Як розширити ваш міні-ПК Raspberry Pi

Raspberry Pi вже є універсальним. Але за допомогою апаратних розширень, які підключаються безпосередньо до плати, ви можете значно збільшити можливості. Ми познайомимо вас з деякими чудовими компонентами.

Завдяки концепції «Hardware Attached on Top» (HAT) Raspberry має простий спосіб розширити свої можливості. Додатки просто підключаються до контактів GPIO на платі. У комплекти розширення зазвичай також входять пластикові прокладки для захисту від короткого замикання, якщо головна плата та плата розширення розташовані занадто близько одна до одної. Асортимент таких розширень за останні роки значно розширився. Крім офіційних ХАТів, виробник Pimoroni виділяється особливо.

У цій статті ми представляємо серію особливо цікавих дощок HAT. У центрі уваги модель 4, але представлені тут плати також підходять для старих моделей або абсолютно нових Пі 5, хоча вони не повинні. Тому вам слід дізнатися про сумісність перед покупкою (див. останній пункт «Перевірте, перш ніж купувати!»).

Насичений звук із ЦАП

Розширення, яке працює відразу, тобто «з коробки», покращує звукові характеристики плати. Raspberry Foundation пропонує різні моделі таких «цифрових аудіоконтролерів» (DAC).

Яка дошка підійде саме вам, залежить від вашого середовища. The Digi AMP+ це правильний вибір, якщо ви хочете підключити пасивні колонки до комп'ютера. Плата пропонує звичайні затискачі для кабелів і забезпечує вихідну потужність до 35 Вт на канал. Цього точно достатньо для вітальні вдома.

Команда ЦАП Raspberry Pi або його версія Plus, з іншого боку, призначені для активних спікерів. Вони пропонують класичне підключення через бананові штекери. У такій системі колонка з вбудованим підсилювачем підключається до джерела сигналу. HATs перетворюють цифрові сигнали в аналогові сигнали, щоб ви могли підключити Raspberry безпосередньо до гучномовців або стереосистеми (вхід AUX). У поєднанні з відповідним програмним забезпеченням ви можете перетворити Raspberry Pi на потоковий пристрій для WLAN або використовувати його для відтворення музики, що зберігається на носіях даних.

Для всіх любителів Lego

Команда Raspberry Pi Build HAT Плата розширення, яка може керувати до чотирьох двигунів і датчиків — включаючи компоненти з космосу Mindstorm — доступна для всіх амбітних любителів Lego, які інтенсивно займаються Lego Technics. Ви навіть можете знайти дошку Lego у спеціалізованих магазинах, за допомогою якої ви можете інтегрувати дошку безпосередньо у свої твори Lego. Ви можете підключити більшість компонентів, які використовують підключення LPF2. Детальну інформацію про сумісність можна знайти на офіційній сторінці продукту плати.

Але будьте обережні: Інтегрованого джерела живлення недостатньо для роботи двигуна на платі.

Як доповнення до плати HAT пропонується зовнішній блок живлення, який підходить тільки для цього компонента. Ви не можете використовувати цей блок живлення для роботи Пі 400, наприклад. Існує велика бібліотека для проектів Python для керування датчиками відстані, руху чи кольору, який детально пояснюється.

Розширення коштує трохи менше 30 доларів. Тоді відповідний блок живлення коштує трохи менше 20 доларів.

Raspbee II: для домашньої автоматизації

Ви шукаєте спосіб централізовано керувати своїм розумним будинком через Raspberry Pi? Тоді вам обов'язково варто поглянути на Raspbee II дошка. Як випливає з назви, це розширення, яке спілкується з пристроями, які використовують стандарт Zigbee. Крихітна плата навіть має слот для акумулятора, щоб пристроями можна було керувати за допомогою годинника реального часу (RTC).

Основна ідея полягає в тому, щоб позбутися різних шлюзів від інших виробників. Це також працює, доки компоненти розпізнаються програмним забезпеченням виробника. Тому варто переглянути документацію, перш ніж прийняти рішення про покупку. Зрештою, Zigbee – це просто протокол зв’язку. Тоді «магія» системи керування має виконуватися програмним забезпеченням.

Це корисне доповнення до розумного будинку коштує менше 30 доларів.

Гра Hat: The Raspberry стає консоллю

Ми представили Ретро-пиріг проект багато років тому: мета полягає в тому, щоб перетворити невелику друковану плату на ігрову консоль. Ідеальним компаньйоном для цього проекту є Гра ХАТ від Waveshare. Однак іноді він доступний лише в Німеччині з періодом очікування.

Термін «HAT» тут не дуже підходить, тому що Raspberry Pi підключено до апаратної частини геймпада. Game HAT поставляється з 3.5-дюймовим екраном з роздільною здатністю 480 × 320 пікселів і 60 FPS. Цього цілком вистачить для класичних ігор.

Інтегровано два невеликих динаміка та можливість підключення навушників. Навколо нього згруповані звичайні кнопки, знайомі з інших геймпадів. У верхній частині корпусу також є два курки. Однак вони досить делікатні, тож не варто грати так бурхливо, щоб гра залишалася веселою якомога довше.

Його дуже легко налаштувати. Акумулятор потрібен для живлення всієї системи, щоб ви могли грати в будь-який час і в будь-якому місці. Ви можете знайти специфікації для придбання зовнішнього джерела живлення в описі продукту та у вікі проекту.

Виробник заявляє про можливість автономної роботи до двох годин. Однак це дуже оптимістично. На практиці та під час активної гри час гри, швидше за все, становитиме хорошу годину. Однак це не зменшує задоволення від розширення, яке коштує близько 45 доларів.

Машинне навчання за допомогою Pi

Захоплюючі проекти можливі з Braincraft ХАТ. Однак ви також повинні бути готові ознайомитися зі складним предметом. Розширення не для «швидкого проекту» на вихідних.

Ідея надбудови полягає в тому, щоб запропонувати (навіть професійним користувачам) спосіб створення «мізків» для машинного навчання в різноманітних місцях. Професіонали також люблять говорити про периферійні обчислення в цьому контексті.

«Очі» та інші органи чуття все ще повинні бути додані до комбінації HAT і друкованої плати. Але завдяки різноманітним варіантам підключення зробити це досить просто. Braincraft HAT має TFT IPS-екран 240 × 240 для виведення зворотного зв’язку від системи, слоти для з’єднувальних кабелів камери для проектів обробки зображень, п’ятисторонній джойстик, лівий і правий мікрофони, стереовихід для навушників, стереовихід для динаміка 1 Вт і три Світлодіоди RGB dotstar. З'єднання Stemma QT дозволяє підключати термодатчики. За бажанням ви також можете встановити вентилятор на нижній стороні, який потім підтримує комфортну температуру плати для проектів, що потребують інтенсивних обчислень.

За хороші 40 доларів ви отримуєте дуже міцну основу для своїх проектів. Виробник демонструє різноманітні можливості в серії відео на сторінці продукту.

Дисплей: «Нехай буде дотик»

Вводити безпосередньо на екрані? Це також не проблема. Резистивний 3.5-дюймовий дисплей від Хвиля це справжній КАПЕЛЮХ, який ви просто прикріплюєте до панелі GPIO, як зазвичай. У комплект поставки також входить відповідний стилус. Драйвери забезпечують безпроблемну роботу в Ubuntu Mate або Retropie. Приблизно за 40 доларів ви можете додати цю просту опцію введення в Raspberry.

A сенсорний дисплей з роздільною здатністю 800×480 пікселів доступний від того ж виробника, значно більший на 5 дюймів і ємнісний (тобто реагує на простий дотик без натиску). Це перетворює Pi на маленький планшет. Водії працюють відмінно. Як і в інших планшетах, ви можете контролювати яскравість екрана прямо на робочому столі.

Однак цей дисплей не є прямим HAT: натомість ви підключаєте плату за допомогою панелі камери та кабелю. Це не мало б сенсу навпаки, оскільки екран більший за саму плату. Перевага цієї конструкції полягає в тому, що контакти GPIO залишаються доступними.

І якщо ви не хочете розробляти свій власний корпус за допомогою 3D-принтера, ви можете знайти цілий асортимент корпусів у магазинах електроніки, деякі з яких також мають стенд для створення свого роду системи кіоску.

Роздрібна ціна більшого дисплея становить близько 50 доларів.

Основні капелюхи для любителів

Одним із завдань для всіх проектів на відкритому повітрі є живлення комп’ютера. Це пов’язано з тим, що не завжди поруч з місцем використання є розетка. У відомих електротехнічних магазинах під ключовим словом «UPS» ви можете знайти цілий ряд друкованих плат, які можуть самостійно забезпечувати живленням Raspi. Часто це акумуляторні блоки, в які потрібно лише вставити звичайні акумуляторні батареї. Waveshare, наприклад, має КАПЕЛЮХ UPS на пропозицію.

Команда Пі Сік коштує дорожче. За хороші $50 і більше ви отримуєте акумулятор ємністю 1820 мАг. Продуктивність має свою ціну. Також слід очікувати довші терміни доставки. Монтажна плата містить годинник реального часу, щоб елементи керування часом і позначки часу залишалися точними.

У вас є мережевий комутатор, який може подавати живлення на пристрої, підключені через кабель Ethernet? Потім чиновник PoE + Капелюх є хорошим вибором для живлення міні-комп’ютера через кабель Ethernet. Плата може впоратися з вхідною напругою від 37 до 57 В, а потім подає на плату постійну напругу 5 В. Вбудований вентилятор дозволяє розсіювати високу температуру на межі розділу. Однак перед покупкою слід перевірити напругу, а отже, і потужність, що подається мережевим вимикачем. Якщо це підходить, 20 доларів є розумною інвестицією для багатьох робочих ситуацій.

Початок роботи з робототехнікою

За загальним визнанням: близько 60 доларів США за чистий стартовий набір Трилобот від Pimoroni не вигідно. Однак це є основою для входу в захоплюючий світ робототехніки. Це забезпечується великою бібліотекою програмного забезпечення, яка, як зазвичай від виробника, добре задокументована.

Що ще потрібно купити, щоб отримати повну насолоду? Звичайно, вам потрібен Raspberry Pi з SD-картою в якості основи. Оскільки це основа для мобільного робота, вам також знадобиться джерело живлення, яке не залежить від місця розташування. Чудові інструкції показують, як приєднати акумулятор. Ви обов'язково повинні проконсультуватися з ними, перш ніж купувати додаткові запчастини. А Камера Raspberry Pi v2 також швидко додається до списку покупок, щоб ви також могли «побачити» з точки зору робота.

А що ви отримуєте за свої гроші? Що ж, і в цьому випадку «HAT» вводить в оману, оскільки ви насправді встановлюєте Raspberry Pi 4 в будівництві. Це друкована плата, на якій є два електродвигуни, які приводять у рух колеса, що нагадує місячний транспортний засіб. Щоб уникнути зіткнень, в комплекті є ультразвукові датчики відстані. А щоб керування роботом виглядало справді круто, світлодіоди RGB на нижній стороні створюють атмосферне освітлення. Набір, звичайно, також чудово підходить для всіх працівників навчальних закладів для навчання основам робототехніки.