Kako razširiti svoj mini računalnik Raspberry Pi

Raspberry Pi je že takoj po izdelavi vsestranski. Toda z razširitvami strojne opreme, ki so priključene neposredno na ploščo, lahko znatno povečate možnosti. Predstavljamo vam nekaj izjemnih komponent.

S konceptom »Hardware Attached on Top« (HAT) ima Raspberry enostaven način za razširitev svojih zmogljivosti. Dodatke preprosto priključite na GPIO zatiče na plošči. Razširitveni kompleti običajno vključujejo tudi plastične distančnike za zaščito pred kratkim stikom, če sta glavna in razširitvena plošča preblizu skupaj. Ponudba tovrstnih razširitev se je v zadnjih letih močno povečala. Poleg uradnih HAT-ov proizvajalec Pimoroni še posebej izstopa.

V tem članku predstavljamo serijo posebej zanimivih HAT plošč. Poudarek je na 4 modela, vendar se tukaj predstavljene plošče lahko prilegajo tudi starejšim modelom ali popolnoma novim Pi 5, čeprav jim ni treba. Zato se pred nakupom pozanimajte o združljivosti (glejte zadnjo točko “Preveri pred nakupom!”).

Bogat zvok z DAC

Razširitev, ki deluje takoj, torej “out of the box”, izboljša zvočne lastnosti plošče. Raspberry Foundation ponuja različne modele takšnih "Digital Audio Controllers" (DAC).

Katera plošča je prava za vas, je odvisno od vašega okolja. The Digi AMP+ je prava izbira, če želite na računalnik priključiti pasivne zvočnike. Plošča ponuja običajne sponke za kable in zagotavlja izhodno moč do 35 vatov na kanal. To je vsekakor dovolj za dnevno sobo doma.

O Raspberry Pi DAC ali njegova različica Plus, pa so namenjeni aktivnim govorcem. Ponujajo klasično povezavo preko banana vtičev. V takem sistemu je zvočnik z integriranim ojačevalnikom priključen na vir signala. HAT-ji pretvorijo digitalne signale v analogne signale, tako da lahko Raspberry povežete neposredno z zvočniki ali stereo sistemom (AUX vhod). V kombinaciji s pravo programsko opremo lahko Raspberry Pi spremenite v pretočno ohišje za WLAN ali pa ga uporabite za predvajanje glasbe, shranjene na medijih za shranjevanje podatkov.

Za vse ljubitelje lego kock

O Raspberry Pi Build HAT Razširitvena plošča, ki lahko krmili do štiri motorje in senzorje — vključno s komponentami iz Mindstorm cosmosa — je na voljo vsem ambicioznim ljubiteljem Lego konjičkov, ki se intenzivno ukvarjajo z Lego Technics. V specializiranih trgovinah lahko najdete celo Lego ploščo, s katero lahko ploščo vgradite neposredno v svoje Lego kreacije. Povežete lahko večino komponent, ki uporabljajo povezavo LPF2. Podrobnosti o združljivosti lahko najdete na uradni strani izdelka plošče.

Toda pozor: Integrirano napajanje ne zadostuje za delovanje motorja na plošči.

Kot dodatek k plošči HAT je na voljo zunanji napajalnik, ki je primeren samo za to komponento. Te napajalne enote ne morete uporabljati za delovanje Pi 400, na primer. Obstaja obsežna knjižnica za projekte Python za nadzor razdalje, gibanja ali barvnih senzorjev, kar je podrobno razloženo.

Podaljšek stane nekaj manj kot 30 dolarjev. Ustrezen napajalnik stane nekaj manj kot 20 USD.

Raspbee II: Za avtomatizacijo doma

Ali iščete način za centralno upravljanje pametnega doma prek Raspberry Pi? Potem si morate vsekakor ogledati Raspbee II tabla. Kot že ime pove, gre za razširitev, ki komunicira z napravami, ki uporabljajo standard Zigbee. Majhna plošča ima celo režo za baterijo, tako da je mogoče naprave nadzorovati prek ure v realnem času (RTC).

Osnovna ideja je, da se znebimo različnih prehodov drugih proizvajalcev. Tudi to deluje, dokler programska oprema proizvajalca prepozna komponente. Zato se pred odločitvijo o nakupu splača preučiti dokumentacijo. Navsezadnje je Zigbee le komunikacijski protokol. "Čarobnost" nadzornega sistema mora nato izvesti programska oprema.

Ta uporaben dodatek k pametnemu domu stane manj kot 30 dolarjev.

Game Hat: Raspberry postane konzola

Predstavili smo Retro-pita projekt pred mnogimi leti: Cilj je preoblikovati majhno vezje v igralno konzolo. Idealen spremljevalec za ta projekt je Igra HAT iz Waveshare. Vendar je včasih na voljo samo v Nemčiji s čakalno dobo.

Izraz »HAT« tukaj res ne sodi, ker je Raspberry Pi povezan s strojno opremo igralne ploščice. Game HAT ima 3.5-palčni zaslon z ločljivostjo 480 × 320 slikovnih pik in 60 FPS. To bi zlahka zadostovalo za klasične igre.

Integrirana sta dva majhna zvočnika in možnost priključka za slušalke. Običajni gumbi, znani iz drugih igralnih ploščic, so združeni okoli njega. Na vrhu ohišja sta tudi dva sprožilca. Vendar so te precej občutljive — zato ne bi smeli igrati tako divje, da bi bila igra zabavna čim dlje.

Postavitev je zelo enostavna. Za napajanje celotnega sistema je potrebna baterija, tako da lahko igrate kadarkoli in kjer koli. Specifikacije za nakup zunanjega vira napajanja najdete v opisu izdelka in v wikiju projekta.

Proizvajalec navaja, da je možna življenjska doba baterije do dve uri. Vendar je to zelo optimistično. V praksi in pri aktivnem igranju igre je bolj verjetno, da bo igralni čas dobra ura. Vendar to ne zmanjša zabave z razširitvijo, ki stane okoli 45 $.

Strojno učenje s Pi

Fascinantni projekti so možni z Braincraft HAT. Vendar pa morate biti tudi pripravljeni seznaniti se s kompleksno temo. Razširitev ni za "hiter projekt" ob koncu tedna.

Ideja za dodatkom je ponuditi (tudi profesionalnim uporabnikom) način za ustvarjanje "možganov" za strojno učenje na najrazličnejših lokacijah. Strokovnjaki v tem kontekstu radi govorijo tudi o robnem računalništvu.

Kombinaciji KLOBUKA in tiskanega vezja je treba še dodati »oči« in druge čute. Toda zahvaljujoč vsestranskim možnostim povezave je to zelo enostavno. Braincraft HAT ima 240 × 240 TFT IPS zaslon za oddajanje povratnih informacij iz sistema, reže za priključne kable kamere za projekte obdelave slik, petsmerno krmilno palico, levi in ​​desni mikrofon, stereo izhod za slušalke, stereo 1W izhod za zvočnike in tri RGB dotstar LED. Priključek Stemma QT omogoča priklop toplotnih senzorjev. Po želji lahko na spodnjo stran namestite tudi ventilator, ki nato ohranja ploščo na prijetni temperaturi za računalniško intenzivne projekte.

Za dobrih 40 dolarjev dobite zelo solidno osnovo za svoje projekte. Proizvajalec prikazuje vsestranske možnosti v nizu videoposnetkov na strani izdelka.

Prikaz: 'Naj bo dotik'

Vnos neposredno na zaslon? Tudi to ni problem. Uporovni 3.5-palčni zaslon iz Waveshare je pravi KLOBUK, ki ga preprosto pritrdite na GPIO palico kot običajno. Obseg dobave vključuje tudi pripadajoče pisalo. Gonilniki omogočajo nemoteno delovanje pod Ubuntu Mate ali Retropie. Za približno 40 USD lahko dodate to preprosto možnost vnosa v Raspberry.

A zaslon na dotik z ločljivostjo 800 × 480 slikovnih pik je na voljo pri istem proizvajalcu, ki je s 5 palci bistveno večji in kapacitiven (tj. reagira na preprost dotik brez pritiska). To spremeni Pi v majhno tablico. Vozniki delujejo odlično. Tako kot pri drugih tablicah lahko svetlost zaslona nadzorujete neposredno na namizju.

Vendar ta zaslon ni neposredni HAT: namesto tega ploščo povežete prek palice za kamero in kabla. Nasprotno ne bi imelo pravega smisla, saj je zaslon večji od same plošče. Prednost te zasnove je, da zatiči GPIO ostanejo na voljo in dostopni.

In če ne želite sami oblikovati svojega ohišja s 3D-tiskalnikom, lahko v trgovinah z elektroniko najdete celo vrsto ohišij, nekatera imajo tudi stojalo za izdelavo nekakšnega kiosk sistema.

Ulična cena za večji zaslon je okoli 50 USD.

Nepogrešljivi KLOBUKI za hobiste

Eden od izzivov pri vseh projektih na prostem je oskrba računalnika z električno energijo. To je zato, ker v bližini mesta uporabe ni vedno električne vtičnice. V znanih trgovinah z elektrotehniko pod ključno besedo “UPS” najdete celo vrsto vezij, ki lahko samostojno napajajo Raspi. Pogosto so to baterijski paketi, v katere morate vstaviti samo običajne akumulatorske baterije. Waveshare ima na primer KLOBUK UPS Ponudba.

O Pi sok je dražji. Za dobrih 50 dolarjev navzgor dobite baterijo s kapaciteto 1820 mAh. Zmogljivost ima svojo ceno. Pričakovati je tudi daljše dobavne roke. Vezje vključuje uro realnega časa, tako da ostanejo časovne kontrole in časovni žigi točni.

Ali imate omrežno stikalo, ki lahko napaja naprave, povezane prek ethernetnega kabla? Potem uradnik PoE + KAPA je dobra izbira za napajanje miniračunalnika preko Ethernet kabla. Plošča se lahko spopade z vhodnimi napetostmi od 37 do 57 V in nato plošči dovaja konstantnih 5 V. Vgrajen ventilator omogoča, da se višja temperatura na vmesniku razprši. Pred nakupom pa je treba preveriti napetost in s tem moč, ki jo dovaja omrežno stikalo. Če je to primerno, je 20 USD smiselna naložba za številne delovne situacije.

Začetek z robotiko

Resda: pri približno 60 USD za čisti začetni komplet, Trilobot iz Pimoronija ni ugodno. Vendar pa predstavlja osnovo za vstop v fascinanten svet robotike. To zagotavlja obsežna knjižnica programske opreme, ki je, kot običajno pri proizvajalcu, dobro dokumentirana.

Kaj še morate kupiti, da uživate v popolni zabavi? Seveda potrebujete Raspberry Pi s kartico SD kot osnovo. Ker je to osnova za mobilnega robota, boste potrebovali tudi napajalnik, ki ni odvisen od lokacije. Odlična navodila vam pokažejo, kako pritrditi baterijo. Pred nakupom dodatnih delov se vsekakor posvetujte s temi. A Kamera Raspberry Pi v2 je prav tako hitro dodan na nakupovalni seznam, tako da si lahko »ogledate« tudi iz robotove perspektive.

In kaj dobite za svoj denar? No, tudi v tem primeru je "HAT" precej zavajajoč, saj dejansko namestite Raspberry Pi 4 v gradbeništvu. Ta obsega vezje, na katerem sta dva elektromotorja, ki poganjata kolesa, ki spominjajo na lunarno vozilo. Za preprečevanje trkov ima komplet ultrazvočne senzorje razdalje. In da bo vožnja robota videti res kul, RGB LED na spodnji strani zagotavljajo atmosfersko osvetlitev. Komplet je seveda odličen tudi za vse zaposlene v izobraževalnih ustanovah za poučevanje osnov robotike.