كيفية توسيع جهاز الكمبيوتر Raspberry Pi Mini الخاص بك

إن Raspberry Pi متعدد الاستخدامات بالفعل. ولكن مع ملحقات الأجهزة التي يتم توصيلها مباشرة باللوحة، يمكنك زيادة الإمكانيات بشكل كبير. نقدم لك بعض المكونات الرائعة.

مع مفهوم "الأجهزة المرفقة في الأعلى" (HAT)، فإن جهاز Raspberry لديه طريقة سهلة لتوسيع قدراته. يتم توصيل الوظائف الإضافية ببساطة بدبابيس GPIO الموجودة على اللوحة. تشتمل مجموعات التوسيع عادةً أيضًا على فواصل بلاستيكية للحماية من الدوائر القصيرة إذا اقتربت اللوحة الرئيسية ولوحة التوسيع من بعضهما البعض. لقد زاد نطاق هذه الامتدادات بشكل كبير في السنوات الأخيرة. بالإضافة إلى القبعات الرسمية، الشركة المصنعة Pimoroni يبرز بشكل خاص.

في هذه المقالة، نقدم سلسلة من لوحات HAT المثيرة للاهتمام بشكل خاص. التركيز على نموذج 4، ولكن اللوحات المعروضة هنا يمكن أن تناسب أيضًا الطرازات القديمة أو الجديدة تمامًا بي 5، على الرغم من أنهم لا يحتاجون إلى ذلك. لذلك يجب عليك معرفة التوافق قبل الشراء (راجع النقطة الأخيرة "تحقق قبل الشراء!").

صوت غني مع DAC

يعمل الامتداد الذي يعمل على الفور، أي "خارج الصندوق"، على تحسين خصائص الصوت للوحة. لدى مؤسسة Raspberry نماذج مختلفة من "وحدات التحكم في الصوت الرقمي" (DAC) المعروضة.

تعتمد اللوحة المناسبة لك على بيئتك. ال ديجي أمب+ هو الخيار الصحيح إذا كنت تريد توصيل مكبرات الصوت السلبية بالكمبيوتر. توفر اللوحة وصلات المشبك المعتادة للكابلات وتوفر خرجًا يصل إلى 35 واط لكل قناة. وهذا بالتأكيد يكفي لغرفة المعيشة في المنزل.

• Raspberry Pi DAC أو نسخته Plusومن ناحية أخرى، فهي مخصصة للمتحدثين النشطين. أنها توفر الاتصال الكلاسيكي عبر سدادات الموز. في مثل هذا النظام، يتم توصيل مكبر الصوت المزود بمكبر الصوت المدمج بمصدر الإشارة. تقوم HATs بتحويل الإشارات الرقمية إلى إشارات تناظرية بحيث يمكنك توصيل Raspberry إما مباشرة بمكبرات الصوت أو نظام الاستريو (مدخل AUX). بالاشتراك مع البرنامج المناسب، يمكنك تحويل Raspberry Pi إلى صندوق بث لشبكة WLAN أو استخدامه لتشغيل الموسيقى المخزنة على وسائط تخزين البيانات.

لجميع محبي ليغو

• راسبيري باي بيلد هات لوحة التوسعة، التي يمكنها التحكم في ما يصل إلى أربعة محركات وأجهزة استشعار - بما في ذلك مكونات من عالم Mindstorm - متاحة لجميع هواة Lego الطموحين الذين يشاركون بشكل مكثف في Lego Technics. يمكنك أيضًا العثور على لوحة Lego في المتاجر المتخصصة، والتي يمكنك استخدامها لدمج اللوحة مباشرةً في إبداعات Lego الخاصة بك. يمكنك توصيل معظم المكونات التي تستخدم اتصال LPF2. يمكن العثور على تفاصيل التوافق على صفحة المنتج الرسمية للوحة.

ولكن حذار: مصدر الطاقة المتكامل غير كافٍ لتشغيل محرك على اللوحة.

يتم تقديم وحدة إمداد طاقة خارجية كملحق للوحة HAT، وهي مناسبة فقط لهذا المكون. لا يمكنك استخدام وحدة إمداد الطاقة هذه لتشغيل بي 400، على سبيل المثال. توجد مكتبة واسعة لمشاريع بايثون للتحكم في حساسات المسافة أو الحركة أو الألوان، والذي تم شرحه بالتفصيل.

تكاليف التمديد أقل بقليل من 30 دولارًا. ثم تبلغ تكلفة مصدر الطاقة المطابق أقل بقليل من 20 دولارًا.

Raspbee II: لأتمتة المنزل

هل تبحث عن طريقة للتحكم في منزلك الذكي مركزيًا عبر Raspberry Pi؟ ثم يجب عليك بالتأكيد إلقاء نظرة على راسبي الثاني سبورة. كما يوحي الاسم، فهو امتداد يتواصل مع الأجهزة التي تستخدم معيار Zigbee. تحتوي اللوحة الصغيرة أيضًا على فتحة للبطارية بحيث يمكن التحكم في الأجهزة عبر ساعة الوقت الفعلي (RTC).

الفكرة الأساسية هي التخلص من البوابات المختلفة من الشركات المصنعة الأخرى. يعمل هذا أيضًا طالما تم التعرف على المكونات بواسطة برنامج الشركة المصنعة. ولذلك فمن المفيد الاطلاع على الوثائق قبل اتخاذ قرار الشراء. بعد كل شيء، Zigbee هو مجرد بروتوكول اتصال. يجب بعد ذلك تنفيذ "سحر" نظام التحكم بواسطة البرنامج.

هذه الإضافة المفيدة للمنزل الذكي تكلف أقل من 30 دولارًا.

Game Hat: The Raspberry يصبح وحدة تحكم

قدمنا فطيرة الرجعية المشروع منذ سنوات عديدة: الهدف هو تحويل لوحة الدائرة الصغيرة إلى وحدة تحكم في الألعاب. الرفيق المثالي لهذا المشروع هو لعبة القبعة من ويفشير. ومع ذلك، فهو متوفر في بعض الأحيان فقط في ألمانيا مع فترة انتظار.

المصطلح "HAT" لا يتناسب حقًا هنا، لأن Raspberry Pi متصل بأجهزة لوحة الألعاب. تأتي Game HAT بشاشة مقاس 3.5 بوصة بدقة 480×320 بكسل و60 إطارًا في الثانية. وهذا يكفي بسهولة للألعاب الكلاسيكية.

تم دمج مكبري صوت صغيرين وخيار اتصال لسماعات الرأس. يتم تجميع الأزرار المعتادة المألوفة في لوحات الألعاب الأخرى حولها. يوجد أيضًا مشغلان في الجزء العلوي من السكن. ومع ذلك، فهي حساسة جدًا — لذا لا يجب أن تلعب بشكل جامح جدًا من أجل الحفاظ على متعة اللعبة لأطول فترة ممكنة.

فمن السهل جدا لاقامة. يلزم وجود بطارية لتشغيل النظام بأكمله حتى تتمكن من اللعب في أي وقت وفي أي مكان. يمكنك العثور على مواصفات شراء مصدر الطاقة الخارجي في وصف المنتج وفي ويكي المشروع.

تنص الشركة المصنعة على أنه من الممكن أن يصل عمر البطارية إلى ساعتين. ومع ذلك، هذا متفائل جدا. في الممارسة العملية، وعند ممارسة لعبة ما، من المرجح أن يكون وقت اللعب ساعة جيدة. ومع ذلك، فإن هذا لا ينتقص من متعة الامتداد الذي يكلف حوالي 45 دولارًا.

التعلم الآلي مع Pi

مشاريع رائعة ممكنة مع قبعة Braincraft. ومع ذلك، عليك أيضًا أن تكون على استعداد للتعرف على الموضوع المعقد. التمديد ليس من أجل "مشروع سريع" في عطلة نهاية الأسبوع.

الفكرة وراء الوظيفة الإضافية هي تقديم (حتى للمستخدمين المحترفين) طريقة لإنشاء "أدمغة" للتعلم الآلي في مجموعة واسعة من المواقع. يحب المحترفون أيضًا التحدث عن الحوسبة المتطورة في هذا السياق.

لا تزال هناك حاجة إلى إضافة "العيون" والحواس الأخرى إلى مجموعة HAT ولوحة الدائرة الكهربائية. ولكن بفضل خيارات الاتصال المتنوعة، أصبح من السهل جدًا القيام بذلك. تحتوي قبعة Braincraft على شاشة TFT IPS مقاس 240 × 240 لإخراج التعليقات من النظام، وفتحات لكابلات توصيل الكاميرا لمشاريع معالجة الصور، وعصا تحكم خماسية الاتجاهات، وميكروفونات يسار ويمين، ومخرج سماعة رأس استريو، ومخرج مكبر صوت استريو 1 وات، وثلاثة مصابيح LED النقطية RGB. يسمح اتصال Stemma QT بتوصيل أجهزة الاستشعار الحرارية. اختياريًا، يمكنك أيضًا تركيب مروحة على الجانب السفلي، والتي تحافظ على درجة حرارة اللوحة مريحة للمشروعات التي تتطلب حوسبة مكثفة.

مقابل 40 دولارًا جيدًا، تحصل على أساس متين جدًا لمشاريعك. تعرض الشركة المصنعة الإمكانيات المتنوعة في سلسلة من مقاطع الفيديو على صفحة المنتج.

العرض: "فليكن هناك لمسة"

الإدخال مباشرة على الشاشة؟ هذه ليست مشكلة أيضا. شاشة مقاومة مقاس 3.5 بوصة من Waveshare هي قبعة حقيقية، يمكنك ببساطة إرفاقها بشريط GPIO كالمعتاد. يتضمن نطاق التسليم أيضًا القلم المطابق. تتيح برامج التشغيل التشغيل الخالي من المشاكل ضمن Ubuntu Mate أو Retropie. مقابل حوالي 40 دولارًا، يمكنك إضافة خيار الإدخال البسيط هذا إلى Raspberry.

A شاشة تعمل باللمس بدقة 800 × 480 بكسل متوفر من نفس الشركة المصنعة، وهو أكبر بكثير بقياس 5 بوصات وسعوي (أي يتفاعل مع لمسة بسيطة دون ضغط). يؤدي هذا إلى تحويل Pi إلى جهاز لوحي صغير. السائقين يعملون بشكل ممتاز. كما هو الحال مع الأجهزة اللوحية الأخرى، يمكنك التحكم في سطوع الشاشة مباشرة على سطح المكتب.

ومع ذلك، هذه الشاشة ليست قبعة مباشرة: بدلاً من ذلك، يمكنك توصيل اللوحة عبر شريط الكاميرا والكابل. لن يكون الأمر منطقيًا على العكس من ذلك، حيث أن الشاشة أكبر من اللوحة نفسها. تتمثل ميزة هذا التصميم في أن دبابيس GPIO تظل متاحة ويمكن الوصول إليها.

وإذا كنت لا ترغب في تصميم مسكنك الخاص باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد، فيمكنك العثور على مجموعة كاملة من المساكن في متاجر الإلكترونيات، وبعضها يحتوي أيضًا على حامل لبناء نوع من نظام الأكشاك.

ويبلغ سعر الشارع للشاشة الأكبر حوالي 50 دولارًا.

القبعات الأساسية للهواة

أحد التحديات التي تواجه جميع المشاريع الخارجية هو تزويد الكمبيوتر بالطاقة. وذلك لأنه لا يوجد دائمًا مقبس طاقة بالقرب من مكان الاستخدام. يمكنك العثور على مجموعة كاملة من لوحات الدوائر التي يمكنها تزويد Raspi بالطاقة بشكل مستقل في محلات بيع الأجهزة الكهربائية المعروفة تحت كلمة "UPS". غالبًا ما تكون هذه عبارة عن حزم بطاريات تحتاج فقط إلى إدخال البطاريات التقليدية القابلة لإعادة الشحن فيها. على سبيل المثال، تمتلك Waveshare قبعة يو بي إس متاح بالعرض.

• عصير باي هو أكثر تكلفة. مقابل 50 دولارًا فما فوق، تحصل على بطارية بسعة 1820 مللي أمبير. الأداء له ثمنه. ومن المتوقع أيضًا أن تكون أوقات التسليم أطول. تشتمل لوحة الدائرة على ساعة زمنية حقيقية بحيث تظل عناصر التحكم في الوقت والطوابع الزمنية دقيقة.

هل لديك محول شبكة يمكنه توفير الطاقة للأجهزة المتصلة عبر كابل Ethernet؟ ثم الرسمي PoE + HAT يعد خيارًا جيدًا لتزويد الكمبيوتر الصغير بالطاقة عبر كابل Ethernet. يمكن للوحة التعامل مع جهد الإدخال من 37 إلى 57 فولت ومن ثم توفير 5 فولت ثابت للوحة. تسمح المروحة المدمجة بتبديد درجة الحرارة المرتفعة في الواجهة. ومع ذلك، قبل الشراء، يجب عليك التحقق من الجهد وبالتالي الطاقة التي يوفرها محول الشبكة. إذا كان هذا مناسبًا، فإن مبلغ الـ 20 دولارًا يعتبر استثمارًا معقولًا للعديد من مواقف العمل.

البدء مع الروبوتات

باعتراف الجميع: بسعر 60 دولارًا تقريبًا لمجموعة أدوات البداية النقية، فإن تريلوبوت من بيموروني ليست صفقة. ومع ذلك، فهو يشكل الأساس لدخول عالم الروبوتات الرائع. يتم ضمان ذلك من خلال مكتبة البرامج الواسعة، والتي، كالمعتاد من الشركة المصنعة، موثقة جيدًا.

ما الذي تحتاج إلى شرائه أيضًا للاستمتاع بالمتعة الكاملة؟ بالطبع، أنت بحاجة إلى Raspberry Pi مع بطاقة SD كأساس. نظرًا لأن هذا هو الأساس للروبوت المتنقل، فستحتاج أيضًا إلى مصدر طاقة مستقل عن الموقع. توضح لك التعليمات الممتازة كيفية توصيل حزمة البطارية. يجب عليك بالتأكيد استشارة هذه قبل شراء أجزاء إضافية. أ كاميرا راسبيري باي v2 تتم إضافتها أيضًا بسرعة إلى قائمة التسوق حتى تتمكن أيضًا من "الرؤية" من منظور الروبوت.

وماذا تحصل مقابل أموالك؟ حسنًا، في هذه الحالة أيضًا، يعد "HAT" مضللًا إلى حد ما، لأنك تقوم بالفعل بتثبيت ملف التوت بي 4 في البناء. ويتكون هذا من لوحة دوائر بها محركان كهربائيان يدفعان العجلات، والتي تذكرنا بالمركبة القمرية. لتجنب الاصطدامات، تحتوي المجموعة على أجهزة استشعار المسافة بالموجات فوق الصوتية. ولجعل قيادة الروبوت تبدو رائعة حقًا، توفر مصابيح RGB LED الموجودة على الجانب السفلي إضاءة جوية. تعد هذه المجموعة بالطبع رائعة أيضًا لجميع الموظفين في المؤسسات التعليمية لتعليم أساسيات الروبوتات.