2023
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Aus dem Buch Messen, Steuern und Regeln mit RP2040 espBASIC
RP PICO W als drahtloses Oszilloskop mit DDS
Raspberry Pi Pico W BASIC Interpreter mit WebSockets für schnelle Browser-Ausgaben, DDS-Generator und bis zu 500.000 analogen Messungen pro Sekunde mittels Capture

Ein Raspberry Pi PICO W mit seinen 40 Anschlüssen eignet sich besonders gut als Messinterface oder IoT-Gerät. Mit espBASIC und den darin enthaltenen Spezialfunktonen, lässt sich die Darstellung eines sehr schnellen Browser-Oszilloskops selber programmieren.

DualScope espBASIC on RP2040Weil im Buch für die Geschwindigkeit der Darstellung nicht die richtigen Worte gefunden werden konnten, soll hier ohne hohen Aufwand dieser Eindruck live auf dem eigenen Gerät und im eigenen Browser zugänglich gemacht werden. Dazu ist zunächst die Anschaffung bzw. der Besitz eines RP Pico W erforderlich.

Um die Geschwindikeit von WebSockets in espBASIC zu erleben, sind einige Schritte erforderlich, die zunächst das neue Betriebssystem auf den Pico kopieren und einrichten. Dies erfolgt am bequemsten von einem PC aus mit einem USB-Anschluss, sowie einer WiFi-Verbindung zu einem Router. Im Anschluss folgen die Inbetriebnahme und das Laden und Ausführen des espBASIC-Programms dualscope, wie es in nebenstehender Abbildung gezeigt wird.

Zur Vermeidung unnötiger Schreibarbeit oder Kopierfehlern durch intelligente Software bei der Eingabe des etwas längeren Basic-Listings, startet ein kleines Hilfsprogramm den Download aus dem Netz und führt es danach sofort aus.

Die folgenden Schritte sollen zum Erfolg führen:

  • Anschaffung eines RP Pico W für unter € 10.-
  • Download der freien uf2-espBASIC-Datei (Unter Ergänzungen zum Buch)
  • Bei gedrücktem BOOTSEL-Taster Pico per USB mit dem PC verbinden
  • Entpackte uf2-Datei auf das erscheinende USB-Laufwerk kopieren

Damit steht espBASIC zur Verfügung und startet automatisch. Da dem BASIC noch kein Router bekannt ist spannt der RP Pico W nach einer Weile einen eigenen AP oder Hotspot auf, der in den WLAN-Einstellungen des PC als Pico... sichtbar wird. Nach der Verbindung mit diesem AP ohne Passwort, ist espBASIC im Browser des verbundenen Geräts unter der URL http://192.168.42.1 erreichbar und die Menüzeile erscheint.

  • Mit dem Menüpunkt OPTIONS den eigenen Router mit Passwort eintragen
  • Dortigen Save-Button betätigen und dann
  • Restart-Button betätigen und dadurch
  • RP Pico W und das Basic für erforderlichen Internetzugang neu starten
  • Neue lokale IP des Pico über Router, serieller Ausgabe oder anderer APP herausfinden
  • Diese IP als URL in die Adresszeile des Browsers eingeben
  • Über den Menüpunkt EDIT Basic-Editor wählen
  • Dort das kurze Ladeprogramm eingeben
file = "hjberndt.de/dualscope.txt"
write("test",wget(file))
cls
load "/data/test.dat"
  • Mit Save im Editor als z. B. "loader.bas" abspeichern, dies ist unbedingt erforderlich
  • Mittels RUN im Menü das Programm starten

Das Listing wird ausgeführt und stellt das Dual-Scope live dar. Ist ein kurzes Kabel an ADC 0 angeschlossen, sollte eine leichte Brummspannung erkennbar sein. Bei Berührung mit der Hand sollte die Anzeige deutlich höhere Werte darstellen. An Pin 20 alias GPIO 15 liegt ein Rechtecksignal, was sich über den ADC 1 anzeigen lässt. Auch Zweikanal-Betrieb ist möglich. Andere Frequenzen erfordern meist passende Sample-Raten, um eine brauchbare Darstellung zu erhalten - vergleichbar mit der Timebase eines üblichen Oszilloskops.

Wer die Widerstände der R2R-Leiter des DAC aus dem Buch aufgebaut hat, kann im unteren Teil den DDS-Generator testen und Sinus- Dreieck- und Rechteckspannungen mit bis zu 5 MHz hoher Frequenz erzeugen.

Mittels dieser uf2-Datei kann ein RP Pico W fast alles das, was mit ESP8266-Basic von mmiscool möglich ist und mehr. Dies wird auf ca. 400 Seiten in diesem Buch beschrieben, wie z. B. Untersuchungen mit Ultraschall aus dem technisch-physikalischen Bereich mittels einer weiteren sehr preiswerten Hardware mit kleiner Modifikation. Als weiteres Highlight zur Auswertung von Messdaten kann die Integration von Regressionen im mathematischen Bereich bezeichnet werden.
Das 2023/24 erschienene Messen, Steuern und Regeln mit RP2040 espBASIC zeigt in Einführung, Beispiel und Anwendung was mit der freien Software espBASIC on RP2040 alles möglich ist.


												

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