with headers	RP2350	520 kB	4 MB	WLAN + Bluetooth

Suffix W: integriertes Funkmodul (WLAN und Bluetooth).
Suffix H bzw. „with headers“: Stiftleisten sind bereits aufgelötet.
Pinbelegung und Abmessungen sind zwischen Pico 1 und Pico 2 kompatibel; Pico W und Pico 2 W teilen sich ebenfalls ein Layout.

Technische Daten Pico W

Merkmal	Wert
Mikrocontroller	RP2040, Dual-Core Arm Cortex-M0+
Taktfrequenz	bis 133 MHz
Arbeitsspeicher	264 kB SRAM
Programmspeicher	2 MB Flash (auf dem Board)
GPIO	26 multifunktionale Pins
Analogeingänge	3 × ADC, 12 Bit
Schnittstellen	2 × UART, 2 × SPI, 2 × I²C, 16 PWM-Kanäle
PIO	8 programmierbare I/O-Zustandsmaschinen
USB	USB 1.1 (Device und Host), Micro-USB-Buchse
Funkchip	Infineon CYW43439
WLAN	IEEE 802.11n, 2,4 GHz, WPA3, Access-Point-Modus (bis 4 Clients)
Bluetooth	5.2 (BLE und Classic)
Logikpegel	3,3 V

Hinweis: Die GPIO-Pins arbeiten mit 3,3 V und sind nicht 5-V-tolerant. Ein 5-V-Signal direkt an einem GPIO kann den Mikrocontroller beschädigen.

Aufbau und Pinbelegung

Micro-USB-Buchse (Stromversorgung und Daten) an der oberen Kante.
BOOTSEL-Taster unterhalb der USB-Buchse; wird zum Aufspielen neuer Firmware benötigt.
Onboard-LED: beim Pico W über den Funkchip angesteuert (WL_GPIO0), in CircuitPython als board.LED ansprechbar.
40 Pins (je 20 pro Seite), davon 26 GPIO.
Debug-Anschluss (SWD) mittig unter dem Mikrocontroller.

Wichtige Versorgungs- und Sonderpins:

VBUS (Pin 40): 5 V direkt vom USB-Anschluss.
VSYS (Pin 39): Systemeingang für externe Versorgung (z. B. Batterie).
3V3(OUT) (Pin 36): geregelte 3,3-V-Ausgangsspannung für Sensoren.
3V3_EN (Pin 37): auf GND gezogen, schaltet das Board ab.
ADC_VREF (Pin 35): Referenzspannung der Analog-Digital-Wandler.
AGND (Pin 33): analoge Masse für störungsarme Sensormessungen.
RUN (Pin 30): Reset-Pin.

Analogeingänge liegen auf GP26 (A0), GP27 (A1) und GP28 (A2).

Offizielles Pinout-Diagramm: Raspberry Pi Documentation – Wireless board layout

Programmiersprachen und Umgebungen

Umgebung	Sprache	Charakteristik
CircuitPython (Adafruit)	Python	Board erscheint als USB-Laufwerk `CIRCUITPY`; Code wird beim Speichern sofort ausgeführt. Im Workshop verwendet.
MicroPython	Python	Offiziell von Raspberry Pi unterstützt; Dateiübertragung über Editor (z. B. Thonny).
Pico C/C++ SDK	C, C++	Höchste Performance und volle Hardwarekontrolle; Kompilierung nötig.
Arduino-Core	C++ (Arduino)	Community-Core; Nutzung der Arduino-Bibliotheken möglich.

CircuitPython installieren

Bei den Workshop-Boards ist CircuitPython bereits installiert. Für eigene Boards oder ein Update:

Passende UF2-Datei für „Raspberry Pi Pico W“ von circuitpython.org herunterladen.
BOOTSEL-Taster gedrückt halten und das Board per USB mit dem Rechner verbinden.
Es erscheint ein Laufwerk RPI-RP2.
UF2-Datei per Drag-and-drop auf RPI-RP2 kopieren.
Das Board startet neu und erscheint als Laufwerk CIRCUITPY.

Der BOOTSEL-Modus liegt im unveränderlichen ROM des Chips. Ein Board kann daher durch fehlerhafte Software nicht dauerhaft unbrauchbar werden.

Dateistruktur auf CIRCUITPY

code.py: Hauptprogramm; wird bei jedem Start und nach jedem Speichern automatisch ausgeführt.
lib/: Ordner für zusätzliche Bibliotheken (Dateien *.mpy oder Ordner).
boot_out.txt: enthält die installierte CircuitPython-Version.

Bibliotheken stammen aus dem Adafruit Library Bundle, das zur installierten Hauptversion passen muss (Workshop: Bundle 10.x): circuitpython.org/libraries

Editor: Mu

Mu Editor installieren: codewith.mu – beim ersten Start den Modus „CircuitPython“ wählen.
code.py auf dem Laufwerk CIRCUITPY öffnen, bearbeiten und mit cmd + S speichern.
Serieller Monitor („Serial“): zeigt Ausgaben von print() und Fehlermeldungen.
Plotter: stellt Zahlenwerte als Kurven dar, wenn sie als Tupel ausgegeben werden, z. B. print.
Im seriellen Monitor bricht ctrl + C das laufende Programm ab; ctrl + D startet es neu (Steuerzeichen der seriellen Konsole, auch auf dem Mac mit ctrl).

Erstes Programm: Onboard-LED blinken lassen

# --- Imports
import time
import board
import digitalio
 
# --- Variables
led = digitalio.DigitalInOut(board.LED)
led.direction = digitalio.Direction.OUTPUT
 
# --- Main loop
while True:
    led.value = True
    time.sleep(0.5)
    led.value = False
    time.sleep(0.5)

Das Gliederungsschema (Imports, Variables, Functions, Setup, Main loop) entspricht der Struktur der Workshop-Beispiele.

Grundbegriffe

Input: Signal, das der Mikrocontroller erfasst (Taster, Drehregler, Sensor).
Output: Element, das der Mikrocontroller steuert (Licht, Lautsprecher, Motor).
Digital: zwei Zustände (an/aus, True/False). Modul digitalio.
Analog: kontinuierlicher Wertebereich; der ADC liefert in CircuitPython Werte von 0 bis 65535. Modul analogio.
PWM: schnelles Ein- und Ausschalten eines digitalen Signals; erzeugt ein analog wirkendes Signal (Helligkeit, Tonhöhe, Servoposition). Modul pwmio.
I²C: Bus mit zwei Leitungen (SDA = Daten, SCL = Takt) für komplexere Bauteile; jedes Gerät besitzt eine Adresse. Modul busio.

Grove Shield im Workshop

Das Grove Shield für den Pi Pico stellt lötfreie Grove-Steckverbinder bereit:

3 digitale Anschlüsse
2 I²C-Anschlüsse (I2C0: GP9/GP8, I2C1: GP7/GP6 für SCL/SDA), auch digital nutzbar
2 UART-Anschlüsse, auch digital nutzbar
3 analoge Anschlüsse A0, A1, A2

Die Anschlüsse A1 und A2 sind „geschindelt“: Der zweite Pin eines Anschlusses ist mit dem ersten Pin des darüberliegenden Anschlusses identisch. Die Nutzung eines Anschlusses kann daher den benachbarten blockieren.

Typische Fehlerquellen

Laufwerk CIRCUITPY erscheint nicht: anderes USB-Kabel testen (reine Ladekabel übertragen keine Daten).
ImportError: benötigte Bibliothek fehlt im Ordner lib/ oder stammt aus einem nicht passenden Bundle.
Analoger Sensor liefert keine Werte: Sensor steckt an einem digitalen statt an einem analogen Anschluss.
I²C-Gerät nicht gefunden: Anschluss und Pinpaar (SCL/SDA) im Code prüfen.
Laufwerk vor dem Abziehen des Kabels im Finder auswerfen, um Datenverlust in code.py zu vermeiden.

Quellen

Raspberry Pi Ltd.: Pico microcontroller boards. https://www.raspberrypi.com/documentation/microcontrollers/pico-series.html (abgerufen am 15.10.2026)
Raspberry Pi Ltd.: Raspberry Pi Pico W Datasheet. https://pip.raspberrypi.com/documents/RP-008312-DS
Raspberry Pi Ltd.: RP2040 Datasheet. https://pip.raspberrypi.com/documents/RP-008371-DS
Microcontroller Workshop DTI ’26. https://adriaanb.github.io/dti_workshop/ (abgerufen am 15.10.2026)
Adafruit: CircuitPython for Raspberry Pi Pico W. https://circuitpython.org/board/raspberry_pi_pico_w/

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