Sofort beginnen
Schüler benötigen zunächst weder Entwicklungsboard noch Steckbrett, Kabel oder elektronische Bauteile.
1. Was ist Wokwi?
Wokwi ist ein browserbasierter Simulator für Mikrocontroller und digitale Elektronik. Programme können geschrieben, kompiliert und auf virtueller Hardware ausgeführt werden. Mikrocontroller, LEDs, Taster, Sensoren, Anzeigen, Motoren und weitere Bauteile lassen sich auf einer virtuellen Arbeitsfläche miteinander verbinden.
Für den Einstieg ist keine Installation erforderlich. Ein Projekt kann direkt im Browser geöffnet, verändert, simuliert und über einen Link weitergegeben werden.
Browserdirekter Einstieg
4Prozessorarchitekturen
C/C++Arduino und Frameworks
PythonMicroPython und CircuitPython
IoTWLAN, HTTP und MQTT
Schreibweise: Der offizielle Name lautet Wokwi. Auf älteren Seiten finden sich auch „WokWi“ oder versehentlich „Woki“.
2. Warum ist Wokwi für Unterricht und AG geeignet?
Gefahrlos experimentieren
Verpolte LEDs, falsche Ports oder Programmfehler zerstören keine reale Hardware. Änderungen können schnell rückgängig gemacht werden.
Fehler eingrenzen
Wenn ein Programm in der Simulation funktioniert, kann später gezielter zwischen Software-, Verdrahtungs- und Hardwarefehlern unterschieden werden.
Projekte teilen
Über Projektlinks können Ausgangsprojekte, Aufgaben, Lösungen und Varianten verteilt werden.
Knappes Material ersetzen
Alle Schüler können gleichzeitig mit derselben virtuellen Schaltung arbeiten, auch wenn nur wenige reale Module vorhanden sind.
Zu Hause vorbereiten
Programme und Schaltungen lassen sich außerhalb der Schule vorbereiten. Die praktische Erprobung folgt an realer Hardware.
3. Unterstützte Mikrocontroller
| Familie | Beispiele | Typischer Einsatz | Bedeutung für uns |
|---|---|---|---|
| Arduino / AVR | Uno, Nano, Mega 2560, ATtiny85 | C/C++, Grundlagen, Shields und Peripherie | Sehr gut geeignet |
| ESP32-Familie | ESP32, S2, S3, C3, C6, H2 und weitere Varianten | Arduino, MicroPython, CircuitPython, Rust, ESP-IDF und IoT | Besonders wichtig |
| Raspberry Pi Pico | RP2040 / Pi Pico | MicroPython, CircuitPython, Arduino und Pico SDK | Gut geeignet |
| STM32 | STM32C031, STM32L031, STM32F103C8 | ARM-Mikrocontroller und eingebettete Systeme | Spätere Erweiterung |
| ESP8266 | NodeMCU, D1 mini, ESP-01, D1 im Uno-Format | Viele ältere praktische Projekte | Nicht offiziell aufgeführt |
| Makeblock-Controller | mCore, Me Orion, Me Auriga, MegaPi | mBot, Starter, Ranger und Ultimate | Keine fertigen Robotermodelle |
Wichtig: Ein ESP32-Projekt ist keine vollständige Simulation eines ESP8266. Portbelegung, Bibliotheken, Speicher und MicroPython-Funktionen können sich unterscheiden.
4. Simulierbare Bauteile
Eingaben
Taster, Schalter, DIP-Schalter, Potentiometer, Joystick und Tastaturen.
Sensoren
Ultraschall, Temperatur, Luftfeuchte, Licht, Bewegung, Druck, Beschleunigung, Gyroskop, RFID und weitere Sensoren.
Anzeigen
LEDs, 7-Segment-Anzeigen, LCD1602, OLED, TFT, LED-Ringe, LED-Streifen und LED-Matrizen.
Antriebe
Servo-, Gleichstrom- und Schrittmotoren sowie ausgewählte Motortreiber.
Kommunikation
UART, I²C, SPI sowie beim ESP32 simuliertes WLAN für HTTP-, HTTPS-, WebSocket-, NTP- und MQTT-Projekte.
Digitale Logik
Logikgatter, Schieberegister, Speicherbausteine und weitere digitale Schaltungen.
5. Programmierung und Projektdateien
Arduino C/C++
Das Programm liegt meist in sketch.ino oder main.ino. Bibliotheken aus dem Arduino Library Manager können eingebunden werden.
MicroPython
Das Hauptprogramm heißt gewöhnlich main.py. Weitere Python-Module können ausgelagert und importiert werden.
CircuitPython
Das Startprogramm liegt typischerweise in code.py; unterstützt wird unter anderem der Raspberry Pi Pico.
Weitere Frameworks
Mit VS Code sind unter anderem ESP-IDF, PlatformIO, Zephyr, Pi Pico SDK, Rust und weitere Toolchains möglich.
diagram.json
Beschreibt virtuelle Bauteile, ihre Position, Eigenschaften und die Verdrahtung.
libraries.txt
Enthält bei Arduino-Projekten zusätzliche Bibliotheken und gegebenenfalls deren Versionen.
Die Schaltung kann grafisch im Diagramm-Editor oder direkt in
diagram.json bearbeitet werden.6. Besondere Werkzeuge
Serieller Monitor
Zeigt Programmausgaben und kann Texte oder Befehle an den simulierten Controller senden.
Serieller Plotter
Stellt Zahlenwerte als zeitlichen Verlauf dar, beispielsweise Messwerte oder Regelgrößen.
Logikanalysator
Acht digitale Kanäle für PWM, UART, I²C, SPI, Servo- und NeoPixel-Signale.
Debugger
Im Browser für AVR-Controller als Beta; weitere Controller können über VS Code debuggt werden.
Virtuelles WLAN
ESP32-Projekte verbinden sich über Wokwi-GUEST mit Internetdiensten und MQTT-Servern.
Automatisierte Tests
Wokwi CLI und CI können Taster, Sensorwerte und serielle Ausgaben automatisiert prüfen.
Eigene Bauteile
Mit der Chips API lassen sich fehlende Komponenten als fortgeschrittene Erweiterung selbst entwickeln.
7. Was Wokwi nicht ersetzen kann
| Bereich | Simulation | Reale Hardware |
|---|---|---|
| Verdrahtung | Übersichtlich und idealisiert | Kontaktfehler, lose Kabel und schlechte Steckverbindungen |
| Strom und Spannung | Nur eingeschränkt beziehungsweise idealisiert | Belastbarkeit, Spannungsabfälle, falsche Pegel und Überlastung |
| Analoge Elektronik | Nur grundlegende Unterstützung | Rauschen, Toleranzen, Kennlinien und reale Messwerte |
| Motoren | Prinzip und Ansteuerung | Drehmoment, Trägheit, Last, Stromspitzen und Mechanik |
| Funk | Idealisiertes virtuelles WLAN | Reichweite, Störungen, Abbrüche und Antennenwirkung |
| Zeitverhalten | Für viele Programme brauchbar | Abweichungen durch reale Peripherie und Bibliotheken |
Didaktische Konsequenz: Wokwi eignet sich für Entwurf, Programmierung, Erklärung und erste Fehlersuche. Vollständig erprobt ist ein Projekt erst nach dem Aufbau auf realer Hardware.
8. Unsere vorhandenen Wokwi-Materialien
Die bestehende Wokwi-Seite enthält bereits einen umfangreichen Lern- und Projektbestand. Die Inhalte sollten künftig als Einführung – Aufgabe – Hilfe – Lösung – reale Umsetzung geordnet werden.
Grundlagen
- LEDs und Taster
- Blinken mit und ohne blockierendes Warten
- PWM
- Timer und Interrupts
- Laufzeitmessungen
7-Segment-Anzeigen
- Einzelne Segmente
- Listen und Bitmuster
- Funktionen
- Multiplexbetrieb
- Aufgabe mit vier Stellen
NeoPixel und LED-Matrizen
- LED-Ring
- 8×8-Matrix
- Lampenfeld
- Game of Life
- Zusammengesetzte Matrizen
- FastLED
LCD1602 und Eingaben
- HD44780 ohne I²C
- MicroPython am ESP32
- Keypad-Shield näherungsweise nachgebildet
Motoren und Antriebe
- Gleichstrommotor und H-Brücke
- Motorboot mit Joystick und Servo
- Servomotor
- Schrittmotor und A4988
- ALLBOT-Projektidee
Programmstruktur und OOP
- Funktionen auslagern
- Python-Module importieren
- Lokale und globale Variablen
- Listen
- LED-Klasse
- Zeichenketten auswerten
TFT ILI9341
- Grundausgabe und Grafik
- Linien, Rechtecke und Kreise
- Plotter-Experimente
- Arduino C/C++ und MicroPython
Kommunikation und Schieberegister
- Serielle Ein- und Ausgabe
- UART zwischen Controllern
- 74HC595
- WLAN und IoT als Ergänzung
9. Erste Link- und Inhaltsprüfung
Die wichtigsten lokalen Seiten und viele direkte Wokwi-Projekte sind weiterhin erreichbar. Mehrere Zuordnungen müssen jedoch korrigiert werden.
| Stelle | Feststellung | Empfehlung |
|---|---|---|
| Schreibweise | „WokWi“ und „wokwi“ wechseln. | Einheitlich Wokwi. |
| Einleitung | „Micropytzhon“ ist falsch. | MicroPython |
| Speichern | „Anmeldung ist zwingend“ ist zu streng. | Ohne Konto bleibt ein Projekt an Browser und Gerät gebunden; mit Konto ist es geräteübergreifend erreichbar. |
| Hardware | Die alte Einleitung nennt nur einen Teil der heutigen Controller. | STM32 und neue ESP32-Familien ergänzen. |
| LED-Projekte | „ohne sleep()“ und „mit PWM“ verwenden denselben Projektlink. | Projektziele vergleichen und Link berichtigen. |
| NeoPixel-Matrix | „2. 8×8-Matrix Lösungen“ und „Game of Life“ verweisen auf dasselbe Projekt. | Eigentlichen Lösungslink wiederherstellen. |
| ALLBOT | Der Link „Allbot Robot“ führt zur Motorbootsteuerung. | Richtigen ALLBOT-Link eintragen. |
| Motorsteuerung | „ESP schaltet Relais – Teil 2“ erscheint zweimal. | Prüfen, ob der zweite Eintrag Teil 3 ist. |
| Schieberegister | „74SN595“ ist falsch. | 74HC595 |
| Entwürfe | Unvollständige Projekte sind nicht einheitlich gekennzeichnet. | Ausgangsprojekt, Aufgabe, Lösung, Entwurf oder Archiv ausweisen. |
10. Empfohlener Lernweg
- Oberfläche: Blinkprojekt öffnen, Simulation starten und Programm verändern.
- Digitale Ein- und Ausgänge: LEDs, Taster, Schalter und Pull-up/Pull-down.
- Zeitsteuerung:
sleep()/delay(), nicht blockierendes Blinken und Timer. - Programmstruktur: Funktionen, Listen, eigene Dateien und Module.
- Anzeigen: 7-Segment, LCD1602, OLED, NeoPixel-Matrix und TFT.
- Sensoren: digitale Sensoren, ADC, serieller Plotter und Messwerte.
- Motoren: Servo, Gleichstrommotor, H-Brücke und Schrittmotor.
- Kommunikation: UART, I²C, SPI, WLAN, HTTP und MQTT.
- Fehlersuche: serieller Monitor, Logikanalysator und Debugger.
- Reale Hardware: Portbelegung prüfen, aufbauen, Stromversorgung beachten und Unterschiede dokumentieren.
11. Konten, Sichtbarkeit und Kosten
Kostenlose Nutzung
Wokwi ist für die persönliche Nutzung kostenlos. Projekte des kostenlosen Tarifs sind grundsätzlich öffentlich.
Anmeldung
Ein Konto erleichtert Speichern, Wiederfinden und Bearbeiten auf mehreren Geräten. Möglich sind unter anderem E-Mail, Google und GitHub.
Bezahlte Tarife
Sie bieten unter anderem schnellere Builds, nicht gelistete Projekte, eigene Bibliotheken, private IoT-Gateways und erweiterte VS-Code-Funktionen.
Wokwi Classroom
Im Juli 2026 wird der Classroom-Tarif mit 30 € je Schüler und Semester von vier Monaten bei mindestens fünf Teilnehmern angeboten. Vor einer Beschaffung erneut prüfen.
12. Empfohlene neue Struktur
- Überblick: Funktion, Controller, Bauteile, Konto und Grenzen.
- Erste Schritte: Oberfläche, Arduino C/C++, ESP32-MicroPython und Pi Pico.
- Programmiergrundlagen: I/O, Zeitsteuerung, Funktionen, Module, OOP, Interrupts.
- Bauteile: LEDs, Anzeigen, Sensoren, Motoren, Schieberegister und I/O-Erweiterungen.
- Kommunikation und IoT: UART, I²C, SPI, WLAN, HTTP und MQTT.
- Projekte: Ampel, Motorboot, Lampenfeld, Game of Life, ALLBOT und Spiele.
- Werkzeuge: Monitor, Plotter, Logikanalysator, Debugger, VS Code und Tests.
- Archiv: alte, unvollständige und nicht mehr geprüfte Projekte.
13. Zusammenfassende Bewertung
Wokwi erleichtert den Übergang zwischen Programmierunterricht und praktischer Elektronik. Der Simulator ermöglicht einen schnellen, sicheren und für alle Schüler gleichzeitig verfügbaren Einstieg.
Der vorhandene Materialbestand ist umfangreicher, als die bisherige Startseite erkennen lässt. Er sollte nicht neu erfunden, sondern geordnet, geprüft und in einen nachvollziehbaren Lernweg überführt werden.
Leitidee: zuerst verstehen und simulieren – anschließend aufbauen, messen und an realer Hardware überprüfen.
14. Geprüfte Quellen und Einstiege
- Vorhandene Wokwi-Startseite
- Offizielle Wokwi-Startseite
- Offizielle Dokumentation
- Unterstützte Hardware
- Diagramm-Editor
- Serieller Monitor
- Logikanalysator
- ESP32-WLAN-Simulation
- MicroPython
- Wokwi für VS Code
- Tarife
Stand: 29. Juli 2026. Funktionen, Hardwareunterstützung und Tarife können sich ändern.