Comment étendre votre mini PC Raspberry Pi

Le Raspberry Pi est déjà polyvalent dès sa sortie de la boîte. Mais avec des extensions matérielles branchées directement sur la carte, vous pouvez augmenter considérablement les possibilités. Nous vous présentons quelques composants remarquables.

Avec le concept « Hardware Attached on Top » (HAT), le Raspberry dispose d'un moyen simple d'étendre ses capacités. Les modules complémentaires sont simplement branchés sur les broches GPIO de la carte. Les kits d'extension comprennent généralement également des entretoises en plastique pour protéger contre les courts-circuits si la carte principale et la carte d'extension sont trop rapprochées. La gamme de ces extensions s'est considérablement élargie ces dernières années. En plus des HAT officielles, le fabricant Pimoroni se démarque particulièrement.

Dans cet article, nous présentons une série de cartes HAT particulièrement intéressantes. L'accent est mis sur modèle 4, mais les planches présentées ici peuvent également s'adapter à des modèles plus anciens ou aux tout nouveaux Pi 5, même s'ils ne sont pas obligés de le faire. Il convient donc de vous renseigner sur la compatibilité avant d'acheter (voir dernier point « Vérifiez avant d'acheter ! »).

Un son riche avec DAC

Une extension qui fonctionne immédiatement, c'est-à-dire « prête à l'emploi », améliore les caractéristiques sonores de la carte. La Raspberry Foundation propose différents modèles de ces « contrôleurs audio numériques » (DAC).

La carte qui vous convient dépend de votre environnement. Le Digi AMP+ est le bon choix si vous souhaitez connecter des enceintes passives à l'ordinateur. La carte offre les connexions à pince habituelles pour les câbles et fournit une puissance allant jusqu'à 35 watts par canal. C'est certainement suffisant pour le salon de la maison.

La Raspberry Pi DAC ou sa version Plus, en revanche, sont destinés aux enceintes actives. Ils proposent la connexion classique via des fiches bananes. Dans un tel système, le haut-parleur avec amplificateur intégré est connecté à la source du signal. Les HAT convertissent les signaux numériques en signaux analogiques afin que vous puissiez connecter le Raspberry soit directement aux haut-parleurs, soit au système stéréo (entrée AUX). En combinaison avec le logiciel approprié, vous pouvez transformer le Raspberry Pi en un boîtier de streaming pour le WLAN ou l'utiliser pour lire de la musique stockée sur un support de stockage de données.

Pour tous les fans de Lego

La Chapeau de construction Raspberry Pi Une carte d'extension, qui peut contrôler jusqu'à quatre moteurs et capteurs - y compris des composants du cosmos Mindstorm - est disponible pour tous les amateurs Lego ambitieux qui sont intensivement impliqués dans Lego Technics. Vous pouvez même trouver une planche Lego dans les magasins spécialisés, avec laquelle vous pourrez intégrer la planche directement dans vos créations Lego. Vous pouvez connecter la plupart des composants qui utilisent une connexion LPF2. Les détails sur la compatibilité peuvent être trouvés sur la page produit officielle de la carte.

Mais méfiez-vous: L'alimentation intégrée n'est pas suffisante pour faire fonctionner un moteur sur la carte.

Un bloc d'alimentation externe est proposé en complément de la carte HAT, qui ne convient que pour ce composant. Vous ne pouvez pas utiliser ce bloc d'alimentation pour faire fonctionner le Pi 400, Par exemple. Il existe une vaste bibliothèque de projets Python permettant de contrôler les capteurs de distance, de mouvement ou de couleur, qui est expliqué en détail.

L'extension coûte un peu moins de 30 $. L’alimentation correspondante coûte alors un peu moins de 20 dollars.

Raspbee II : Pour la domotique

Cherchez-vous un moyen de contrôler votre maison intelligente de manière centralisée via le Raspberry Pi ? Alors vous devriez absolument jeter un oeil à Raspbee II conseil. Comme son nom l'indique, il s'agit d'une extension qui communique avec les appareils utilisant le standard Zigbee. La petite carte dispose même d'un emplacement pour une batterie afin que les appareils puissent être contrôlés via une horloge en temps réel (RTC).

L'idée de base est de se débarrasser des différentes passerelles des autres fabricants. Cela fonctionne également à condition que les composants soient reconnus par le logiciel du fabricant. Il vaut donc la peine de parcourir la documentation avant de prendre une décision d'achat. Après tout, Zigbee n'est qu'un protocole de communication. La « magie » du système de contrôle doit alors être réalisée par logiciel.

Cet ajout utile à la maison intelligente coûte moins de 30 $.

Game Hat : La Raspberry devient une console

Nous avons présenté le Tarte rétro il y a de nombreuses années : l'objectif est de transformer le petit circuit imprimé en console de jeu. Le compagnon idéal pour ce projet est le CHAPEAU de jeu de Waveshare. Cependant, il n'est parfois disponible qu'en Allemagne avec un délai d'attente.

Le terme « HAT » ne convient pas vraiment ici, car le Raspberry Pi est connecté au matériel de la manette de jeu. Le Game HAT est livré avec un écran de 3.5 pouces avec une résolution de 480 × 320 pixels et 60 FPS. Cela devrait largement suffire pour les jeux classiques.

Deux petits haut-parleurs et une option de connexion pour écouteurs sont intégrés. Les boutons habituels des autres manettes de jeu sont regroupés autour. Il y a également deux gâchettes sur le dessus du boîtier. Cependant, ceux-ci sont assez délicats – vous ne devriez donc pas jouer de manière aussi sauvage afin de garder le jeu amusant le plus longtemps possible.

C’est très simple à mettre en place. Une batterie est nécessaire pour alimenter l’ensemble du système afin que vous puissiez jouer à tout moment et n’importe où. Vous pouvez trouver les spécifications d'achat de la source d'alimentation externe dans la description du produit et dans le wiki du projet.

Le fabricant indique que jusqu'à deux heures d'autonomie sont possibles. Cependant, c'est très optimiste. Dans la pratique et lorsque l’on joue activement à un jeu, le temps de jeu est généralement d’une bonne heure. Cependant, cela n’enlève rien au plaisir de l’extension, qui coûte environ 45 $.

Apprentissage automatique avec le Pi

Des projets fascinants sont possibles avec le CHAPEAU Braincraft. Cependant, vous devez également être disposé à vous familiariser avec un sujet complexe. L’extension n’est pas destinée à un « projet rapide » le week-end.

L’idée derrière ce module complémentaire est d’offrir (même aux utilisateurs professionnels) un moyen de créer des « cerveaux » pour l’apprentissage automatique dans une grande variété d’endroits. Les professionnels aiment aussi parler de edge computing dans ce contexte.

Les « yeux » et les autres sens doivent encore être ajoutés à la combinaison du HAT et du circuit imprimé. Mais grâce aux nombreuses options de connexion, cela est assez simple à réaliser. Le Braincraft HAT dispose d'un écran TFT IPS 240 × 240 pour afficher les commentaires du système, d'emplacements pour les câbles de connexion de caméra pour les projets de traitement d'image, d'un joystick à cinq directions, de microphones gauche et droit, d'une sortie casque stéréo, d'une sortie haut-parleur stéréo 1 W et de trois LED RVB dotstar. Une connexion Stemma QT permet le raccordement de capteurs thermiques. En option, vous pouvez également installer un ventilateur sur la face inférieure, qui maintient alors la carte à une température confortable pour les projets gourmands en informatique.

Pour une bonne quarantaine d'euros, vous obtenez une base très solide pour vos projets. Le fabricant montre les multiples possibilités dans une série de vidéos sur la page produit.

Affichage : « Que le toucher soit »

Saisir directement sur l'écran ? Ce n'est pas un problème non plus. L'écran résistif de 3.5 pouces de Waveshare est un véritable HAT, que vous attachez simplement à la barre GPIO comme d'habitude. La livraison comprend également le stylet correspondant. Les pilotes permettent un fonctionnement sans problème sous Ubuntu Mate ou Retropie. Pour environ 40 $, vous pouvez ajouter cette simple option de saisie au Raspberry.

A écran tactile avec une résolution de 800×480 pixels est disponible auprès du même fabricant, qui est nettement plus grand à 5 pouces et capacitif (c'est-à-dire réagit au simple toucher sans pression). Cela transforme le Pi en une petite tablette. Les pilotes fonctionnent parfaitement. Comme sur les autres tablettes, vous pouvez contrôler la luminosité de l’écran directement sur le bureau.

Cependant, cet écran n'est pas un HAT direct : au lieu de cela, vous connectez la carte via une barre de caméra et un câble. L'inverse n'aurait pas eu beaucoup de sens, car l'écran est plus grand que la carte elle-même. L'avantage de cette conception est que les broches GPIO restent disponibles et accessibles.

Et si vous ne souhaitez pas concevoir votre propre boîtier avec une imprimante 3D, vous pouvez trouver toute une gamme de boîtiers dans les magasins d'électronique, dont certains disposent également d'un support pour construire une sorte de système de kiosque.

Le prix public pour le plus grand écran est d'environ 50 $.

Chapeaux essentiels pour les amateurs

L’un des défis de tous les projets extérieurs est d’alimenter l’ordinateur en électricité. En effet, il n'y a pas toujours de prise de courant à proximité du lieu d'utilisation. Vous pouvez trouver toute une gamme de circuits imprimés capables d'alimenter le Raspi de manière indépendante dans les magasins d'électricité renommés sous le mot-clé «UPS». Il s’agit souvent de packs de batteries dans lesquels il suffit d’insérer des piles rechargeables classiques. Waveshare, par exemple, a le CHAPEAU UPS sur l'offre.

La Jus Pi est plus cher. Pour 50 $ et plus, vous obtenez une batterie d’une capacité de 1820 XNUMX mAh. La performance a son prix. Des délais de livraison plus longs sont également à prévoir. Le circuit imprimé comprend une horloge en temps réel afin que les commandes temporelles et les horodatages restent précis.

Disposez-vous d'un commutateur réseau capable d'alimenter les appareils connectés via un câble Ethernet ? Puis le fonctionnaire CHAPEAU PoE + est un bon choix pour alimenter le mini-ordinateur via le câble Ethernet. La carte peut gérer des tensions d'entrée de 37 à 57 V et fournit ensuite une tension constante de 5 V à la carte. Un ventilateur intégré permet de dissiper la température plus élevée au niveau de l'interface. Avant d'acheter, vous devez cependant vérifier la tension et donc la puissance fournie par le commutateur réseau. Si cela convient, les 20 $ constituent un investissement judicieux dans de nombreuses situations de travail.

Débuter avec la robotique

Certes : à environ 60 $ pour un kit de démarrage pur, le Trilobot de Pimoroni n'est pas une bonne affaire. Mais c’est la base pour entrer dans le monde fascinant de la robotique. Ceci est assuré par la vaste bibliothèque de logiciels qui, comme d'habitude chez le fabricant, est bien documentée.

Que devez-vous acheter d’autre pour profiter pleinement du plaisir ? Bien entendu, vous avez besoin d’un Raspberry Pi avec la carte SD comme base. Comme il s’agit de la base d’un robot mobile, vous aurez également besoin d’une alimentation électrique indépendante de l’emplacement. Les excellentes instructions vous montrent comment fixer la batterie. Vous devez absolument les consulter avant d'acheter des pièces supplémentaires. UN Caméra Raspberry Pi v2 est également rapidement ajouté à la liste de courses afin que vous puissiez également « voir » du point de vue du robot.

Et qu’en avez-vous pour votre argent ? Eh bien, dans ce cas aussi, « HAT » est plutôt trompeur, car vous installez en fait le Raspberry Pi 4 dans le chantier. Celui-ci comprend un circuit imprimé sur lequel se trouvent deux moteurs électriques qui propulsent les roues, qui rappellent un véhicule lunaire. Pour éviter les collisions, le kit dispose de capteurs de distance à ultrasons. Et pour rendre la conduite du robot vraiment cool, les LED RVB situées en dessous fournissent un éclairage d'ambiance. Le kit est bien sûr également idéal pour tous les employés des établissements d'enseignement afin d'enseigner les bases de la robotique.