Cách mở rộng PC Raspberry Pi Mini của bạn

Raspberry Pi đã rất linh hoạt. Nhưng với các phần mở rộng phần cứng được cắm trực tiếp vào bo mạch, bạn có thể tăng đáng kể các khả năng. Chúng tôi giới thiệu cho bạn một số thành phần đáng chú ý.

Với khái niệm “Phần cứng được đính kèm trên đầu” (HAT), Raspberry có một cách dễ dàng để mở rộng khả năng của mình. Các tiện ích bổ sung chỉ cần được cắm vào các chân GPIO trên bo mạch. Bộ mở rộng thường bao gồm các miếng đệm bằng nhựa để bảo vệ khỏi đoản mạch nếu bo mạch chính và bo mạch mở rộng quá gần nhau. Phạm vi của các phần mở rộng như vậy đã tăng lên đáng kể trong những năm gần đây. Ngoài những chiếc HAT chính hãng, nhà sản xuất Pimoron nổi bật nói riêng.

Trong bài viết này, chúng tôi trình bày một loạt bảng HAT đặc biệt thú vị. Trọng tâm là vào mô hình 4, nhưng các bảng được trình bày ở đây cũng có thể phù hợp với các mẫu cũ hơn hoặc mẫu mới Pi 5, mặc dù họ không cần phải làm vậy. Do đó, bạn nên tìm hiểu về khả năng tương thích trước khi mua (xem điểm cuối cùng “Kiểm tra trước khi mua!”).

Âm thanh phong phú với DAC

Một phần mở rộng hoạt động ngay lập tức, tức là “ngay lập tức”, cải thiện đặc tính âm thanh của bo mạch. Raspberry Foundation cung cấp nhiều mẫu “Bộ điều khiển âm thanh kỹ thuật số” (DAC) khác nhau.

Bảng nào phù hợp với bạn tùy thuộc vào môi trường của bạn. Các Số AMP+ là lựa chọn phù hợp nếu bạn muốn kết nối loa thụ động với máy tính. Bo mạch cung cấp các kết nối kẹp thông thường cho cáp và mang lại công suất lên tới 35 watt cho mỗi kênh. Điều đó chắc chắn là đủ cho phòng khách ở nhà.

Sản phẩm Raspberry Pi DAC hoặc phiên bản Plus của nómặt khác, dành cho những người đang hoạt động. Họ cung cấp kết nối cổ điển thông qua phích cắm chuối. Trong hệ thống như vậy, loa có bộ khuếch đại tích hợp được kết nối với nguồn tín hiệu. HAT chuyển đổi tín hiệu số thành tín hiệu tương tự để bạn có thể kết nối Raspberry trực tiếp với loa hoặc hệ thống âm thanh nổi (đầu vào AUD). Kết hợp với phần mềm phù hợp, bạn có thể biến Raspberry Pi thành hộp phát trực tuyến cho mạng WLAN hoặc sử dụng nó để phát nhạc được lưu trữ trên phương tiện lưu trữ dữ liệu.

Dành cho tất cả người hâm mộ Lego

Sản phẩm Raspberry Pi Build MŨ bảng mở rộng, có thể điều khiển tối đa bốn động cơ và cảm biến — bao gồm các thành phần từ vũ trụ Mindstorm — hiện có sẵn cho tất cả những người có sở thích Lego đầy tham vọng và quan tâm sâu sắc đến Lego Technics. Bạn thậm chí có thể tìm thấy bảng Lego trong các cửa hàng chuyên dụng mà bạn có thể sử dụng để tích hợp bảng trực tiếp vào các tác phẩm Lego của mình. Bạn có thể kết nối hầu hết các thành phần sử dụng kết nối LPF2. Thông tin chi tiết về khả năng tương thích có thể được tìm thấy trên trang sản phẩm chính thức của bo mạch.

Nhưng hãy cẩn thận: Nguồn điện tích hợp không đủ để vận hành động cơ trên bo mạch.

Bộ cấp nguồn bên ngoài được cung cấp dưới dạng phần bổ sung cho bo mạch HAT, bộ cấp nguồn này chỉ phù hợp với thành phần này. Bạn không thể sử dụng bộ cấp nguồn này để vận hành Pi 400, Ví dụ. Có một thư viện mở rộng dành cho các dự án Python để kiểm soát cảm biến khoảng cách, chuyển động hoặc màu sắc, được giải thích chi tiết.

Chi phí mở rộng chỉ dưới 30 đô la. Khi đó, bộ nguồn phù hợp có giá dưới 20 USD một chút.

Raspbee II: Dành cho tự động hóa gia đình

Bạn đang tìm cách điều khiển ngôi nhà thông minh của mình một cách tập trung thông qua Raspberry Pi? Vậy thì bạn chắc chắn nên xem qua Mâm Xôi II Cái bảng. Đúng như tên gọi, đây là một tiện ích mở rộng giao tiếp với các thiết bị sử dụng tiêu chuẩn Zigbee. Bảng mạch nhỏ thậm chí còn có một khe cắm pin để các thiết bị có thể được điều khiển thông qua đồng hồ thời gian thực (RTC).

Ý tưởng cơ bản là loại bỏ các cổng khác nhau từ các nhà sản xuất khác. Điều này cũng hoạt động miễn là các thành phần được phần mềm của nhà sản xuất nhận ra. Do đó, bạn nên xem qua tài liệu trước khi đưa ra quyết định mua hàng. Suy cho cùng, Zigbee chỉ là một giao thức liên lạc. Sự “thần kì” của hệ thống điều khiển khi đó phải được thực hiện bằng phần mềm.

Sự bổ sung hữu ích này cho ngôi nhà thông minh có giá dưới 30 USD.

Mũ trò chơi: Quả mâm xôi trở thành máy chơi game

Chúng tôi đã trình bày Bánh cổ điển dự án từ nhiều năm trước: Mục đích là biến bảng mạch nhỏ thành máy chơi game. Người bạn đồng hành lý tưởng cho dự án này là trò chơi mũ từ Waveshare. Tuy nhiên, đôi khi nó chỉ có ở Đức với một khoảng thời gian chờ đợi.

Thuật ngữ “HAT” không thực sự phù hợp ở đây, vì Raspberry Pi được kết nối với phần cứng của gamepad. Game HAT đi kèm màn hình 3.5 inch với độ phân giải 480×320 pixel và 60 FPS. Điều này dễ dàng đủ cho các trò chơi cổ điển.

Hai loa nhỏ và tùy chọn kết nối tai nghe được tích hợp. Các nút thông thường quen thuộc trên các gamepad khác được nhóm xung quanh nó. Ngoài ra còn có hai bộ kích hoạt ở phía trên của vỏ. Tuy nhiên, những điều này khá tế nhị — vì vậy bạn không nên chơi quá cuồng nhiệt để giữ cho trò chơi vui vẻ lâu nhất có thể.

Nó rất dễ dàng để thiết lập. Cần có pin để cung cấp năng lượng cho toàn bộ hệ thống để bạn có thể chơi mọi lúc mọi nơi. Bạn có thể tìm thấy thông số kỹ thuật để mua nguồn điện bên ngoài trong phần mô tả sản phẩm và trong wiki dự án.

Nhà sản xuất tuyên bố rằng thời lượng pin có thể lên tới hai giờ. Tuy nhiên, điều này rất lạc quan. Trong thực tế và khi tích cực chơi game, thời gian chơi có nhiều khả năng là một giờ tốt. Tuy nhiên, điều này không làm mất đi sự thú vị của tiện ích mở rộng có giá khoảng 45 USD.

Học máy với Pi

Những dự án hấp dẫn có thể thực hiện được với Mũ trí tuệ. Tuy nhiên, bạn cũng cần sẵn sàng làm quen với những chủ đề phức tạp. Phần mở rộng không dành cho một “dự án nhanh chóng” vào cuối tuần.

Ý tưởng đằng sau tiện ích bổ sung này là cung cấp (ngay cả những người dùng chuyên nghiệp) một cách để tạo ra “bộ não” cho máy học ở nhiều địa điểm khác nhau. Các chuyên gia cũng thích nói về điện toán biên trong bối cảnh này.

“Đôi mắt” và các giác quan khác vẫn cần được bổ sung thêm vào sự kết hợp giữa HAT và bảng mạch. Nhưng nhờ có các tùy chọn kết nối linh hoạt nên việc này khá dễ thực hiện. Braincraft HAT có màn hình IPS 240 × 240 để xuất phản hồi từ hệ thống, các khe cắm cáp kết nối camera cho các dự án xử lý hình ảnh, cần điều khiển năm chiều, micrô trái và phải, đầu ra tai nghe âm thanh nổi, đầu ra loa âm thanh nổi 1W và ba Đèn LED chấm sao RGB. Kết nối Stemma QT cho phép kết nối các cảm biến nhiệt. Tùy chọn, bạn cũng có thể lắp quạt ở mặt dưới để giữ bo mạch ở nhiệt độ thoải mái cho các dự án sử dụng nhiều tính toán.

Với 40 đô la tốt, bạn sẽ có được cơ sở rất vững chắc cho các dự án của mình. Nhà sản xuất cho thấy khả năng linh hoạt trong một loạt video trên trang sản phẩm.

Hiển thị: 'Hãy chạm vào'

Nhập trực tiếp lên màn hình? Điều đó cũng không có vấn đề gì. Màn hình điện trở 3.5 inch của Waveshare là một HAT thực sự, bạn chỉ cần gắn vào thanh GPIO như bình thường. Phạm vi cung cấp cũng bao gồm bút cảm ứng phù hợp. Trình điều khiển cho phép hoạt động không gặp sự cố trong Ubuntu Mate hoặc Retropie. Với khoảng 40 USD, bạn có thể thêm tùy chọn nhập liệu đơn giản này vào Raspberry.

A màn hình cảm ứng với độ phân giải 800 × 480 pixel có sẵn từ cùng một nhà sản xuất, lớn hơn đáng kể ở mức 5 inch và điện dung (tức là phản ứng với thao tác chạm đơn giản mà không cần áp lực). Điều này biến Pi thành một chiếc máy tính bảng nhỏ. Các trình điều khiển làm việc xuất sắc. Cũng như các máy tính bảng khác, bạn có thể kiểm soát độ sáng của màn hình trực tiếp trên máy tính để bàn.

Tuy nhiên, màn hình này không phải là HAT trực tiếp: Thay vào đó, bạn kết nối bo mạch thông qua thanh camera và cáp. Ngược lại, nó sẽ không có nhiều ý nghĩa vì màn hình lớn hơn bảng mạch. Ưu điểm của thiết kế này là các chân GPIO vẫn có sẵn và có thể truy cập được.

Và nếu bạn không muốn thiết kế nhà ở của riêng mình bằng máy in 3D, bạn có thể tìm thấy đủ loại nhà ở trong các cửa hàng điện tử, một số cửa hàng còn có cả quầy để xây dựng một loại hệ thống ki-ốt.

Giá đường phố cho màn hình lớn hơn là khoảng 50 USD.

HAT cần thiết cho người có sở thích

Một trong những thách thức đối với tất cả các dự án ngoài trời là cung cấp điện cho máy tính. Điều này là do không phải lúc nào cũng có ổ cắm điện gần nơi sử dụng. Bạn có thể tìm thấy toàn bộ các bảng mạch có thể cung cấp năng lượng cho Raspi một cách độc lập tại các cửa hàng điện máy nổi tiếng với từ khóa “UPS”. Đây thường là những bộ pin mà bạn chỉ cần lắp pin sạc thông thường vào. Ví dụ: Waveshare có MŨ UPS đề nghị.

Sản phẩm nước ép pi mắc hơn. Với mức giá từ 50 USD trở lên, bạn sẽ nhận được pin có dung lượng 1820 mAh. Hiệu suất có giá của nó. Thời gian giao hàng lâu hơn cũng được mong đợi. Bảng mạch bao gồm Đồng hồ thời gian thực để điều khiển thời gian và dấu thời gian luôn chính xác.

Bạn có bộ chuyển mạch mạng có thể cấp nguồn cho các thiết bị được kết nối qua cáp Ethernet không? Sau đó quan chức PoE + HAT là một lựa chọn tốt để cấp nguồn cho máy tính mini thông qua cáp Ethernet. Bo mạch có thể chịu được điện áp đầu vào từ 37 đến 57V và sau đó cung cấp điện áp không đổi 5V cho bo mạch. Một quạt tích hợp cho phép nhiệt độ cao hơn ở giao diện tiêu tan. Tuy nhiên, trước khi mua, bạn nên kiểm tra điện áp và nguồn điện do bộ chuyển mạch mạng cung cấp. Nếu điều này phù hợp thì 20 USD là một khoản đầu tư hợp lý cho nhiều tình huống công việc.

Bắt đầu với robot

Phải thừa nhận rằng: Với mức giá khoảng 60 đô la cho một bộ khởi đầu thuần túy, Trilobot từ Pimoroni không có món hời. Tuy nhiên, nó tạo cơ sở cho việc bước vào thế giới robot đầy hấp dẫn. Điều này được đảm bảo bởi thư viện phần mềm phong phú, như thường lệ của nhà sản xuất, được ghi chép đầy đủ.

Bạn cần mua gì nữa để tận hưởng trọn vẹn niềm vui? Tất nhiên, bạn cần có Raspberry Pi với thẻ SD làm cơ sở. Vì đây là cơ sở cho rô-bốt di động nên bạn cũng sẽ cần nguồn điện không phụ thuộc vào vị trí. Những hướng dẫn tuyệt vời chỉ cho bạn cách gắn bộ pin. Bạn chắc chắn nên tham khảo những điều này trước khi mua các bộ phận bổ sung. MỘT Máy ảnh Raspberry Pi v2 cũng nhanh chóng được thêm vào danh sách mua sắm để bạn cũng có thể “nhìn” từ góc nhìn của robot.

Và bạn nhận được gì cho số tiền của mình? Chà, trong trường hợp này cũng vậy, “HAT” khá dễ gây nhầm lẫn, bởi vì bạn thực sự đã cài đặt Mâm xôi Pi 4 trong việc xây dựng. Nó bao gồm một bảng mạch trên đó có hai động cơ điện đẩy các bánh xe, gợi nhớ đến một chiếc xe mặt trăng. Để tránh va chạm, bộ sản phẩm có cảm biến khoảng cách siêu âm. Và để khiến việc điều khiển rô-bốt trông thực sự bắt mắt, đèn LED RGB ở mặt dưới mang lại ánh sáng trong không khí. Tất nhiên, bộ công cụ này cũng rất phù hợp cho tất cả nhân viên trong các cơ sở giáo dục để dạy những điều cơ bản về robot.