Цікаві плати розширення для Raspberry Pi. Модуль розширення X100 для Raspberry Pi

Raspberry Pi - одноплатний комп'ютер розміром з банківську картку, спочатку розроблений як бюджетна системадля навчання інформатики. Розробляється Raspberry Pi Foundation. Усього за п'ять років було продано понад 15 мільйонів пристроїв Raspberry Pi

Raspberry Pi, 2006

Історія появи пристроїв Raspberry Pi починається 2006 року, коли з'являється прототип ціною $25. На платі встановлений мікроконтролер Atmel ATmega644 із частотою 22.1Мгц, та 512K SRAM пам'яті. 19 із 32 контактів використовуються для доступу до пам'яті. Плата може виводити зображення з роздільною здатністю 320×240 на дисплей.

Raspberry Pi 1 Model B, 2012

Незабаром з'являється наступне покоління, розміром з кредитну карткуі ціною 35 доларів. Заявлені характеристики:

  • Broadcom BCM2835 700MHz ARM1176JZFS з FPU та відео співпроцесором Videocore 4
  • Декодер H.264 high-profile з продуктивністю 1Gpixel/s, 1.5Gtexel/s або 24GFLOPs з фільтрацією текстур та DMA інфраструктурою.
  • Об'єм пам'яті: 256MB (пізніше з'явилася модифікація 512MB)
  • Мережа: 10/100-BaseT Ethernet port
  • Підтримка порту
  • Порти 2.0 у кількості 2 штук
  • Порт RCA video
  • Слот для картки SD
  • Харчування через порт microUSB
  • Вихід аудіо: 3.5mm audio out jack
  • Розмір: 85.6 x 53.98 x 17мм

Raspberry Pi 1 Model A, 2013 рік

Наступне покоління виглядало як крок у бік доступності і мало такі характеристики:

  • Broadcom BCM2835 700MHz ARM1176JZFS процесор з FPU та Videocore 4 GPU
  • Підтримка Open GL ES 2.0, апаратне прискорення OpenVG та 1080p3D
  • Високопродуктивний графічний процесор H.264 здатний обробляти потік до 1Gpixel/s, 1.5Gtexel/s або 24GFLOP з фільтрацією текстур та інфраструктурою DMA.
  • Порт HDMI
  • Один порт USB 2.0
  • Порт відео RCA
  • Слот для SD-карт
  • Живлення через роз'єм microUSB
  • 3,5-мм аудіовиход
  • Можливість підключення камери
  • Розмір: 85.6 x 53.98 x 17mm

Raspberry Pi Compute Module, 2014 рік

Розміри плати зменшилися, щоб поміститися на платі розміром із модуль пам'яті. Рішення для розробників прототипів. Плата має той же чіп Broadcom 2835 на базі ARM, що і Raspberry Pi 1 та 512 МБ SDRAM, а також 4 ГБ флеш-пам'яті eMMC. Модуль є 200-контактною платою на основі форм-фактора Jedec SODIMM.

Raspberry Pi 1 Model B+

Оновлення версії Raspberry Pi Model B – більше потужності, більше USB-портів, більш універсальні вхідні/вихідні контакти для розширення можливості плати, акуратний макет та кращий звук.

  • Чіп: Broadcom BCM2835 Архітектура SoCCore: ARM11CPU: 700 МГц Процесор додатків з низькою потужністю ARM1176JZFS
  • GPU: двоядерний відеопроцесор VideoCore IV. Забезпечує Open GL ES 2.0, апаратне прискорення OpenVG та високопродуктивне декодування H.264 1080p30. Продуктивність до 1Gpixel/s, 1.5Gtexel/s або 24GFLOP з фільтрацією текстур та інфраструктурою DMA.
  • Пам'ять: SDRAM 512 МБ
  • Операційна система: завантаження з картки Micro SD, що працює під керуванням операційної системи Linux. Доступні різні операційні системи на базі Linux, включаючи NOOBS, Raspbian, Pidora, OpenELEC, RaspBMC. Також є Risc OS.
  • Ethernet: 10/100 BaseT
  • Відеовихід: HDMI (версія 1.3 та 1.4), композитний RCA (PAL та NTSC)

Raspberry Pi 1 Model A+, 2014 рік

Мініатюрна версія Raspberry Pi 1 Model A, що споживає менше енергії, має більш універсальні вхідні/вихідні контакти для розширення, використовує Micro SD, а не SD і пропонує найкращий звук.

  • Чіп: Broadcom BCM2835 SoC
  • Core: архітектура ARM11
  • Процесор: 700 МГц з низьким енергоспоживанням ARM1176JZFS
  • GPU: двоядерний відеопроцесор VideoCore IV. Забезпечує Open GL ES 2.0, апаратне прискорення OpenVG та високопродуктивне декодування H.264 1080p30. Потік до 1Gpixel/s, 1.5Gtexel/s або 24GFLOP з фільтрацією текстур та інфраструктурою DMA.
  • Пам'ять: 256 МБ SDRAM
  • Розміри: 65 мм x 56 мм / 2,5" x 2,25"
  • Живлення: роз'єм Micro USB 5V, 2A
  • Ні Ethernet
  • Аудіо вихід: 3,5 мм роз'єм, HDMI
  • USB: 1 роз'єм USB 2.0
  • Відеовихід: HDMI та композитний
  • Звук: стерео/стерео (через 3,5 мм кабель)
  • Пам'ять: 256MB
  • Операційна система: використовує слот для карток пам'яті microSDдля завантаження ОС. Доступні різні операційні системи на базі Linux, включаючи NOOBS, Raspbian, Pidora, OpenELEC, RaspBMC. Також є RiscOS.

Raspberry Pi 2 Model B, 2015 рік

Raspberry Pi 2 привніс потужність чотириядерного процесора та 1 ГБ пам'яті. Відтепер з'явилася можливість запустити ОС Windows 10 IoT Core та Ubuntu.

  • 900 МГц чотириядерний процесор Broadcom BCM2836 з 1 ГБ оперативної пам'яті DDR2
  • Відеосистема VideoCore IV 3D
  • Інтерфейс введення/виводу загального призначення : роз'єм 40-контактний 2,54 мм: 2x20. 27 контактів GPIO, а також лінії живлення +3,3 В, +5 В та GND
  • Слот Micro SD
  • Декілька портів: чотири USB-порти, повнорозмірний HDMI, чотириполюсний стерео вихід і композитний відеопорт. Порт камери CSI та порт дисплея DSI
  • 10/100 BaseT Ethernet
  • Джерело живлення Micro-USB 5V, 2A
  • Розміри: 85 x 56 x 17 мм

Raspberry Pi Zero, 2015 рік

Незважаючи на вартість 5 доларів, Pi Zero здатна на більше, ніж Pi Model B, яка продавалася в 2012 році за 35 доларів.

Плата має той же одноядерний ARM-процесор, що і перша модель B, але вона трохи швидша. Системна пам'ятьзалишається незмінною.

  • Система BCM 2835 на чіпі 1 ГГц
  • 512 МБ ОЗУ
  • micro-SD
  • міні-HDMI
  • Два порти micro USB - один для живлення та один для даних
  • Інтерфейс введення/виведення загального призначення: роз'єм 40-контактний 2,54 мм: 2x20. 27 контактів GPIO, а також лінії живлення +3,3 В, +5 В та GND
  • Сумісність із існуючими доповненнями HAT
  • Розміри: 65 мм x 30 мм x 5 мм

Raspberry Pi 3 Model B, 2016 рік

Raspberry Pi 3 вперше пропонує підтримку ряду. Це перший Pi, заснований на 64-розрядному чіпсеті і включає Bluetooth-з'єднання. Новий і швидкий чіпсет на 50% краще, ніж у Raspberry Pi 2, і приблизно в десять разів краще, ніж оригінальний одноядерний Raspberry Pi в багатопотоковому CPU (наприклад, у SysBench)

  • Чіпсет: Broadcom BCM2837
  • Процесор: 1,2 ГГц чотириядерний 64-бітний ARM-cortex A53
  • Ethernet: 10/100 (максимальна пропускна здатність 100 Мбіт/с)
  • USB: чотири USB 2.0 з передачею даних 480 Мбіт/с
  • Зберігання: картка MicroSD або через USB-накопичувач
  • Бездротовий зв'язок: 802.11n Бездротова локальна мережа (максимальна швидкістьпередачі/приймання 150 Мбіт/с), Bluetooth 4.1
  • Графіка: 400MHz VideoCore IV
  • Пам'ять: 1 ГБ LPDDR2-900 SDRAM
  • Інтерфейс введення/виведення загального призначення: роз'єм 40-контактний 2,54 мм: 2x20. 27 контактів GPIO, а також лінії живлення +3,3 В, +5 В та GND
  • Відео: повнорозмірний порт HDMI
  • Аудіо: комбінований аудіовиход 3,5 мм / композитний відеосигнал
  • Інтерфейс камери (CSI)
  • Інтерфейс дисплея (DSI)

Raspberry Pi 3 Model B+, 2018 рік

Нова Raspberry Pi 3 Model B+ є найпотужнішою розробкою як у плані продуктивності процесора, так і в плані швидкості Wi-Fi.

Нова плата є гнучкішою версією моделі Raspberry Pi 3 Model B, що використовує багато з тих же специфікацій, але процесор розігнаний до 1,4 ГГц (збільшення на 16,7%).

Крім більше швидкому процесору, нова плата має покращену можливість підключення, додано підтримку дводіапазонного 802.11b/g/n/ac Wi-Fi - фактично майже втричі збільшено пропускну здатність Wi-Fi. Збільшено та швидкість Ethernetпорту.

  • Процесор: Broadcom BCM2837B0, чотириядерний A53 (ARMv8) 64-біт SoC @ 1,4 ГГц
  • Пам'ять: 1 ГБ LPDDR2 SDRAM
  • Можливості підключення: 2,4 ГГц та 5 ГГц IEEE 802.11 b/g/n/ac Wi-Fi, Bluetooth 4.2, BLE. Гігабітний Ethernet через USB 2.0 (максимальна пропускна спроможність 300 Мбіт/с).
  • USB: 4 x 2.0
  • Інтерфейс введення/виведення загального призначення: роз'єм 40-контактний 2,54 мм: 2x20. 27 контактів GPIO, а також лінії живлення +3,3 В, +5 В та GND
  • Відео та звук: 1 x повнорозмірний порт HDMI, порт дисплея MIPI DSI, порт камери MIPI CSI, 4-полюсний стерео вихід та композитний відеопорт.
  • Мультимедіа: декодування H.264, MPEG-4 (1080p30); кодування H.264 (1080p30); OpenGL ES 1.1, 2.0 графіка
  • Підтримка SD-карт: формат microSD для ОС та зберігання даних
  • Вхідна потужність: 5 В/2,5 А постійного струмучерез роз'єм microUSB, через GPIO або живлення через Ethernet (PoE).
  • Робоча температура 0 – 50°C

Зведена таблиця:

Версія дата виходу Процесор Частота Ядер ОЗУ GPIO USB Ethernet WiFi Bluetooth Ціна
A Лютий 2013 ARM1176JZ-F 700 МГц 1 256 Мб 26 пінів 1 порт $20
A+ листопад 2014 ARM1176JZ-F 700 МГц 1 256 Мб 40 пінів 1 порт $25
B квітень 2012 ARM1176JZ-F 700 МГц 1 512 Мб 26 пінів 2 порти є $35
B+ червень 2014 ARM1176JZ-F 700 МГц 1 512 Мб 40 пінів 4 порти є $25
2B лютий 2015 ARM Cortex-A7 900 МГц 4 1 Гб 40 пінів 4 порти є $35
Zero листопад 2015 ARM1176JZ-F 1 ГГц 1 512 Мб 40 пінів 1 порт $5
3B лютий 2016 ARM Cortex-A53 x64 1,2 ГГц 4 1 Гб 40 пінів 4 порти є 802.11n 4.1 $35
Zero W лютий 2017 ARM1176JZ-F 1 ГГц 1 512 Мб 40 пінів 1 порт 802.11n 4.0 $10
3B+ березень 2018 ARM Cortex-A53 x64 1,4 ГГц 4 1 Гб 40 пінів 4 порти Gigabit 802.11.b/g/n/ac 4.2 $35

Офіційно підтримувані операційні системи:

  • Raspbian рекомендується для всіх, хто тільки починає знайомитися з Raspberry Pi
  • Pidora - Fedora для Raspberry Pi
  • OpenELEC медіапрогравач Kodi з відкритим вихідним кодом на базі Linux
  • OSMC (проект Open Source Media Center - раніше відомий як Raspbmc) медіапрогравач з відкритим вихідним кодом на базі Kodi Media Center та Debian GNU/Linux
  • RISC OS - "рідна" ОС для RISC-процесорів (до яких відносяться процесори АRM)
  • підтримка Windows 10 для Raspberry Pi 2B

Для встановлення операційної системи використовується інструмент NOOBS. Також можна завантажити образ операційної системи та розгорнути його на SD-картку.

Залишіть свій коментар!

Raspberry Pi для домашньої автоматизації. Релейний модуль

Raspberry Pi для домашньої автоматизації. Релейний модуль

УВАГА!!! Сайт переноситься на новий ресурс - https://whp.home.blog

Поки триває процес адаптації контролерів системи домашньої автоматизації для роботи зі стандартним Modbus RTU, трохи поговоримо про підключення до Raspberry Pi різних готових модулів. Почнемо з найпростішого - підключення до портів GPIOрелейний модуль.

У продажу можна знайти різні модифікації релейних модулів на 1, 2, 4, 8 та більше каналів. Всі вони, як правило, виконані за однаковою схемою і мають на борту гальванічну розв'язку на оптронах, транзисторні ключі електромагнітні реле або на 5В, або на 12В.

Два 4-х канальних модулі, що опинилися в моєму розпорядженні, були виконані на реле з напругою 12В (рис.1)

Рис.1

В описі отриманих релейних модулів було зазначено, що для управління реле як активністьпро використовується низькийрівень. Тобто. при низькомурівні на вході каналу модуля відповідне реле увімкнено, а при високому - відключено. Для більш детального розглядуцього питання звернемося до принципової схеми, яка була складена за друкованою платою модуля (рис. 2). На схемі показано лише один канал, інші канали ідентичні.

Рис.2

При високому рівні на вході модуля світлодіод у вхідному ланцюгу та світлодіод оптрона вимкнені, на базі транзистора Q1є низький рівень, транзистор закритий і реле відпущено. При подачі на вхід низького рівнясвітлодіоди включаються, транзистор відкривається та реле підтягується. Діод, що шунтує обмотку реле, служить для придушення самоіндукції, що виникає при комутаційних процесах.

Зверніть увагу, що при встановленій перемичці JDхарчування оптрона складає 12В. Це неприйнятно під час роботи з ТТЛрівнями чи рівнями 3,3В. Тому, для роботи модуля, що розглядається тут, необхідно перемичку зняти і підключення до портів GPIO Raspberry Pi виконати відповідно до рис.3:

Рис.3

Так як реле вмикається при низькому керуючому рівні на вході, отже, на портах GPIO, які керують реле, при завантаженні Raspberry Pi повинні встановлюватись високі рівні. Для цього достатньо внести зміни до конфігураційний файл- замість x =OUT 0вказати x =OUT 1, де х – номер порту (рис.4)

Рис.4

Також хотілося б зупинитися на схемній організації управління навантаженнями, що споживають великий струм, наприклад, потужними електронагрівачами або вентиляторами. Зазвичай для таких навантажень потужності контактів електромагнітного реле модуля недостатньо і їх застосовують як проміжних реле, що управляють пускачами (контакторами), які у свою чергу вже безпосередньо комутують навантаження. Для підвищення надійності в таких системах є сенс використовувати 2-х релейнісхеми управління, де одне реле (К1) відповідає за включеннянавантаження, а друге (К2) - за відключення. Принципова схема 2-х релейної схеми управління наведено на рис.5:

Рис.5

Принцип роботи 2-х релейної схеми дуже простий. У вихідний станреле К1, К2та пускач ПМЛвідпущено, навантаження вимкнено. При короткочасному спрацюванні реле К1його нормально-розімкнутіконтакти К1.1подають напругу на котушку пускача, пускач підтягується, подає харчування на навантаження через контакти ПМЛ-1та своїми блок-контактами ПМЛ-БКстає на «самопідхоплення». Для відключення навантаження необхідно коротко включити реле К2, його нормально-замкнутіконтакти К2.1розірвуть ланцюг живлення котушки пускача, навантаження відключиться і схема повернеться у вихідний стан.

Перевагакерування за допомогою 2-х релейної схеми в тому, що електромагнітні реле К1 і К2 включаються тільки на 1-2 секунди під час увімкнення або відключення навантаження, решта часу вони знаходяться у відпущеному стані. Це запобігає марному навантаженню на блок живлення релейного модуля і підвищує надійність управління в цілому.

Як недолікслід скасувати необхідність використання керувати навантаженням двох каналів релейного модуля (тобто виходить, що 4-х канальний релейний модуль забезпечить управління лише двома навантаженнями). Але тут уже у кожному конкретному випадку потрібно оцінювати що важливіше – кількість каналів чи надійність управління.

Також у системах управління «високої відповідальності» вкрай бажано зробити сигналізацію включеного/відключеного стану навантаження. Реалізувати таку функцію можна за допомогою трансформатора струму, включеного в ланцюг навантаження, або, що простіше, за допомогою ще одного реле, підключеного паралельно до навантаження. Контакт реле вмикається на вхід Raspberry Pi і дозволяє реально ідентифікувати увімкнений або відключений стан навантаження.

Коли не вистачає потужності Arduino, на допомогу мейкеру приходить важка артилерія у вигляді мікрокомп'ютерів Raspberry Pi. Найчастіше "малинові пироги" або "малинки", як їх ще називають, використовуються в завданнях обробки відео, аудіо інформації та складних комунікацій. У цій статті ми познайомимося з Raspberry, дізнаємося, що таке мікрокомп'ютер, які моделі сьогодні є актуальними і як можна використовувати цей пристрій у своїх проектах.

За допомогою Raspberry Pi можна зробити розумного робота, який розпізнає свого господаря або домашній сервер розумного будинку, що передає WiFi або Ethernet. Ви можете підключити до мікрокомп'ютера датчики, двигуни, реле та багато іншого. Таким чином, сфери застосування Raspberryта Arduino у DIY проектах сильно перетинаються.

Що таке одноплатні мікрокомп'ютери?

Мікрокомп'ютер - це пристрій, що має архітектуру повноцінного комп'ютера, але відрізняється своїми розмірами. Сьогодні на ринку представлені сотні(!) різних моделей(Включаючи клони Raspberry) від десятків виробників і цим ринок одноплатників суттєво відрізняється від ринку звичайних комп'ютерів, на якому між лідерами давно вже розподілено всі частки ринку.

Мікрокомп'ютери найчастіше створюються під конкретні завдання, вони не можуть конкурувати з звичайними комп'ютерами, поступаючись їм у потужності та зручності. Але вони дешевші, прості, мають компактний розмірта споживають менше енергії. Це робить мікрокомп'ютер важливим елементом мобільних автоматизованих систем.

Raspberry Pi є сьогодні найвідомішим представником сімейства одноплатних мікрокомп'ютерів. Це досить дешева та доступна плата початкового рівня, яку можна купити в багатьох інтернет-магазинах. Азіатські виробникистворили велика кількістьклонів (Orange Pi, Banana Pi та інші), які можна використовувати у своїх проектах. І іншою дуже важливою перевагою "малинки" є величезна спільнота розробників, які займаються розвитком архітектури та програмного забезпечення. Випущено безліч книг, навчальних посібників, операційних систем та зручних інструментів, що істотно полегшують початківцям початок роботи з системою. Тому саме з цим мікроконтролером рекомендується починати роботу тим, кому вже став "дрібним" ардуїно.

Що таке Raspberry Pi?

Raspberry Pi є недорогий комп'ютеррозміром із кредитну картку, який приєднується до монітора ПК або телевізора та використовує стандартну клавіатурута миша. Зовні комп'ютер є невеликою чотиришаровою друковану платуз USB, HDMI та іншими роз'ємами, слотом для Micro SD, а також гребінцем контактів GPIO. Корпус, карту пам'яті, клавіатуру, мишу, монітор, блок живлення потрібно придбати додатково.

За допомогою "малинки" можна навчитися програмувати мовами Scratch та Python. Спочатку мікрокомп'ютер розроблявся з метою застосування для навчання у школах та університетах, тому для нього існує безліч програмних пакетів і навіть спеціальна операційна система для дітей.

Ключовою особливістю Raspberry є можливість приєднання до нього зовнішніх пристроївта управління ними за допомогою різних програмних пакетів (найпопулярнішим є Python). Різні датчики, світлодіоди, двигуни, реле та інші електронні компонентиможуть підключатися через GPIO контакти так само, як Arduino. Тому ми можемо суттєво розширювати функціонал мікрокомп'ютера, створюючи з нього робочу станціюкожного конкретного проекту.

Історія появи Raspberry

Розробником приладу є британська фірма Raspberry Pi Foundation. Перший зразок було представлено Девідом Бребеном у травні 2011 року. Початок виробництва першої партії моделі датується січнем 2012 роком. З того часу щороку комп'ютер модернізувався, і у продаж надходили досконаліші комп'ютери.

Історія випуску моделей:

  • 29 лютого 2012 року – старт продажів Model Ст.
  • 14 грудня 2012 - початок виробництва моделі Raspberry Pi «A».
  • 14 липня 2014 року – випуск третьої версії Raspberry Pi «B+».
  • 2 лютого 2015 року – випуск Raspberry Pi «2B».
  • 26 листопада 2015 року – випуск нового мікрокомп'ютера Raspberry Pi Zero, оснащеного незмонтованим роз'ємом GPIO.
  • 29 лютого 2016 року – випуск моделі Raspberry Pi 3, що відрізняється 64-бітним процесором, наявністю WI-FI та Bluetooth.
  • 28 лютого 2017 року – модернізована версія Raspberry Pi Zero W з WI-FI та Bluetooth.

Розпинування плати Raspberry Pi model A+

Model A+ є бюджетною версією плати Raspberry Pi. Пристрій випущено в 2014 році на заміну оригінальної моделі A. Плата представлена ​​на малюнку нижче.

На відміну від попередньої моделі А+ має такі характеристики:

  • Велика кількість виходів GPIO – тепер їх стало 40.
  • Micro SD-роз'єм.
  • Знижене споживання енергії – лінійні регулятори напруги були замінені на регулятори, що перемикаються, і це дозволило заощадити енергію.
  • Удосконалена аудіосистема – в платі є окреме джерело живлення зі зниженим шумовим рівнем.
  • Зменшений форм-фактор – композитний аудіовиход вбудований 3,5-мм аудіовиход, наявність отворів кріплення, USB-роз'єм розташований на краю плати.

Розпинка представлена ​​на малюнку

1, 17 контакти - харчування 3,3 ст.

2, 4 контакти – напруга живлення 5 В. Підключено безпосередньо до вхідної напруги плати.

3 – вихід SDA (один із I2C-пінів на платі).

5 - SCl (також одні з I2C-виходів на платі).

6, 9, 14, 20, 25, 30, 34, 39 - Земля. Всі заземлюючі контакти з'єднані, можна використовувати будь-який вихід, який ближче до елементів, що залишилися.

8 – TXD, один із 2 UART-виходів, що відповідає за передачу даних. UART-контакти зазвичай використовують для взаємозв'язку Ардуїно та Raspberry Pi. Важливо правильно з'єднувати плати, оскільки Pi живиться від напруги 3,3, а ардуїно - від 5 В.

10 – RXD, вихід UART, відповідальний прийом даних.

11, 13, 15, 16, 18, 22, 29, 3, 32, 33, 36, 37 – зарезервовані контакти.

12 - PCM_C висновок, який використовується спільно зі спеціальним ШІМ-методом. Забезпечує безпосередній доступ до пам'яті.

19, 38 - MOSI-контакти.

21, 35 - MISO-контакти.

23, 40 - SCLK-контакти.

24, 26 – CS0 та CS1 виходи.

27,28 – ID_SD, зарезервовані для I2C комунікації з енергонезалежною пам'яттю.

Плата Raspberry Pi Model A+ використовується у проектах, в яких важливо підтримувати низьке енергоспоживання та де не потрібна наявність інтерфейсу Ethernet.

Плата Raspberry Pi 3 model B

Raspberry Pi model B є найпоширенішою платою. У порівнянні зі своїм попередником Pi 2 Model B має 64-бітний процесором ARM Cortex-A53 і вбудованим Wi-Fi та Bluetooth. Плата має 1 ГБ оперативної пам'яті, яка ділиться із графічною системою. Способів застосування плати безліч – за їх допомогою можна створювати ігрові приставки, охоронні системи, планшети та інші електронні пристрої.

Для підключення навушників та колонок є 3,5-мілімітровий роз'єм. Також є 4 USB-виходи, до яких можна приєднувати периферію. Підключення різних модулівздійснюється через 15-пінові слоти:

  • DSI – призначено для приєднання дисплея;
  • CSI-2 – приєднання камери через інтерфейс MIPI.

Для низькорівневих інтерфейсів використовуються виходи:

  • Загального призначення – 40 портів вводу/виводу;
  • UART;
  • Входи харчування та земля.

Для комунікації використовуються інтерфейси Ethernet, Wi-Fi 802.11n та Bluetooth 4.1. В якості жорсткого дискаплата використовує microSD-карту із встановленою на ній операційною системою. Карту пам'яті краще використовувати об'ємом 8 ГБ. Raspberry Pi model B використовує операційну систему Linux.

Живлення пристрою здійснюється адаптером на 5 В через роз'єм USB або виходи живлення. Спеціальний вимикач живлення відсутній на Raspberry Pi, щоб увімкнути пристрій, достатньо просто підключити кабель живлення.

Плата Raspberry Pi model Zero

Серія плат model Zero відрізняється від своїх попередників меншими розмірами. Існує 2 види плат цього виду – model Zero та Нова версія Zero W. Друга відрізняється лише наявністю Wi-fi та Bluetooth на борту.

Технічні характеристики Raspberry Zero:

  • 512 МБ оперативної пам'яті;
  • Одноядерний процесор ARMv6Z ARM1176JZF-S з тактовою частотою 1 ГГц;
  • Міні HDMI порт;
  • 2 мікро USB порти, один для підключення до комп'ютера;
  • Wi-Fi 802.11n;
  • Bluetooth 4.1

Розташування виходів та розпинування представлені на малюнку. Плата оснащена 40 портами входу-виходу загального призначення, UART, I2C, SPI, виходами живлення 3,3 і 5 В і землею. Роз'єм не припаяний і потрібен самостійний монтаж.

Нова модель Zero W використовує microSD, на відміну старшої моделі, яка використовує miniSD для роботи. Флеш-карта використовується як носій, її обсяг повинен бути не менше 2 ГБ. Живлення плати здійснюється за допомогою 5-вольтового адапрета через піни живлення або мікро-USB вхід.

З недоліків можна відзначити малу швидкість виконання в порівнянні з Raspberry Pi 3 model B. Але в порівнянні з B Zero має менші розміри, що дозволяє використовувати його в мініатюрних розробках. Використовується Raspberry Pi model Zero у тих самих сферах, як і інші комп'ютери цього сімейства. Плата може бути обладнана периферійними пристроями, блок живлення, екран. За допомогою цих мікрокомп'ютерів створюються системи відеоспостереження, ігрові системи, побутові прилади. Наявність Wi-Fiта Bluetooth дозволяє розширити діапазон застосування. Одночасно із випуском Raspberry Pi model Zero W компанія представила лінійку корпусів для комп'ютера. Корпуси оснащені отвором для роз'єму GPIO та встановлення камери.

Порівняння моделей Raspberry Pi

Оперативна пам'ять

Плати Model A і Model A+ мають найменший обсяг пам'яті - всього 256 МБ. Model B до жовтня 2012 року також мала об'єм 256 МБ, після обсяг був збільшений до 512 МБ, як і у Model B+. У платі Raspberry Pi 3 – максимальний розмір пам'яті, 1 ГБ.

USB порти

Плати Model A та Model A+ оснащені одним портом USB 2.0, у версії Model B кількість портів збільшено до двох, а Model B+ і Pi 3 до чотирьох. Найбільш помітні зміни у Raspberry Pi Zero – у ній з'явився один роз'єм 1 Micro USB OTG.

Аудіовиходи

За цим параметром також відрізняється модель Raspberry Pi Zero – у цій платі 3,5-міліметровий джек, HDMI замінений багатоканальним HD звук через HDMI.

Формат картки пам'яті

Для моделей A та B використовувалися карти пам'яті SD/MMC/SDIO. Всі наступні моделі використовують карту MicroSD.

Кількість портів

Моделі A та B оснащені 26-вивідним GPIO роз'ємом, у наступних моделях це число збільшено до 40.

Споживання енергії

Найбільш енергозберігаючим пристроєм є Raspberry Pi Zero – вона використовує лише 160 мА. Найбільше споживанняенергії – плати Raspberry Pi 3 (800 мА-2.5 мА,4 Вт). Перша модель споживає 300 мА (1,5 Вт), моделі B, A +, B + вимагають близько 600-700 мА.

Розміри

Найменший пристрій - Raspberry Pi Zero, його габарити 65.0 x 30.0 мм x 5мм. Трохи більша модель А+, у якої розміри дорівнюють 65.0 x 56.0 мм x 12мм. Інші плати мають приблизно однаковий розмір 85.0 x 56.0 мм x 17мм.

Де придбати Raspberry Pi

Завдяки величезній популярності мікрокомп'ютерів Raspberry Pi їх можна придбати в будь-якій точці світу в будь-якому магазині. Але офіційними продавцями вважаються лише дві європейські фірми – це «RS Components» та «Element 14». Обидві компанії поставляють міні-комп'ютери в упаковках з різним дизайном, але товари від обох постачальників зроблені в Англії.

Згодом з'явилися і китайські аналоги, які можна купити на AliExpress. Відразу виникає питання про справжності цих гаджетів. Аналіз китайської та англійської версії можна провести, порівнявши їхні робочі характеристики, продуктивність процесора, пам'яті.

Процесор в оригінальній англійській версії працює трохи швидше китайського аналога, те саме стосується і оперативної пам'яті. Відмінності в роботі мінімальні, з чого можна зробити висновок, що китайська версія Raspberry Pi не гірша за своїми робочими параметрами.

Приклади проектів із Raspberry Pi

Управління портативною метеостанцією. При допомоги Raspberry Pi можна реалізувати пристрій, який записуватиме всі метеодані - швидкість вітру, температуру, опади. Можна запрограмувати пристрій на оновлення сайту з погодними умовами.

Цифрова фоторамка. За допомогою Raspberry P можна самостійно виготовити рамку для фотографій, заощадивши приблизно половину вартості. Фоторамка – це медіа-панель, яка керується Raspberry P. Рамку можна модернізувати – вона показуватиме не лише фотографії, а й дату та час, відтворюватиме аудіозаписи, показуватиме прогноз погоди.

Система автоматизації у будинку. Якщо поєднати Raspberry Pi з Ардуїно та програмою Node.js, можна створити ефективний спосібуправління всіма електронними пристроями у будинку. Варіантів роботи багато – автоматичне включенняі вимикання світла за допомогою датчика освітлення, увімкнення/вимкнення телевізора, регулювання температурного режимув будинку.

За допомогою плати Raspberry Pi можна реалізовувати різні проекти - від музичних інструментівдо фотоапаратів та планшетів. При цьому використання цієї плати може значно знизити вартість саморобного приладу.

Raspberry Pi - сама по собі цікава та багатофункціональна річ, на базі якої можна реалізувати безліч проектів.

Але існують плати розширення, які роблять Raspberry Pi ще більш функціональною та розширюють сфери її застосування.

Короткий огляд-підбірку представляють інтерес плат розширення для Raspberry Pi я публікую сьогодні на блозі.

Sense HAT – офіційна платня розширення від Raspberry Pi Foundation.

Вона створена для навчання роботі з GPIO та несе на собі:

  • матричний 8×8 дисплей із RGB-світлодіодів
  • п'ятипозиційний джойстик
  • датчик відносної вологості
  • датчик температури
  • барометр
  • магнітометр
  • акселерометр
  • гіроскоп

Sense HAT підійде для людей із будь-яким рівнем підготовки. Розробники випустили спеціальну бібліотеку Python , в якій описані функції для роботи з усіма сенсорами цієї плати розширення, а в мережі існує безліч посібників з практичного використання цієї плати в DIY-проектах.

Найочевиднішим DIY-проектом, що діє Sin HAT, є створення метеостанції. Отримуємо дані з барометра, датчиків вологості та температури, використовуємо матричний дисплейдля виведення інформації, виходячи з отриманих даних.

Освоїти роботу з GPIO можна іншими способами. Наприклад, купивши потрібні сенсориокремо, знайшовши в мережі посібника для новачків із програмування на Python і провівши власні експерименти. Але використання Sense HAT є найбільш доброзичливим до новачків методом отримання таких знань і тому відмінно підходить для школярів або просто далеких від техніки (але людей, які цікавляться і бажають пізнати щось нове).

Практичне застосування: навчання роботі з GPIO та Python, створення власної метеостанції, інші DIY-проекти.

SupTronics X800

SupTronics X800 – модуль для підключення 2,5″ жорстких дисківдо Raspberry Pi.

Все просто – на платі розпаяний SATA-інтерфейс та отвори для надійного кріплення гвинтами жорсткого диска. Поверх плати закріплюється "малинка", а сполучення з платою відбувається за допомогою установки компактного перехідника з USB-порту модуля на USB-порт "малинки".

Жорсткі диски можна підключати до будь-якої ємності. В описі самого модуля сказано, що підтримуються диски до 1Тб включно, але контролер GL830, що використовується в модулі, не містить обмежень по ємності використовуваного накопичувача, а вже купили SupTronics X800 люди підтверджують, що він працює з дисками і на 2-4Тб.

В якості приємного бонусу- Цей модуль дозволяє подолати один з головних недоліків Raspberry Pi - інтерфейси, що стирчать на дві сторони. Погодьтеся, незручно, коли на одному торці малини виведені порти USBта Ethernet, а на боці знаходяться порти HDMIта microUSB для живлення. В результаті утворюється такий неохайний їжачок із дротів. SupTronics X800 дублює порти HDMI і microUSB таким чином, що вони виводяться на той же торець, де розміщені Ethernet та USB-порти.

Відмінна штука для перфекціоністів, які прагнуть простоти і завершеності.

Практичне застосування: створення домашнього сервераабо медіаприставки (tv-box) на базі Raspberry Pi.

SupTronics X400

Не секрет, що у Raspberry Pi досить погано справи з висновком звуку.

При виведенні звуку на аналоговий 3,5мм роз'єм найчастіше з'являються перешкоди та брязкіт, особливо на високій гучності. Якщо звук йдепо HDMI, то перешкод немає. Але в будь-якому випадку встановлена ​​в "маліні" звукова карта відноситься до початкового сегменту і не здатна задовольнити поціновувачів якісного звучання.

Для потреб більшості користувачів за очі вистачає і такої звукової карти. Але якщо хочеться задіяти Raspberry Pi у створенні просунутого медіацентру чи автомобільної акустичної системи, не обійтися без модуля SupTronics X400.

SupTronics X400 – це високоякісна звукова карта, що підключається до GPIO-інтерфейсу "малин".

На ній встановлено:

  • ЦАП Burr-Brown 32 біт/384 кГц (TI PCM5122)
  • Підсилювач D-класу (TI TPA3118D2)
  • Підсилювач для навушників, окремий (TI TPA6133A)
  • ІЧ-приймач
  • Ручка регулювання гучності
  • 2 RCA-виходи для акустики та 3,5мм роз'єм для навушників
  • Гніздо живлення з власним ланцюгом стабілізації

Вихідна потужність складає 2×20Вт, співвідношення сигнал/шум 112дБ, рівень спотворень 0,0019%. Цілком аудіофільське рішення за невеликі гроші.

Практичне застосування:створення Hi-Fi медіацентру або автомобільного комп'ютера із вбудованою акустичною системою на базі Raspberry Pi.

SupTronics X6000

SupTronics X6000 – ще одна звукова картка від компанії SupTronics, що спеціалізується на створенні якісних модулів для Raspberry Pi.

На відміну від свого молодшого побратима (я про X400), SupTronics X6000 може похвалитися вже 4 аналоговими 3,5 мм аудіовиходами для підключення 7.1-канальної акустики, цифровим виходом S/PDIF та підтримкою виведення звуку через HDMI-інтерфейс.

Зник ІЧ-приймач та ручка регуляції звуку. Власний вхід для живлення із ланцюгом стабілізації залишився.

Зате тут встановлено аж 4 ЦАПи ESS Tech Sabre ES9023.

На мій погляд, X6000 варто купувати вже більш просунутим поціновувачам правильного звуку, які розуміють, що вони будуть робити з цим модулем. Для потреб звичайного домашнього користувача із запитами трохи вище за середнє буде достатньо і моделі X400.

Практичне застосування:створення Hi-Fi медіацентру, системи "Мультірум" або автомобільної акустичної системи на базі Raspberry Pi.

Модуль акумулятора + USB-хаб

Ще один простий та корисний модуль.

На платі встановлено акумулятор на 3800мАч, зарядний пристрійдля нього та USB-хаб на додаткові 5 портів (чотири звичайних USB 2.0 та ще один microUSB OTG).

Живлення подається до порту для заряджання акумулятора, а сама “малинка” запитується від цього акумулятора. Враховуючи низьке енергоспоживання Raspberry Pi, ємності акумулятора при вимкненні джерела живлення їй вистачить надовго.

Практичне застосування: створення портативного комп'ютерана базі Raspberry Pi, інші DIY-проекти, використання як ДБЖ.

Модуль GPS

GPS-модуль, сумісний з усією лінійкою мікрокомп'ютерів Raspberry Pi, включаючи навіть .

Має низьке енергоспоживання і стандартний гнізд під зовнішню антену. При необхідності антена, що йде в комплекті, легко замінюється на будь-яку іншу, відповідної потужності і довжини.

Практичне застосування:створення автомобільного комп'ютера з урахуванням Raspberry Pi, інші DIY-проекты.

Модуль для підключення VGA-монітора

І ще один функціональний модуль, який просто додає VGA-порт Raspberry Pi.

VGA – застарілий стандарт. Купити з рук монітор з VGA-виходом сьогодні можна за символічні 500 рублів, а то й зовсім забрати за самовивіз. Але, будучи підключеним до Raspberry Pi, такий монітор ще може довго і з користю попрацювати.

Проблема лише в тому, що на "маліні" немає VGA-роз'єму. І ця проблема вирішується придбанням додаткового модуля.

Практичне застосування:підключення VGA-монітора до Raspberry Pi

E-Ink дисплей для Raspberry Pi

Всі знають, що Raspberry Pi можна підключати дисплеї. Я навіть публікував невдовзі після придбання "малинки".

Але в даному випадкумова йде не про звичайний дисплей, а про виготовлене за технологією електронного чорнила.

E-Ink дисплей має ультранизьке енергоспоживання. Він має високою контрастністю, не сліпне на сонці і не потребує світлодіодного підсвічування. Підключається по GPIO і сумісний з будь-якою малиною.

Можливості E-Ink дисплеяобмежуються лише фантазією його власника. Наприклад, я читав статтю про те, як в одному магазині власники повністю замінили паперові цінники на електронні, виготовлені на базі такого дисплея.

Практичне застосування:різні DIY проекти.

Ось така вийшла добірка.

Нагадую, що вступну статтю про те, що є Raspberry Pi та Arduino можна прочитати, а опубліковано огляд Raspberry Pi та опис перших кроків із запуску та налаштування для початківців.



ПОХОДЖЕННЯ СТАТТІ