Como expandir seu Raspberry Pi Mini PC

O Raspberry Pi já é versátil fora da caixa. Mas com extensões de hardware conectadas diretamente à placa, você pode aumentar significativamente as possibilidades. Apresentamos alguns componentes notáveis.

Com o conceito “Hardware Attached on Top” (HAT), o Raspberry tem uma maneira fácil de expandir suas capacidades. Os complementos são simplesmente conectados aos pinos GPIO da placa. Os kits de expansão geralmente também incluem espaçadores de plástico para proteção contra curto-circuitos se a placa principal e a placa de expansão ficarem muito próximas. A gama de tais extensões cresceu consideravelmente nos últimos anos. Além dos HATs oficiais, o fabricante Pimoroni destaca-se em particular.

Neste artigo apresentamos uma série de placas HAT particularmente interessantes. O foco está em modelo 4, mas as placas apresentadas aqui também podem caber em modelos mais antigos ou nos novos Pi 5, embora não seja necessário. Portanto, você deve se informar sobre a compatibilidade antes de comprar (veja o último ponto “Verifique antes de comprar!”).

Som rico com DAC

Uma extensão que funciona imediatamente, ou seja, “pronta para uso”, melhora as características sonoras da placa. A Raspberry Foundation oferece vários modelos de “controladores de áudio digital” (DAC).

Qual placa é certa para você depende do seu ambiente. O DigiAMP+ é a escolha certa se você deseja conectar alto-falantes passivos ao computador. A placa oferece as conexões usuais de braçadeira para os cabos e fornece uma saída de até 35 watts por canal. Definitivamente, isso é suficiente para a sala de estar de casa.

A Raspberry Pi DAC ou sua versão Plus, por outro lado, destinam-se a falantes ativos. Eles oferecem a conexão clássica através de plugues banana. Nesse sistema, o alto-falante com amplificador integrado é conectado à fonte de sinal. Os HATs convertem sinais digitais em sinais analógicos para que você possa conectar o Raspberry diretamente aos alto-falantes ou ao sistema estéreo (entrada AUX). Em combinação com o software certo, você pode transformar o Raspberry Pi em uma caixa de streaming para WLAN ou usá-lo para reproduzir músicas armazenadas em mídia de armazenamento de dados.

Para todos os fãs de Lego

A CHAPÉU de construção do Raspberry Pi A placa de expansão, que pode controlar até quatro motores e sensores – incluindo componentes do cosmos Mindstorm – está disponível para todos os entusiastas ambiciosos de Lego que estão intensamente envolvidos com Lego Technics. Você pode até encontrar um tabuleiro de Lego em lojas especializadas, que você pode usar para integrar o tabuleiro diretamente em suas criações de Lego. Você pode conectar a maioria dos componentes que usam uma conexão LPF2. Detalhes sobre compatibilidade podem ser encontrados na página oficial do produto da placa.

Mas cuidado: A fonte de alimentação integrada não é suficiente para operar um motor na placa.

Uma fonte de alimentação externa é oferecida como complemento à placa HAT, adequada apenas para este componente. Você não pode usar esta fonte de alimentação para operar o Pi 400, por exemplo. Há uma extensa biblioteca para projetos Python para controlar sensores de distância, movimento ou cor, que é explicado em detalhes.

A extensão custa pouco menos de US$ 30. A fonte de alimentação correspondente custa um pouco menos de US$ 20.

Raspbee II: Para automação residencial

Você está procurando uma maneira de controlar centralmente sua casa inteligente por meio do Raspberry Pi? Então você definitivamente deveria dar uma olhada no Raspberry II quadro. Como o nome sugere, é uma extensão que se comunica com dispositivos que utilizam o padrão Zigbee. A pequena placa ainda possui um slot para bateria para que os dispositivos possam ser controlados por meio de um relógio em tempo real (RTC).

A ideia básica é se livrar dos diversos gateways de outros fabricantes. Isto também funciona desde que os componentes sejam reconhecidos pelo software do fabricante. Portanto, vale a pena consultar a documentação antes de tomar uma decisão de compra. Afinal, Zigbee é apenas um protocolo de comunicação. A “mágica” do sistema de controle deve então ser realizada por software.

Esta adição útil à casa inteligente custa menos de US$ 30.

Game Hat: The Raspberry vira console

Nós apresentamos o Torta retrô projeto há muitos anos: O objetivo é transformar a pequena placa de circuito em um console de jogos. O companheiro ideal para este projeto é o Chapéu de jogo do Waveshare. No entanto, por vezes só está disponível na Alemanha com um período de espera.

O termo “HAT” realmente não cabe aqui, porque o Raspberry Pi está conectado ao hardware do gamepad. O Game HAT vem com tela de 3.5 polegadas com resolução de 480x320 pixels e 60 FPS. Isso deve ser suficiente para jogos clássicos.

Dois pequenos alto-falantes e uma opção de conexão para fones de ouvido estão integrados. Os botões usuais familiares de outros gamepads estão agrupados em torno dele. Existem também dois gatilhos na parte superior da caixa. No entanto, estes são bastante delicados - então você não deve jogar de forma tão selvagem para manter o jogo divertido pelo maior tempo possível.

É muito fácil de configurar. É necessária uma bateria para alimentar todo o sistema para que você possa jogar a qualquer hora e em qualquer lugar. Você pode encontrar as especificações para aquisição da fonte de alimentação externa na descrição do produto e no wiki do projeto.

O fabricante afirma que são possíveis até duas horas de duração da bateria. No entanto, isso é muito otimista. Na prática e ao jogar ativamente, é mais provável que o tempo de jogo seja de uma boa hora. No entanto, isso não diminui a diversão com a extensão, que custa cerca de US$ 45.

Aprendizado de máquina com o Pi

Projetos fascinantes são possíveis com o CHAPÉU Braincraft. No entanto, você também precisa estar disposto a se familiarizar com o assunto complexo. A prorrogação não é para um “projeto rápido” de fim de semana.

A ideia por trás do complemento é oferecer (até mesmo aos usuários profissionais) uma maneira de criar “cérebros” para aprendizado de máquina em uma ampla variedade de locais. Os profissionais também gostam de falar sobre edge computing neste contexto.

Os “olhos” e outros sentidos ainda precisam ser adicionados à combinação do HAT e da placa de circuito. Mas graças às versáteis opções de conexão, isso é bastante fácil de fazer. O Braincraft HAT possui uma tela TFT IPS 240×240 para saída de feedback do sistema, slots para cabos de conexão de câmera para projetos de processamento de imagem, um joystick de cinco direções, microfones esquerdo e direito, saída de fone de ouvido estéreo, saída de alto-falante estéreo de 1W e três LEDs RGB dotstar. Uma conexão Stemma QT permite a conexão de sensores térmicos. Opcionalmente, você também pode instalar uma ventoinha na parte inferior, que mantém a placa em uma temperatura confortável para projetos de uso intensivo de computação.

Por bons US$ 40, você obtém uma base muito sólida para seus projetos. O fabricante mostra as possibilidades versáteis em uma série de vídeos na página do produto.

Display: 'Haja toque'

Entrada diretamente na tela? Isso também não é problema. A tela resistiva de 3.5 polegadas da Waveshare é um HAT real, que você simplesmente conecta à barra GPIO como de costume. O conteúdo da entrega também inclui a caneta correspondente. Os drivers permitem uma operação sem problemas no Ubuntu Mate ou Retropie. Por cerca de US$ 40, você pode adicionar esta opção de entrada simples ao Raspberry.

A tela sensível ao toque com resolução de 800×480 pixels está disponível no mesmo fabricante, que é significativamente maior, com 5 polegadas e capacitivo (ou seja, reage ao simples toque sem pressão). Isso transforma o Pi em um pequeno tablet. Os drivers funcionam excelentemente. Tal como acontece com outros tablets, você pode controlar o brilho da tela diretamente na área de trabalho.

No entanto, esta tela não é um HAT direto: em vez disso, você conecta a placa por meio de uma barra de câmera e um cabo. Não faria muito sentido o contrário, já que a tela é maior que o próprio tabuleiro. A vantagem deste design é que os pinos GPIO permanecem disponíveis e acessíveis.

E se você não quiser projetar sua própria caixa com uma impressora 3D, poderá encontrar toda uma gama de caixas em lojas de eletrônicos, algumas das quais também possuem um estande para construir uma espécie de sistema de quiosque.

O preço de rua da tela maior é de cerca de US$ 50.

Chapéus essenciais para amadores

Um dos desafios para todos os projetos externos é fornecer energia ao computador. Isso ocorre porque nem sempre há uma tomada elétrica próxima ao local de uso. Você pode encontrar uma grande variedade de placas de circuito que podem fornecer energia ao Raspi de forma independente nas lojas elétricas conhecidas sob a palavra-chave “UPS”. Geralmente são baterias nas quais você só precisa inserir baterias recarregáveis ​​convencionais. Waveshare, por exemplo, tem o CHAPÉU UPS em oferta.

A Suco Pi É mais caro. Por uns bons US$ 50 ou mais, você ganha uma bateria com capacidade de 1820 mAh. O desempenho tem seu preço. Prazos de entrega mais longos também são esperados. A placa de circuito inclui um relógio em tempo real para que os controles e carimbos de hora permaneçam precisos.

Você possui um switch de rede que pode fornecer energia a dispositivos conectados via cabo Ethernet? Então o oficial PoE + HAT é uma boa opção para fornecer energia ao minicomputador através do cabo Ethernet. A placa pode lidar com tensões de entrada de 37 a 57 V e então fornece 5 V constantes para a placa. Um ventilador integrado permite que a temperatura mais alta na interface se dissipe. Antes de comprar, porém, você deve verificar a tensão e, portanto, a potência fornecida pelo switch de rede. Se isso for adequado, os US$ 20 são um investimento sensato para muitas situações de trabalho.

Introdução à robótica

É certo: por cerca de US$ 60 o kit inicial puro, o Trilobot de Pimoroni não é uma pechincha. No entanto, constitui a base para entrar no fascinante mundo da robótica. Isto é garantido pela extensa biblioteca de software que, como de costume do fabricante, está bem documentada.

O que mais você precisa comprar para aproveitar ao máximo a diversão? Claro, você precisa de um Raspberry Pi com o cartão SD como base. Como esta é a base para um robô móvel, você também precisará de uma fonte de alimentação independente da localização. As excelentes instruções mostram como conectar a bateria. Definitivamente, você deve consultá-los antes de comprar peças adicionais. A Câmera Raspberry Pi v2 também é rapidamente adicionado à lista de compras para que você também possa “ver” da perspectiva do robô.

E o que você ganha com seu dinheiro? Bem, também neste caso, “HAT” é bastante enganador, porque na verdade você instala o Raspberry Pi 4 na construção. Trata-se de uma placa de circuito na qual existem dois motores elétricos que impulsionam as rodas, que lembram um veículo lunar. Para evitar colisões, o kit conta com sensores ultrassônicos de distância. E para tornar a condução do robô muito legal, os LEDs RGB na parte inferior fornecem iluminação atmosférica. É claro que o kit também é ótimo para todos os funcionários de instituições de ensino ensinarem o básico da robótica.