Применение Raspberry Pi в быту и нестандартные применения. Система управления умным домом на основе Raspberry Pi

Мини-ПК Raspberry Pi смог быстро стать популярной платформой для разного рода проектов - как коммерческих, так и не очень. Тому есть несколько причин, среди которых - низкая цена компьютера, его относительная универсальность и открытость.

Как результат - интересные проекты стали появляться с завидной регулярностью, и часть таких проектов представлены в этой подборке. Здесь есть и вполне серьезные системы, и проекты, которые можно назвать развлекательными, из серии «а почему бы и нет?».

Суперкомпьютер на базе Raspberry Pi и Lego

Одним из наиболее интересных проектов на основе «малинки» является суперкомпьютер из 64 Raspberry Pi. В качестве элементов для создания «серверных шкафов» послужил обычный конструктор Lego.

В качестве ПЗУ для этой системы использовались карты памяти формата SD, объемом в 16 ГБ. Такие карты были установлены в каждую «малинку».

Как сделать нечто подобное? Подробнейшая инструкция от создателя, профессора университета Саутгемптона Саймона Кокса - по этой ссылке .

Метеозонд на основе Pi

Компьютерный энтузиаст Дейв Акерман решил использовать собственный мини-ПК для создания метеозонда, с возможностью получения фотографий из стратосферы. Подробный .

Через несколько месяцев работы Дейв действительно смог запустить свой зонд, который пролетел более 30 километров, работал при температурах -50С в очень разреженной атмосфере (1% от стандарта).

Зонд фиксировал все необходимые параметры, включая температуру, влажность, плотность, высоту над уровнем моря. Также фиксировались координаты. Кроме всего прочего, использовалась и фотокамера, при помощи которой удалось получить много отличных снимков.

Интернет-телефон

На основе «малинки» был усовершенствован обычный стационарный телефон с дисковым номеронабирателем. Вместо обычной платы разработчик установил Raspberry Pi.

После ряда манипуляций у разработчика получилось создать Skype-телефон, как автономное устройство, без необходимости использовать подключение к обычному компьютеру.

Вот, как это выглядит и работает:

Игровая станция

Это проект хабрапользователя . Интереснейшее устройство, которое позволяет играть в целый ряд старых игр для большого количества консолей, включая NES, SNES, Sega Genesis, PlayStation, а так же SCUMMVM, zxspectrum.

Автор писал, что «вся система базируется на порте RetroArch, основанной на библиотеке libretro, позволяющей использовать эмуляторы различных приставок». Что касается графической оболочки, то использовалась EmulationStation , также RetroPie .

Планшет на основе Raspberry

У этого планшета интересное название - PiPad, а в качестве материала для корпуса использовалось дерево. Выглядит все это вот так:

Диагональ дисплея планшета составляет 10 дюймов. Ну, а все остальные характеристики совпадают с характеристиками самой «малинки». Правда, тут уже не пара часов работы, а основательный труд. Подробная инструкция создания планшета на основе «малинки» внутри .

В качестве ОС используется Raspbian Linux с XBMC.

Настенный календарь-органайзер

Пользователь Instructables с ником Piney создал полезный гаджет для себя - настенный интерактивный календарь, с возможностью добавления задач и событий.

Программной платформой служит обычный Google Calendar, все данные из которого транслируются по WiFi на это настенное устройство.

Подробная инструкция о том, как создать нечто подобное - вот .

Собственная радиостанция

Не знаю, насколько это легально, но проект действительно интересный. Тем, кому всегда хотелось стать ди-джеем на собственной радиостанции, посвящается.

Правда, покрытие такой радиостанции относительно небольшое: площадь, равная площади стадиона.

DVD ченжер

Человеку, который создал эту штуку, просто надоело постоянно менять DVD-диски. В результате появился этот проект, который сделан просто потому, что его можно было сделать. Почему бы и нет?

Система освещения для Рождества

До Нового Года и Рождества осталось не так много времени, поэтому, если есть лишняя «малинка», можно создать систему освещения для собственного дома или квартиры. Как сделать такую систему, рассказано . А ниже - видео, где показано, как это работает.

В общем-то, сфера использования Raspberry Pi очень широка, гораздо шире, чем создание фоторамок и ноутбуков. Разработчики стараются совершенствовать свое устройство, выпуская новые, обновленные версии мини-ПК и дополнительные модули к нему. К примеру, летом вышел Raspberry Pi B+ , на днях компания представила . А через некоторое время (к сожалению, более определенно сказать нельзя) планируется и выпуск Raspberry Pi А+.

Рисунок 1. Блочная диаграмма аппаратной части системы

Описание процесса монтажа аппаратной части системы занимает много времени, но является достаточно простым. В первую очередь следует соединить блок питания с стенной розеткой с помощью удлинителя, отрезав розетку это удлинителя. Зачистите провода и закрепите их с помощью винтов в терминалах блока питания. Далее соедините Raspberry Pi с блоком питания, отрезав разъем типа A от кабеля USB и соединив провода с соответствующими выводами блока питания, и вставьте разъем micro USB в разъем питания RPi. После этого следует зачистить оба конца двух жил гибкого кабеля и соединить их с соответствующими терминалами с обозначениями GND и JDVcc блока питания и блока реле. Наконец, следует удалить джампер, соединяющий вывод с обозначением JDVcc с выводом с обозначением Vcc. В том случае, если вы не удалите этот дампер, на предназначенные для напряжения 3.3 В выводы RPi будет подано напряжение в 5 В, которое с высокой вероятностью выведет компьютер из строя.

Теперь, когда питание подведено ко всем терминалам, следует соединить линии IN1-IN8 модуля реле с соответствующими выводами разъема GPIO с помощью гибкого кабеля таким образом, как показано на Рисунке 2. Представленный в данной статье код был разработан для случая, когда выводы IN1-IN7 соединены с выводами GPIO1-GPIO7. В том случае, если вы решите соединить данные выводы по-другому, вам придется модифицировать соответствующим образом ваш код.

Схема расположения выводов разъема GPIO Raspberry Pi приведена на Рисунке 2. На порты ввода-вывода Raspberry Pi подается напряжение 3.3 В, а модуль реле работает с напряжением 5 В. Однако, реле изолированы от выводов GPIO Raspberry Pi при помощи оптопар. На оптопары может подаваться напряжение 3.3 В с вывода Vcc. На вывод Vcc модуля реле может быть подано напряжение 3.3 В с разъема GPIO Raspberry Pi. Убедитесь в том, что вы убрали джампер, замыкающий выводы Vcc и JDVcc модуля реле. На вывод JDVcc должно подаваться напряжение 5 В для корректной работы реле. Рассматриваемый модуль реле размыкает контакты в активном состоянии. Из этого следует, что вы должны заземлить терминалы IN1-IN8 для включения реле.

Рисунок 2. Схема расположения выводов разъема GPIO Raspberry Pi

Предупреждение: проявляйте особую осторожность при соединении аппаратных компонентов системы. Последствия поражения электрическим током могут оказаться фатальными!

Обрежьте остатки кабелей удлинителей с вилками и закрепите провода в соответствующих терминалах модуля реле. Также подключите провода кабеля, который впоследствии будет связывать систему со стенной розеткой, к соответствующим терминалам модуля реле. Вся аппаратная часть системы может быть размещена в пенале или аналогичном контейнере. Подумайте о корпусе заранее, чтобы по окончании работы над аппаратной частью системы избежать необходимости в отсоединении и повторном присоединении проводов к терминалам модуля реле. Кроме того, я вставил несколько закрепляемых с помощью винтов зажимов для кабелей в соответствующие отверстия корпуса для ограничения натяжения кабелей (Рисунок 3).

Рисунок 3. Монтаж аппаратной части системы

Программное окружение

Я начал создание своего программного окружения с установки образа операционной системы Raspbian. Перед началом установки образа операционной системы вам потребуется подготовить дисплей, поддерживающий передачу изображения по HDMI, клавиатуру и мышь с разъемами USB, а также сетевой кабель для соединения с системой по протоколу Ethernet. Также вы можете установить соединение с системой посредством адаптера Wi-Fi. Создайте загрузочную SD-карту для первой загрузки системы в соответствии с инструкциями, приведенными на ресурсе http://www.raspberrypi.org/documentation/installation/installing-image . В процессе первой загрузки системы установщик осуществит настройку операционной системы и разместит данные из ее образа на всем доступном пространстве карты памяти. После первой загрузки вы должны иметь возможность входа в систему с помощью стандартных данных учетной записи пользователя (имя пользователя "pi" и пароль "raspberry").

Обновление системы является разумным действием, которое должно выполняться сразу же после успешного входа в систему. Образ операционной системы Raspbian базируется на пакетах программного обеспечения дистрибутива Debian и использует приложение aptitude в качестве менеджера пакетов программного обеспечения. Кроме того, вам понадобятся пакеты программного обеспечения с именами python , pip и git . Я также мог бы порекомендовать установку Webmin для упрощения процесса администрирования системы. Инструкции по установке Webmin приведены на ресурсе http://www.webmin.com/deb.html (следуйте рекомендациям, приведенным в разделе "Using the Webmin APT repository"):

Sudo apt-get update && sudo apt-get dist-upgrade sudo apt-get install python python-pip git git-core

После этого вам придется настроить соединение с использованием адаптера Wi-Fi. Вы можете найти подробные инструкции на ресурсе http://www.raspberrypi.org/documentation/configuration/wireless . Я рекомендую использовать вариант wicd-curses . На данном этапе вы можете изменить параметры настройки Raspberry Pi с помощью команды sudo raspi-config . После ввода данной команды вы получите доступ к удобному графическому интерфейсу, который позволит вам установить значения таких параметров, как объем оперативной памяти, разделяемой с графическим процессором, параметры быстродействия центрального процессора, режим использования графического интерфейса в процессе загрузки и других.

Другим полезным инструментом является интегрированная среда разработки Cloud 9 IDE . Cloud 9 IDE позволит вам редактировать свой код на уровне Raspberry Pi посредством веб-браузера. Данная интегрированная среда разработки также предоставит вам доступ к интерфейсу командной строки в рамках веб-браузера. Вы можете разрабатывать и исполнять любой код, не покидая свой веб-браузер. Интегрированная среда разработки Colud 9 IDE требует наличия определенной версии фреймворка NodeJS. Использование неподдерживаемой версии фреймворка повлечет за собой постоянные аварийные завершения работы сервера Cloud 9, которые могут привести любого пользователя в уныние. Инструкции по установке фреймворка NodeJS на компьютер Raspberry Pi приведены на ресурсе http://weworkweplay.com/play/raspberry-pi-nodejs .

Программное обеспечение

Я решил создавать пользовательский интерфейс своей системы с использованием технологий HTML5, CSS3 и JavaScript. Комбинация трех упомянутых технологий является мощным инструментом для создания пользовательских интерфейсов. Язык программирования JavaScript позволяет использовать простой API для взаимодействия с серверами. Кроме того, существует множество библиотек для языка программирования JavaScript, таких, как JQuery, Bootstrap и других, из которых можно выбрать наиболее подходящую. HTML5 предоставляет API WebSocket, позволяющее веб-браузеру поддерживать соединение в рабочем состоянии и осуществлять обмен данными посредством этого соединения. Это обстоятельство делает API WebSocket особенно полезным для реализации динамических приложений и приложений для потоковой передачи данных, таких, как игры и чаты. Каскадные таблицы стилей CSS полезны для стилизации различных элементов страницы HTML. В случае корректного использования они позволяют создавать динамические пользовательские интерфейсы путем изменения стилей элементов страниц при наступлении тех или иных событий. Для данного проекта я выбрал фреймворк JQuery для обработки событий, Bootstrap CSS для размещения кнопок в форме сетки и язык программирования JavaScript для реализации механизмов обмена данными на основе API WebSocket.

Библиотеки

Серверное приложение, работающее на уровне Raspberry Pi, должно управлять состоянием выводов разъема GPIO платы Raspberry Pi. Оно также должно предоставлять интерфейс HTTP для передачи данных графического интерфейса и интерфейс WebSocket для передачи сообщений с командами и данными состояния. Готового к установке серверного приложения с такими специфическими функциями попросту не существует, поэтому я принял решение о создании своей собственной реализации сервера с использованием языка программирования Python. Для упрощения разработки описанного серверного приложения с использованием языка программирования Python доступны модули с реализациями методов для работы с интерфейсом GPIO Raspberry Pi, для создания сервера HTTP и для работы с интерфейсом WebSockets. Так как все перечисленные модули предназначены для выполнения поставленных задач, мне пришлось разработать минимальный объем кода.

Однако, упомянутые модули не включены в комплект поставки интерпретатора Python и должны устанавливаться отдельно. В первую очередь вам понадобится модуль для управления состоянием выводов разъема GPIO Raspberry Pi. Простейший способ изменения состояния выводов данного разъема заключается в использовании библиотеки RPi.GPIO, доступной по адресу https://pypi.python.org/pypi/RPi.GPIO . Вы можете установить соответствующий модуль с помощью следующей команды:

Sudo pip install RPi.GPIO

Работа с модулем RPi.GPIO не связана с какими-либо сложностями. Вы можете найти примеры использования данного модуля по адресу . На первом шаге работы с модулем необходимо осуществить импорт его кода в код проекта. После этого вам придется выбрать режим работы. В качестве идентификатора режима работы может использоваться либо константа GPIO.BOARD, либо константа GPIO.BCM. Выбор режима работы обуславливает использование чипа BCM или выводов разъема ввода-вывода при ссылках на номера выводов во всех последующих командах. Далее следует указать, используются ли выводы из рассматриваемого разъема для ввода или вывода. Теперь вы можете использовать выводы данного разъема по назначению. Наконец, вам придется осуществить вызов метода cleanup() для сброса состояния выводов разъема GPIO. В Листинге 1 показан простейший пример использования модуля RPi.GPIO.

Листинг 1. Использование модуля RPi.GPIO

Import RPi.GPIO as GPIO # импортирование кода модуля в код проекта GPIO.setmode(GPIO.BOARD) # указание на то, что нумерация используется для обозначения выводов разъема GPIO.setup(0, GPIO.IN) # указание на то, что канал 0 будет использоваться для ввода GPIO.setup(1, GPIO.OUT) # указание на то, что канал 1 будет использоваться для вывода var1=GPIO.input(0) # чтение состояния канала 0 GPIO.output(1, GPIO.HIGH) # установка логической единицы на канале 1 GPIO.cleanup() # сброс состояния выводов разъема GPIO.

Микрокомпьютеры Raspberry Pi 2 и Pi 3 буквально взяли мир штурмом и создали огромный интерес к одно-платным микрокомпьютерам. Их простота, мобильность и доступность делает их отличным выбором для любителей что-то мастерить и детей. Но не каждый хочет именно Pi. Если вам нужно что-то другое, вы можете это найти, посмотрев аналоги Raspberry Pi.

Перед тем как рассматривать аналоги Rapberry Pi, поговорим, о том почему вы можете захотеть купить другой одно-платный компьютер. Raspberry Pi Model B имеет четырехъядерный процессор на 900 Мгц, 1 Гб оперативной памяти, 4 USB порта, один порт HDMI, Ethernet порт, интерфейс для подключения дисплея, слот для MicroSD и GPU для графики. Может работать как с Linux, так и с Windows 10 и стоит $35.

У первой версии Raspberry Pi характеристики еще хуже: 700 Мгц процессор, 256 или 512 Мб оперативной памяти и только один или два порта USB. Некоторые из ранних версий не имеют разъема для организации локальной сети. Pi 2, и особенно Pi 3 - это огромный шаг в развитии.

Основная причина в том, что есть много решений обеспечивающих большую мощность. У них более быстрые процессоры, больше оперативной памяти, лучшие графические процессоры и больше разъемов. Если ваш проект будет нуждаться в чем-то большем чем минимальный компьютер, то имеет смысл рассмотреть аналоги Raspberry Pi. И конечно, же всегда интересно использовать то, что находится за пределами основной моды. Рассмотрим другие миникомпьютеры Linux.

Лучшие аналоги Raspberry Pi и Pi 2

1. BeagleBone Black ($30)

Операционная система Linux загружается меньше чем за 10 секунд и вы можете начать разработку в пределах 5-ти минут с помощью всего лишь одного кабеля USB. Он может работать с Debian, Ubuntu или Android. Уже много разработчиков реализовали свои идеи с помощью этого устройства.

Процессор 1 Ггц, 512 Мб оперативной памяти, 4 Гб встроенной памяти, графический ускоритель с поддержкой 3D, и порт mini-HDMI означает что вы можете превратить BeagleBone в портативную игровую консоль, контролер робота и многое другое. BeagleBone имеет огромное хранилище проектов, которые можно скачать и использовать на своей плате, к ним есть все инструкции и образы. Встроенная карта памяти дает некоторое преимущество над Respberry Pi, которому нужна карта памяти.

2. ODROID-C1 + ($ 48)

ODROID называет свою модель C1+ самым мощным одноплатным микрокомпьютером и в то же время самым доступным. И они правы. Он абсолютно не может быть побежден по цене. Поддержка запуска Ubuntu, Fedora, Debian, ArchLinux и OpenELEC делает его чрезвычайно универсальным решением для такой маленькой платы. Он также поддерживает встроенную поддержку Android, а это значит что вам не придется выполнять дополнительных настроек, как в случае с Pi.

Но небольшие размеры накладывают свои ограничения: четырехъядреный процессор 1,5 Ггц, видео-ускоритель Mali GPU, 1 Гб оперативной памяти, разъем Gigabit Ethernet, 5 портов USB, слот для карт MicroSD, порт HDMI и ИК-порт. Все это вмещается на плате размером в ладонь. Также есть пять разъемов ввода/вывода, что делает его эффективным устройством электронного прототипирования. Одна из приятных вещей, это совместимость с ODROID HiFI, который представляет собой цифроаналоговый преобразователь, позволяющий проигрывать цифровое аудио на старом HiFi оборудовании.

3. UDOO Dual Basic ($99)

Dual Basic, несмотря на самый меньший размер в линейки UDOO, по-прежнему держит удар. Процессор 1 Ггц, 1 Гб оперативной памяти, 2D и 3D видеоускорители, выход HDMI, два microUSB порта, два порта USB-A, встроенный картридер для SD карт, а также звуковой выход позволяют сделать из этой платы все что вы захотите. Также устройство совместимо с Android.

Также стоит обратить внимание на еще один продукт из линейки UDOO- Neo. Он сочетает в себе функциональность Raspberry Pi и Arduino также включает в себя датчик 9-ти осей и модуль Wifi и Bluetooth. Микрокомпьютеры Linux линейки UDOO могут стать отличным решением.

4. Radxa Rock2 Square ($100)

Если вам нужно больше мощности, то Rock2 может ее предоставить. Четырехъядерный процессор, 2 или 4 Гб оперативной памяти, 16 или 32 Гб памяти твердотельных накопителей, совместимость с SATA, Bluetooth 4.0, HDMI порт, разъем Ethernet, разъем для наушников. Когда дело доходит до мощности он побеждает Raspberry Pi.

Серия Rock рассчитана в первую очередь на запуск Android и Firefox OS, но также можно запускать другие Linux-дистрибутивы, особенно интересна возможность запуска Kali Linux поскольку он часто используется для тестирования на проникновение.

5. NanoPC-T1 ($ 67)

Если вы ищете недорогое решение с отличной производительностью, то NanoPC может подойти. Четырехъядерный процессор с тактовой частотой 1,5 Ггц от Samsung, 1 Гб оперативной памяти, 8 Гб встроенной памяти, HDMI и аудио порт, слот Ethernet, и порт для SD карты. А поддержка Android и Linux означает, что будет трудно придумать проект, который невозможно реализовать на NanoPC-T1.

Плата также поддерживает добавление сенсорного ЖК-экрана, а также камеры. Которые, открывают очень много возможностей для реализации проектов. Например, вы можете сделать игру со встроенным экраном или систему домашней безопасности, а также ряд других аксессуаров и полезных модулей по доступным ценам.

6. MinnowBoard MAX ($ 145)

На самом деле доступно две версии MinnowBoard, одна за $140 другая за $100 долларов. Дополнительные $40 добавляют 2Гб оперативной памяти, вместо 1 Гб. Обе версии включают двухъядерный процессор 1,33 ГГц, видеокарту Intel Graphics с HDMI выходом, микропорт SD, два USB порта, разъем для подключения жесткого диска SATA2.

Это даже немного лучше чем устройства от UDOO, из-за возможности подключать дополнительные жесткие диски он может составить конкуренцию настольным компьютерам. Такой возможности нет в Raspberry Pi.

7. ODROID-XU4 ($ 120)

Еще одна интересная плата от ODROID, XU4 потребляет много энергии, но в то же время она одна из двух в этом списке, кто имеет восьмиядерный процессор частотой 2 ГГц, а это в два раза больше чем Pi. И стоит он намного меньше чем другой вариант. Наличие портов USB 3.0 означает что вы можете использовать эту маленькую плату для выполнения серьезных вычислений. Здесь сосредоточено так много мощности, что требуется встроенный вентилятор радиатора.

Также из характеристик можно отметить 2 Гб оперативной памяти, три USB порта, порт MicroSD, Gigabit Ethernet и порт HDMI. Микрокомпьютер может работать как с Linux, так и с Android, поддерживается в том числе и версия Android 5.0. Также вы можете установить сюда одно из дополнений ORDROID.

8. pcDuino4 Set-Top Box ($ 25)

Одним из самых распространенных применений Raspberry Pi есть создание медиацентра, с использованием таких систем, как Kodi. Если все что вам нужно это способ взаимодействия с вашим телевизором, то pcDuino будет отличным решением. Это небольшая плата без многих наворотов. Четырехъядерный процессор 1,6 Ггц, графический процессор Mali, 1 Гб оперативной памяти, 8 Гб встроенной памяти, модуль Wifi, а также поддержка HD видео в 4к через HDMI.

PcDuio4 поставляется с пультом дистанционного управления, который вы можете использовать совместно с инфракрасным портом для управления медиа. Также есть вход AV, если вы хотите его использовать на старом телевизоре. В общем если вам нужен миникомпьютер для телеприставки, это будет отличное решение по минимальной цене.

9. Banana Pi ($ 35)

Очень похож на Raspberry Pi, миникомпьютер Banana Pi может даже выполнять образ системы от Raspberry. Но он немного лучше по характеристикам. Процессор четырехъядерный, с тактовой частотой 1 ГГц, 1 Гб оперативной памяти, порт HDMI, порт Gigabit Ethernet, порт SATA и 3 порта USB. Если хотите, вы можете подключить жесткий диск, то Banana Pi будет лучшим решением.

Универсальность платы Banana Pi, безусловно, делает ее хорошим выбором для начинающих. Хотя он и не так дешевый, но он ближе к дешевым решениям.

10. Cubieboard4 ($ 144)

Это одно из самых дорогих устройств в нашем списке. И вы, наверное, ожидаете от него огромной производительности ее вы и увидите. Здесь есть восьмиядерный процессор с частотой 2 ГГц, 2 Гб оперативной памяти, до 64 Гб встроенной памяти, видеовыход 1080р и 4К, встроенный 300Мбит Wifi адаптер, Bluetooth 4.0, а также прозрачный пластиковый корпус. Если вы хотите сделать что-нибудь на основе одноплатного компьютера, вы можете это сделать с помощью cubieboard4.

Поддержка 4К видео, означает, что эта плата может стать отличным медиацентром, но процессор с частотой 2 ГГц можно использовать более эффективно, для игр, автоматизации и других творческих проектов. Cubieboard относительно новый, поэтому документации и примеров еще недостаточно, если вы не уверены в своих навыках, то это может стать сложным испытанием.

Raspberry PI 3 — одноплатный компьютер размером с банковскую карту. Как и обычный компьютер он имеет периферию и интерфейсы. Он позволяет выполнять многие функции, доступные мощным настольным системам. Практически он выполняет все функции компьютера и даже больше. Raspberry обладает большими графическими возможностями и его можно использовать, как платформу для разработки игровых приложений. С другой стороны, его можно использовать для разработки измерительных и робототехнических систем, применяя датчики и исполнительные механизмы.

Из этой статьи вы узнаете:

Приветствую вас на страницах моего блога kip-world! С вами Гридин Семён. Друзья, у меня часто происходят задержки с публикациями статей. Поэтому прошу меня извинить.

Я наконец-то добрался до самого корня своего ресурса. То, ради чего я всё начинал. Прошло 1,5 года.

Я пишу эти строки по своей любимой теме — об одноплатных компьютерах и о Raspberry PI в частности. Саму плату я заказал на . Как раз 11 Ноября, в это время был праздник в честь шоппинга и в китайском магазине были сумасшедшие скидки.

Вот, я воспользовался случаем...

Сколько потенциальных возможностей хранит в себе эта вещь. У нас в России не сильно популярный к сожалению. Сколько я перелопатил информации. Большая часть на английском языке.

Сейчас я на таком уровне, что всё понимаю в общих чертах. Я собираюсь расширять и углублять эти знания.

Начнём с описания...

Описание Raspberry PI

Миниатюрный и бесшумный компьютер, способный общаться с внешним миром с помощью системы ввода-выводов GPIO. Его способности ограничиваются лишь вашими знаниями и фантазией.

Какие могут быть применения на Raspberry PI 3:

• Домашний сервер для хранения данных;
• Майннинг Биткойнов;
• Робот под управлением WI-FI или с машинным зрением
• Игровая приставка или игровой автомат;
• Домашняя метеостанция;
• Планшет;
• Охранная система с распознаванием лиц;
• «Умный» дом;

На этой машинке можно собрать любую автоматику. Собрать любого робота.

Самые главные критерии любой системы автоматики заключаются в следующем:

• Составление главного алгоритма и применение библиотек;
• Учёт скорости цикла обработки операции;
• Учёт дискретизации и скорости опроса аналоговых сигналов;
• Наличие сетевой связи;

Давайте начнём с основных технических характеристик:

SoC	Broadcom BCM2837
Процессор	ARM Cortex-A53 (4 ядра)
Графический процессор	Broadcom VideoCore IV
Оперативная память	1Гб LDDR2
Встроенные адаптеры	10/100Мбит Ethernet, Bluetooth 4.1 LE, Wi-Fi 802.11n
Порты	4xUSB 2.0, HDMI, 3.5мм аудиовыход, 40-pin GPIO , Camera Serial Interface (CSI), Display Serial Interface (DSI)
	Разъем под microSD-карту

Какие я могу добавить комментарии из всего вышеперечисленного?

Основной операционной системой является Linux. ОС прописывается на флешку microSD и вставляется в соответствующий слот.

И, если ваша операционная система слетит, то ничего страшного. В любой момент можно заново записать.

Основная архитектура процессора является ARM Cortex-A53. О чем это говорит? О том, что мы можем прошить одну из множества операционных систем:

1. Raspbian (производная Debian, заточенная под Raspberry). Кстати говоря эту операционную систему применяют в серверах хостингов
2. Raspberry PI Desktop
3. UBUNTU Mate
4. Snappy UBUNTU Core
5. Windows 10 IOT
6. LIBREELEC
7. PINET
8. RISC OS
9. Weather station

Для начала изучения я предлагаю опробовать Raspbian. Нужно сначала понять, как вообще пользоваться ОС Linux.

Для Raspberry доступны следующие интерфейсы:

• UART (Serial);
• I²C/TWI;
• SPI с селектором между двумя устройствами;
• Ethernet на 10/100 Мбит с выходом на стандартное гнездо 8P8C (RJ45);
• Wi-Fi 802.11n и Bluetooth 4.1, обеспечиваемые микросхемой Broadcom BCM43438;

По поводу питания одноплатного компьютера. На борту платы есть micro-USB, которое принимает 5 Вольт. Можно запитать через ПИНы. Но лучше всего подключить адаптер питания на 5 В с выходным током на 2 А. Таким образом хватит энергоёмкости для устройств, которые вы будете подключать к USB.

Так что способен выполнять в основном только узкие задачи — локальные. Вообще интересно использовать непосредственно связку RPI + Arduino. Всегда хотел опробовать.

Что нужно для запуска Raspberry PI

Для начала работы вам потребуется:

1. Сама плата мини-компьютера;
2. Набор медных радиаторов (Очень рекомендую, если хотите чтобы малина проработала подольше);
3. Любой корпус (не обязательно, но желательно);
4. Блок питания 5 В на 2.5 А;
5. Карта памяти microSD с минимальным объемом 8 Гб;

Затем нам нужна периферия для работы, в общем, как и обычный компьютер.

1. Монитор или телевизор с HDMI выходом;
2. Клавиатура;
3. Мышь;

Если у вас Монитор с VGA ничего страшного, переходим на HDMI с помощью специального преобразователя.

Про установку и первое включение мы поговорим с вами позже, когда малина наконец-то приедет ко мне домой.

Для реализации различных программных функций Raspberry в основном . Можно писать на Java. Есть ещё и совсем детский объектно — ориентированный язык программирования Scratch.

Можно и применить для Raspberry, вполне реально.

Примеры проектов с малиной

Что можно сделать с Raspberry PI 3? А много чего, очень много. Примеров реализации просто море.

Я скину в основном англоязычные видео, так как они наиболее информативные::

1 GameBoy на Raspberry PI Zero

Или как вариант:

И вторая часть:

2 Квадрокоптер на RPI

3 «Умный» дом на RPI

4 Полноценный «домашний» сервер

5 Шикарный видеомагнитофон в машину

Это лишь малая часть, то что я перечислил. К сожалению в основном на английском языке.

С уважением, Гридин Семён

Обзор Raspberry Pi 2 Model B | Введение

У короля миниатюрных и дешевых компьютеров наконец появился преемник. Первый компьютер Raspberry Pi сильно повлиял на технологический мир, поскольку являлся полноценным компьютером за $35, который размещался на плате размером с кредитную карту. Со временем он стал очень популярен среди студентов, программистов и хакеров, так как использовал простое ПО и доступное железо. Сегодня Raspberry Pi Foundation вернулась на рынок с новой версией под названием Raspberry Pi 2 , в которую ей удалось втиснуть еще больше вычислительной мощности, практически сохранив прежний форм-фактор и цену.

Учитывая повышенную производительность, Raspberry Pi Foundation позиционирует Raspberry Pi 2 как более гибкое решение для продвинутых электронщиков. Так ли это? Постараемся выяснить.

Примечание редакции: Raspberry Pi Foundation недавно анонсировала компьютер Pi 3, также за $35, оснащенный более быстрым 64-битным процессором ARM Cortex-A53 с тактовой частотой 1,2 ГГц и поддержкой протоколов Wi-Fi 802.11n и Bluetooth 4.1.

Обзор Raspberry Pi 2 Model B | Конструкция

На первый взгляд Raspberry Pi 2 легко спутать с его предшественником. Это связано с тем, что Raspberry Pi 2 использует печатную плату такого же размера (85,5 х 54 х 17 мм) и веса (34 г). По габаритам этот компьютер можно сравнить с колодой карт.

Конструктивные различия между старой и новой платформой нужно искать в разъемах. Версия Raspberry Pi 2 получила четыре порта USB 2.0, то есть по сравнению предшествующей моделью их стало вдвое больше. Больше нет выделенного композитного видеовыхода, его заменяет двухфункциональный аудиоразъем 3,5 мм, совмещенный с видеовыходом. Слот для SD-карты на первом Pi был заменен более компактным слотом microSD, поддерживающим карты емкостью до 64 Гбайт. Любителям поковыряться в электронике понравится, что количество универсальных контактов (GPIO) выросло с 26 до 40.

В остальном конфигурация разъемов осталась прежней: имеется порт HDMI, разъем питания микро-USB и разъем RJ45 Ethernet.

Raspberry Pi 2 продается без защитного корпуса, поэтому многие пользователя захотят приобрести его отдельно. Но наш образец Raspberry Pi 2 поступил к нам вместе с базовым корпусом, который стоит меньше $10 и имеет съемную крышку. Корпус буде крайне полезен, если вы планируете носить Raspberry Pi 2 с собой.

Обзор Raspberry Pi 2 Model B | Процесс установки

С появлением первого Raspberry Pi новым пользователям приходилось долго изучать особенности Linux, чтобы настроить устройство и работать с ним. Однако в версии Raspberry Pi 2 компания Raspberry Pi Foundation устранила большинство сложностей, представив удобный менеджер установки под названием NOOBS (New Out Of the Box Software). Установщик NOOBS можно загрузить с веб-сайта Raspberry Pi. Есть две версии: полный установщик общим объемом 1,14 Гбайт, и версия NOOBS Lite, которая весит всего 28,5 Мбайт, но требует сетевого соединения для установки.

Мы использовали наиболее популярную опцию полноценного инсталлятора NOOBS и разархивировали загруженные файлы на отформатированную карту microSD. Производитель рекомендует использовать карту microSD объемом не меньше 8 Гбайт, тем более, что у Raspberry Pi 2 нет ПЗУ, так что карта является единственным средством хранения данных для устройства.

Затем мы вставили карту microSD в Raspberry Pi 2 и подключили монитор по HDMI, клавиатуру и мышь через порт USB, а также вставили кабель Ethernet. Поскольку кнопки "питание" на Raspberry Pi 2 нет, кабель питания микро-USB был подключен последним, после чего сразу запустился процесс установки ОС.

Изначально на экране появляется окно с предложением выбрать желаемую операционную систему. Первым в списке была Raspbian - это специальная версия Linux, разработанная для Raspberry Pi и основанная на популярном дистрибутиве Debian. Raspbian является единственной ОС, которая официально поддерживается Raspberry Pi Foundation.

Инсталлятор NOOBS также предлагает различные сторонние операционные системы, включая OpenELEC (версия Kodi, прежде известная как Xbox Media Center), а также Windows 10 Microsoft IoT Core ??более легкая версию Windows 10, специально разработанная для Raspberry Pi.

Мы выбрали Raspbian. Установка заняла в общей сложности 21 минуту. В процессе ожидания нас познакомили с различными функциями и приложениями ОС, например с пользовательским графическим интерфейсом (GUI), аналогичным традиционным ПК, а также с различными инструментами для изучения программирования.

После завершения установки Raspberry Pi 2 отобразил рабочий стол ОС.

Обзор Raspberry Pi 2 Model B | Raspbian "Jessie"

Различные версии Debian именуются аналогично тому, как Apple называет релизы OS X (El Capitan, Yosemite). Самой последней версией Debian является 8.0 Jessie, названная в честь персонажа мультфильма "История игрушек" (точно так же, как версия 7 Wheezy и версия 6 Squeeze). Дистрибутив Raspbian, созданный специально для Raspberry Pi, как раз базируется на версии Debian Jessie.

Новая операционная система покажется знакомой пользователям предыдущей ОС Raspbian Wheezy, но она имеет ряд существенных обновлений по сравнению с "squeeze", которая была доступна с появлением первого Raspberry Pi. Теперь вместо режима командной строки операционная система запускает графическую оболочку. Это может быть полезным решением для новичков, плохо знакомых с Linux и желающих получить функциональный рабочий стол при запуске.

Если вы предпочитаете, чтобы ваш Raspberry Pi 2 запускался непосредственно в режим командной строки вместо загрузки GUI, такую опцию можно выбрать на экране Raspberry Pi Configuration, расположенном под пунктом Preferences в выпадающем меню. Здесь пользователь может также настроить предпочтения для входа в систему, включить/отключить различные интерфейсы, отрегулировать производительность и обновить местонахождение. Последняя опция важна, поскольку у Pi 2 нет внутренних часов (для которых нужна батарейка), и может потребоваться регулировка даты/времени в зависимости от выполняемых им задач.

Также в Raspbian Jessie появилась кнопка Eject в верхнем правом углу экрана, которую можно использовать для безопасного извлечения внешних накопителей. Это желанное дополнение для пользователей, которым часто приходилось переносить данные на внешние хранилища, поскольку в предыдущих версиях нужно было исхитриться, чтобы выполнить безопасное извлечение накопителя.

Штатный дистрибутив Raspbian включает различные приложения, инструменты и игры. Операционная система, кажется, приспособлена специально для студентов, и предлагает инструменты для программирования, например две интегрированные среды разработки (IDE), Java, две IDE Python, Wolfram, Mathematica и Scratch, которые предлагают изучение программирования с помощью игровых процессов.

Есть также версия LibreOffice, оптимизированная для работы на Raspberry Pi. Этот комплект приложений сравним с Microsoft Office и включает LibreOffice Writer, Math, Base, Calc, Draw и Impress. Эти приложения позволяют открывать и редактировать файлы Microsoft Office, чтобы пользователь мог спокойно работать на Raspberry Pi 2 без необходимости конвертации файлов.

Просмотр страниц в интернете для Raspberry Pi 2 по-прежнему выглядит второстепенной задачей. Хотя по сравнению с предшественником производительность устройства заметно выросла, предустановленный веб-браузер Epiphany не спешил загружать страницу tomsguide.com: приложение дважды давало сбой, прежде чем полностью отобразило веб-сайт. Нам удалось зайти на YouTube, который вообще был недоступен для первого Raspberry Pi, но страницы загружались медленно, а видео периодически тормозило. По крайней мере, онлайн-ресурс для разработчиков stackexchange.com загрузился быстро, и страница ни разу не сбросилась, пока мы ее просматривали.

В дополнение к Python Games (серия игр, помогающая изучать язык программирования Python), есть версия Minecraft под названием Minecraft Pi, оптимизированная под аппаратные возможности Raspberry Pi 2 . Хотя нам не удалось поиграть в Minecraft в полноэкранном режиме (кажется есть проблема с изменением размеров окна), приложение отлично работало в маленьком окне посередине экрана. Мы смогли начать новую игру и сгенерировать новый мир для исследования. Геймплей был плавным на протяжении всей игры.

Обзор Raspberry Pi 2 Model B | Производительность

Как и в случае первого Raspberry Pi, на Raspberry Pi 2 поиграть в "серьезные" игры не получится. Но было бы неправильно фокусироваться на ограничениях Raspberry Pi 2 , поскольку новый компьютер значительно превосходит своего предшественника по производительности.

Главным усовершенствованием нового Raspberry Pi является его увеличенная вычислительная мощность. Raspberry Pi 2 использует четырехъядерный SoC Broadcom ARMv7 BCM2836 с тактовой частотой 900 МГц. Эта система на кристалле имеет четыре ядра ARM (по сравнению с одним ядром ARM в оригинальном Pi) и графику Broadcom VideoCore IV с мультимедийным IP GPU. Кроме того Pi 2 удвоил объем ОЗУ с 512 Мбайт до 1 Гбайт, добавив системе отзывчивости.

Нам потребовалось 45 секунд, чтобы загрузить Raspberry Pi 2 в его исходный интерфейс, примерно столько же загружался первый Pi. Однако после загрузки система работала намного быстрее, хотя, конечно, не так быстро как современные десктопы и ноутбуки. Браузер Epiphany запустился за 4 секунды. С его помощью нам удалось загрузить страницу StackExchange за 5 секунд, YouTube за 10 секунд и Tom"s Guide за 27 секунд.

При этом не возникало проблем с воспроизведением видео на Raspberry Pi 2 , как это было с первой версией мини-ПК, но при условии, что мы использовали предварительно установленный медиапроигрыватель для командной строки omxplayer. Мы загрузили трейлер фильма "Отряд самоубийц" в формате MP4 720p и без проблем воспроизвели его в полноэкранном режиме с помощью всего одной команды CLI.

Pi 2 на удивление хорошо держался в условиях многозадачности. Мы открыли игру для изучения программирования Scratch, запустили Minecraft и начали открывать многочисленные вкладки в Веб-браузере Epiphany, но не заметили существенного снижения скорости. Raspberry Pi 2 конечно нельзя назвать быстрым компьютером, но скорость загрузки, по ощущениям, не стала ниже при выполнении множества процессов. Тем не менее, когда все эти приложения были открыты, нагрузка на ЦП колебалась в пределах 18 и 26 процентов, так что потолок его многозадачности все-таки существует, и он не так высок. Без запущенных приложений процент использования ресурсов ЦП равнялся нулю.

Обзор Raspberry Pi 2 Model B | OpenELEC

Также компьютер Raspberry Pi 2 может выполнять функцию цифровой приставки, как Apple TV, Amazon Fire TV и Roku. Возможности медиацентра реализованы благодаря операционной системе OpenELEC, которая, включена в инсталлятор NOOBS.

OpenELEC - это одна из версий Kodi (ранее назывался Xbox Media Center), оптимизированная для запуска на Raspberry Pi. Инсталлятор NOOBS включает две версии OpenELEC: версию для Raspberry Pi 1 и версию для Raspberry Pi 2 .

Raspberry Pi 2 может работать только с одной операционной системой одновременно, потому как у него есть только один слот для карты microSD. В связи с этим нам пришлось отформатировать и перезагрузить установщик NOOBS, чтобы загрузить OpenELEC. После установки карты microSD со свежим дистрибутивом NOOBS в Pi 2 и подключения питания из вариантов установки мы выбрали OpenELEC для Raspberry Pi 2, который находится под пунктом Raspbian.

OpenELEC установилась намного быстрее Raspbian: весь процесс занял всего 1 минуту и 43 секунды. Raspberry Pi 2 запустился непосредственно в знакомый интерфейс Kodi, со строкой меню посередине и различными типами носителей и настройками, а также со значком Kodi в верхнем левом углу. В нижней части экрана находится бегущая строка, прокручивающие последние заголовки OpenELEC.

После установки Kodi сразу предлагает выбрать вариант удаленного доступа к системе, либо с помощью SSH, либо с помощью Samba. Эти протоколы необязательны к использованию и нужны, только если вы хотите подключиться с удаленного устройства, например с ноутбука. Мы выбрали вариант SSH, хотя в этом случае система, в основном, работает в режиме "только для чтения". Это означает, что мы не можем редактировать файловую систему или даже смонтировать внешний накопитель с помощью традиционных команд Linux. Потому для установки медиаплеера нам придется воспользоваться основным интерфейсом.

В основном интерфейсе Kodi мы просматривали папки Videos и Files и смогли быстро подключиться к нашему сетевому диску с помощью NFS в OpenELEC. Мы выбрали папку Movies, указали OpenELEC собрать информацию из The Movie Database, и сразу началось сканирование. Через несколько минут мы получили полный доступ к библиотеке фильмов на Raspberry Pi 2 .

Интерфейс OpenELEC Kodi работает на Raspberry Pi 2 невероятно плавно. В процессе навигации, настройки параметров и просмотра большой медиатеки мы не заметили ни одной существенной задержки. Была небольшая задержка, когда мы использовали мышь во время воспроизведения фильма, например, чтобы останавливать и запускать видео с помощью соответствующих кнопок, но система сразу среагировала после их нажатия.

В своем текущем виде OpenELEC Kodi не может составить конкуренцию популярным решениям Apple, Amazon или Roku. Превращение Raspberry Pi 2 в медиапроигрыватель требует гораздо больше усилий, чем другие опции Plug and Play. К тому же тем, кто не использовал платформу прежде, придется переучиваться и привыкать к новой среде. Кроме того, такая платформа не дает доступа к таким популярным сервисам потокового видео, как Netflix, Hulu или HBO Go.

Однако стоит помнить, что Raspberry Pi 2 стоит всего $35, в то время как ценник популярных телеприставок переваливает за $100. Если вы имеете большую персональную библиотеку мультимедиа, то вам понравится гибкость и персонализация, которую предлагает Kodi. Тут также есть несколько дополнений, предоставляющих доступ к некоторым бесплатным ресурсам потокового видео.

Обзор Raspberry Pi 2 Model B | Система хранения

Raspberry Pi 2 не имеет встроенного накопителя, поэтому пользователи ограничены объемом установленной карты microSD (на нее же ставится операционная система, объемом примерно 1,2 Гбайт в случае Raspbian) и любым подключенным хранилищем. Raspberry Pi Foundation рекомендует использовать карту microSD объемом как минимум 8 Гбайт, а сама Raspberry Pi 2 поддерживает карты емкостью до 64 Гбайт.

Чтобы расширить хранилище данных вы всегда можете подключить флешку или большой внешний диск в один из четырех портов USB. Также предусмотрены опции сетевого хранилища, позволяющие сделать из Raspberry Pi 2 медиасервер с общим сетевым диском.

Обзор Raspberry Pi 2 Model B | Конфигурации

Raspberry Pi 2 традиционно представлен в двух моделях: Model A и Model B. Версия A - самая дешевая. В настоящий момент Raspberry Pi 2 доступен только в версии Model B за $35, включающей четыре порта USB и разъем Ethernet.

Новый Raspberry Pi 3, который также стоит $35, оснащен более мощным 64-разрядным четырехъядерным процессором ARM Cortex-A53 с тактовой частотой 1,2 ГГц и поддерживает Wi-Fi 802.11n и Bluetooth 4.1.

Также в продаже официально доступен оригинальный Raspberry Pi 2 в версиях Model A+ ($20) и Model B+ ($35), хотя найти их будет достаточно трудно. Эти миникомпьютеры не отличаются от базовых Raspberry Pi в плане ЦП и ОЗУ, но они оптимизированы для более низкого энергопотребления. По аналогии с Raspberry Pi 2 , версия Pi 1 Model B+ также имеет четыре порта USB, 40 контактов GPIO и слот microSD.

Также встречается ультрадешевая модель Raspberry Pi Zero $5. Ее размер составляет лишь половину от размера Raspberry Pi 1. Она оснащается одноядерным процессором с частотой 1 ГГц, 512 Мбайт ОЗУ, разъемами мини-HDMI и USB, HAT-совместимым 40-контактным разъемом, а также композитным разъемом видео и кнопкой сброса. Pi Zero больше подходит на роль мозга роботизированных конструкций, нежели автономного компьютера, как другие модели Pi.

Обзор Raspberry Pi 2 Model B | Заключение

Raspberry Pi 2 официально повзрослел. Хотя он пока не может заменить полноценный настольный компьютер, он легко справляется с ролью учебного пособия и подопытной машины для самоучек и энтузиастов. Pi 2 кажется идеально подходит для компьютерных лабораторий в школе, предлагая преподавателям инструменты, которые помогут обучить студентов различным уровням программирования. Кроме того Pi 2 является доступным решением для увлеченных людей, надеющихся создать базовый домашний файловый сервер или свой собственный медиацентр. Открытая аппаратная платформа почти не создает преград для доступа людям, заинтересованным в робототехнике или других аппаратных разработках. Raspberry Pi 3 за те же $35 является более привлекательным вариантом, поскольку имеет встроенные контроллеры Wi-Fi и Bluetooth, и более мощный процессор. Но даже если вы купите Raspberry Pi 2 , то почти ничего не потеряете.

Достоинства:

• На удивление мощный для своих размеров
• Недорогой
• Компактный дизайн
• Удобный софт
• Отлично подходит для обучения

Недостатки:

• Требует дополнительного обучения
• Нет интегрированного контроллера Wi-Fi

Вердикт:

Raspberry Pi 2 - это отличный мини-компьютер, но если вы хотите получить поддержку Wi-Fi, лучше выбрать модель Pi 3.