Raspberry Pi Mini -tietokoneen laajentaminen

Raspberry Pi on jo monikäyttöinen pakkauksesta. Mutta laitteistolaajennuksilla, jotka on kytketty suoraan piirilevyyn, voit lisätä mahdollisuuksia merkittävästi. Esittelemme sinulle joitain merkittäviä komponentteja.

"Hardware Attached on Top" (HAT) -konseptin avulla Raspberryllä on helppo tapa laajentaa ominaisuuksiaan. Lisäosat kytketään yksinkertaisesti levyn GPIO-nastoihin. Laajennussarjoissa on yleensä myös muoviset välilevyt, jotka suojaavat oikosululta, jos emolevy ja laajennuskortti joutuvat liian lähelle toisiaan. Tällaisten laajennusten valikoima on kasvanut huomattavasti viime vuosina. Virallisten hattujen lisäksi valmistaja Pimoroni erottuu erityisesti.

Tässä artikkelissa esittelemme sarjan erityisen mielenkiintoisia HAT-levyjä. Painopiste on malli 4, mutta tässä esitellyt laudat sopivat myös vanhempiin malleihin tai upouusiin Pi 5, vaikka heidän ei tarvitsekaan. Siksi sinun tulee selvittää yhteensopivuus ennen ostamista (katso viimeinen kohta "Tarkista ennen ostamista!").

Rikas ääni DAC:lla

Välittömästi toimiva, eli "pakkauksesta käsin otettu" laajennus parantaa levyn ääniominaisuuksia. Raspberry Foundationilla on tarjolla erilaisia ​​malleja tällaisista "Digital Audio Controllers" (DAC) -ohjaimista.

Se, mikä levy sopii sinulle, riippuu ympäristöstäsi. The Digi AMP+ on oikea valinta, jos haluat liittää passiiviset kaiuttimet tietokoneeseen. Levy tarjoaa tavanomaiset puristusliitännät kaapeleille ja tuottaa jopa 35 wattia kanavaa kohti. Se riittää varmasti kodin olohuoneeseen.

- Raspberry Pi DAC tai sen Plus-versio, toisaalta on tarkoitettu aktiivikaiuttimille. Ne tarjoavat klassisen liitännän banaaniliittimien kautta. Tällaisessa järjestelmässä kaiutin, jossa on integroitu vahvistin, on kytketty signaalilähteeseen. HATit muuntavat digitaaliset signaalit analogisiksi signaaleiksi, jotta voit liittää Raspberryn joko suoraan kaiuttimiin tai stereojärjestelmään (AUX-tulo). Yhdessä oikean ohjelmiston kanssa voit muuttaa Raspberry Pi:n suoratoistolaatikoksi WLAN-verkkoa varten tai käyttää sitä tietojen tallennusvälineille tallennetun musiikin toistamiseen.

Kaikille Lego-faneille

- Raspberry Pi Build HAT laajennuskortti, joka voi ohjata jopa neljää moottoria ja anturia – mukaan lukien Mindstorm kosmoksen komponentit – on saatavilla kaikille kunnianhimoisille Lego-harrastajille, jotka ovat intensiivisesti mukana Lego Technicsissä. Löydät jopa Lego-laudan erikoisliikkeistä, joiden avulla voit integroida laudan suoraan Lego-luomukseesi. Voit liittää useimmat LPF2-liitäntää käyttävät komponentit. Yhteensopivuustiedot löytyvät laudan viralliselta tuotesivulta.

Mutta varokaa: Integroitu virtalähde ei riitä ohjaamaan kortilla olevaa moottoria.

HAT-kortille tarjotaan lisävarusteena ulkoinen virtalähde, joka sopii vain tälle komponentille. Et voi käyttää tätä virtalähdettä laitteen käyttämiseen Pi 400, esimerkiksi. Python-projekteille on laaja kirjasto etäisyys-, liike- tai värianturien ohjaamiseen, joka on selitetty yksityiskohtaisesti.

Laajennus maksaa hieman alle 30 dollaria. Vastaava virtalähde maksaa sitten hieman alle 20 dollaria.

Raspbee II: Kotiautomaatioon

Etsitkö tapaa ohjata älykästä kotiasi keskitetysti Raspberry Pi:n kautta? Silloin kannattaa ehdottomasti katsoa Raspbee II hallitus. Kuten nimestä voi päätellä, se on laajennus, joka kommunikoi Zigbee-standardia käyttävien laitteiden kanssa. Pienessä levyssä on jopa paikka akulle, jotta laitteita voidaan ohjata reaaliaikakellon (RTC) kautta.

Perusideana on päästä eroon muiden valmistajien erilaisista porteista. Tämä toimii myös niin kauan, kun valmistajan ohjelmisto tunnistaa komponentit. Siksi kannattaa tutustua asiakirjoihin ennen ostopäätöksen tekemistä. Loppujen lopuksi Zigbee on vain viestintäprotokolla. Ohjausjärjestelmän "taika" on tällöin suoritettava ohjelmiston avulla.

Tämä hyödyllinen lisä älykkään kotiin maksaa alle 30 dollaria.

Game Hat: The Raspberrystä tulee konsoli

Esittelimme Retropiirakka projekti monta vuotta sitten: Tavoitteena on muuttaa pieni piirilevy pelikonsoliksi. Ihanteellinen kumppani tähän projektiin on Peli HAT Wavesharesta. Se on kuitenkin joskus saatavilla vain Saksassa odotusajan kanssa.

Termi "HAT" ei oikein sovi tähän, koska Raspberry Pi on kytketty peliohjaimen laitteistoon. Game HATissa on 3.5 tuuman näyttö, jonka resoluutio on 480 × 320 pikseliä ja 60 FPS. Tämän pitäisi helposti riittää klassisille peleille.

Kaksi pientä kaiutinta ja liitäntämahdollisuus kuulokkeille on integroitu. Sen ympärille on ryhmitelty tavalliset muista peliohjaimista tutut painikkeet. Kotelon yläosassa on myös kaksi liipaisinta. Nämä ovat kuitenkin melko herkkiä - joten sinun ei pitäisi pelata aivan niin villisti, jotta peli pysyisi hauskana mahdollisimman pitkään.

Se on erittäin helppo asentaa. Akku tarvitaan koko järjestelmän virtalähteeksi, jotta voit pelata missä ja milloin tahansa. Ulkoisen virtalähteen hankinnan tekniset tiedot löydät tuotekuvauksesta ja projektiwikistä.

Valmistajan mukaan akun käyttöikä on jopa kaksi tuntia. Tämä on kuitenkin erittäin optimistista. Käytännössä ja aktiivisesti pelatessa peliaika on todennäköisemmin hyvä tunti. Tämä ei kuitenkaan vähennä hauskuutta laajennuksen kanssa, joka maksaa noin 45 dollaria.

Koneoppiminen Pi:llä

Kiehtovat projektit ovat mahdollisia Braincraft HAT. Sinun on kuitenkin myös oltava valmis perehtymään monimutkaiseen aiheeseen. Laajennus ei ole "nopea projekti" viikonloppuna.

Lisäosan ideana on tarjota (jopa ammattikäyttäjille) tapa luoda "aivoja" koneoppimista varten useissa eri paikoissa. Ammattilaiset puhuvat mielellään myös reunalaskennasta tässä yhteydessä.

"Silmät" ja muut aistit on vielä lisättävä HATin ja piirilevyn yhdistelmään. Mutta monipuolisten liitäntävaihtoehtojen ansiosta tämä on melko helppo tehdä. Braincraft HATissa on 240 × 240 TFT IPS-näyttö palautteen lähettämiseksi järjestelmästä, paikat kameran liitäntäkaapeleille kuvankäsittelyprojekteja varten, viisisuuntainen joystick, vasen ja oikea mikrofoni, stereokuulokkeiden lähtö, stereo 1 W kaiutinlähtö ja kolme RGB dotstar LEDit. Stemma QT -liitäntä mahdollistaa lämpöanturien liittämisen. Vaihtoehtoisesti voit myös asentaa tuulettimen alapuolelle, joka pitää levyn mukavassa lämpötilassa tietokoneintensiivisiä projekteja varten.

Hyvällä 40 dollarilla saat erittäin vankan perustan projekteillesi. Valmistaja esittelee monipuoliset mahdollisuudet tuotesivun videosarjassa.

Näyttö: "Olkoon kosketus"

Syöttö suoraan näytölle? Sekään ei ole ongelma. Resistiivinen 3.5 tuuman näyttö Waveshare on todellinen HAT, jonka kiinnität tavalliseen tapaan GPIO-palkkiin. Toimitus sisältää myös vastaavan kynän. Ajurit mahdollistavat ongelmattoman toiminnan Ubuntu Maten tai Retropien alla. Noin 40 dollarilla voit lisätä tämän yksinkertaisen syöttövaihtoehdon Raspberryen.

A kosketusnäyttö, jonka resoluutio on 800 × 480 pikseliä on saatavana samalta valmistajalta, joka on huomattavasti suurempi 5 tuumana ja kapasitiivinen (eli reagoi yksinkertaiseen kosketukseen ilman painetta). Tämä muuttaa Pi:n pieneksi tabletiksi. Kuljettajat toimivat erinomaisesti. Kuten muissakin tableteissa, voit säätää näytön kirkkautta suoraan työpöydältä.

Tämä näyttö ei kuitenkaan ole suora HAT: Sen sijaan liität kortin kamerapalkin ja kaapelin kautta. Siinä ei olisi ollut paljon järkeä toisin päin, koska näyttö on suurempi kuin itse taulu. Tämän suunnittelun etuna on, että GPIO-nastat pysyvät käytettävissä ja käytettävissä.

Ja jos ei halua suunnitella omaa asuntoa 3D-tulostimella, niin elektroniikkaliikkeistä löytyy koko valikoima koteloita, joista osassa on myös teline eräänlaisen kioskijärjestelmän rakentamiseen.

Suuremman näytön katuhinta on noin 50 dollaria.

Välttämättömät hatut harrastajille

Yksi kaikkien ulkoiluprojektien haasteista on tietokoneen virransyöttö. Tämä johtuu siitä, että käyttöpaikan lähellä ei aina ole pistorasiaa. Tunnetuista sähköliikkeistä löydät laajan valikoiman piirilevyjä, jotka pystyvät syöttämään virtaa Raspille itsenäisesti, avainsanalla "UPS". Nämä ovat usein akkupaketteja, joihin sinun tarvitsee vain asettaa tavanomaisia ​​ladattavia akkuja. Esimerkiksi Wavesharessa on UPS HATTU tarjolla.

- Pi mehu on kalliimpaa. Hyvällä 50 dollarilla ylöspäin saat akun, jonka kapasiteetti on 1820 mAh. Suorituskyvyllä on hintansa. Pidempiä toimitusaikoja on myös odotettavissa. Piirilevy sisältää reaaliaikakellon, jotta aikaohjaimet ja aikaleimat pysyvät tarkkoina.

Onko sinulla verkkokytkintä, joka voi syöttää virtaa Ethernet-kaapelilla liitettyihin laitteisiin? Sitten virkamies PoE + HAT on hyvä valinta minitietokoneen virran syöttämiseen Ethernet-kaapelin kautta. Levy kestää tulojännitteitä 37 - 57V ja syöttää sitten tasaisen 5V kortille. Integroitu tuuletin päästää rajapinnan korkeamman lämpötilan haihtumaan. Ennen ostamista kannattaa kuitenkin tarkistaa verkkokytkimen jännite ja siten myös teho. Jos tämä sopii, 20 dollaria on järkevä sijoitus moniin työtilanteisiin.

Robotiikan aloitus

Tosin: noin 60 dollaria puhtaasta aloituspakkauksesta Trilobot Pimoronilta ei ole kauppaa. Se muodostaa kuitenkin perustan astumiselle robotiikan kiehtovaan maailmaan. Tämän varmistaa laaja ohjelmistokirjasto, joka valmistajan tapaan on hyvin dokumentoitu.

Mitä muuta tarvitset ostaaksesi nauttiaksesi kaikesta hauskasta? Tietenkin tarvitset Raspberry Pi:n, jossa on SD-kortti. Koska tämä on liikkuvan robotin perusta, tarvitset myös sijainnista riippumattoman virtalähteen. Erinomaiset ohjeet osoittavat, kuinka akku kiinnitetään. Sinun tulee ehdottomasti tutustua näihin ennen lisäosien ostamista. A Raspberry Pi v2 kamera lisätään myös nopeasti ostoslistalle, jotta voit "nähdä" myös robotin näkökulmasta.

Ja mitä saat rahoillesi? No, tässäkin tapauksessa "HAT" on melko harhaanjohtava, koska asennat itse Vadelma Pi 4 rakentamisessa. Tämä käsittää piirilevyn, jossa on kaksi sähkömoottoria, jotka ajavat pyöriä, jotka muistuttavat kuun ajoneuvoa. Törmäysten välttämiseksi sarjassa on ultraäänietäisyysanturit. Ja jotta robotin ajaminen näyttäisi todella siistiltä, ​​alapuolella olevat RGB-LEDit tarjoavat tunnelmallisen valaistuksen. Sarja sopii tietysti myös kaikille oppilaitosten työntekijöille robotiikan perusteiden opettamiseen.