Raspberry PI 3 — одноплатный компьютер размером с банковскую карту. Как и обычный компьютер он имеет периферию и интерфейсы. Он позволяет выполнять многие функции, доступные мощным настольным системам. Практически он выполняет все функции компьютера и даже больше. Raspberry обладает большими графическими возможностями и его можно использовать, как платформу для разработки игровых приложений. С другой стороны, его можно использовать для разработки измерительных и робототехнических систем, применяя датчики и исполнительные механизмы.

Из этой статьи вы узнаете:

Приветствую вас на страницах моего блога kip-world! С вами Гридин Семён. Друзья, у меня часто происходят задержки с публикациями статей. Поэтому прошу меня извинить.

Я наконец-то добрался до самого корня своего ресурса. То, ради чего я всё начинал. Прошло 1,5 года.

Я пишу эти строки по своей любимой теме — об одноплатных компьютерах и о Raspberry PI в частности. Саму плату я заказал на . Как раз 11 Ноября, в это время был праздник в честь шоппинга и в китайском магазине были сумасшедшие скидки.

Вот, я воспользовался случаем...

Сколько потенциальных возможностей хранит в себе эта вещь. У нас в России не сильно популярный к сожалению. Сколько я перелопатил информации. Большая часть на английском языке.

Сейчас я на таком уровне, что всё понимаю в общих чертах. Я собираюсь расширять и углублять эти знания.

Начнём с описания...

Описание Raspberry PI

Миниатюрный и бесшумный компьютер, способный общаться с внешним миром с помощью системы ввода-выводов GPIO. Его способности ограничиваются лишь вашими знаниями и фантазией.

Какие могут быть применения на Raspberry PI 3:

• Домашний сервер для хранения данных;
• Майннинг Биткойнов;
• Робот под управлением WI-FI или с машинным зрением
• Игровая приставка или игровой автомат;
• Домашняя метеостанция;
• Планшет;
• Охранная система с распознаванием лиц;
• «Умный» дом;

На этой машинке можно собрать любую автоматику. Собрать любого робота.

Самые главные критерии любой системы автоматики заключаются в следующем:

• Составление главного алгоритма и применение библиотек;
• Учёт скорости цикла обработки операции;
• Учёт дискретизации и скорости опроса аналоговых сигналов;
• Наличие сетевой связи;

Давайте начнём с основных технических характеристик:

SoC	Broadcom BCM2837
Процессор	ARM Cortex-A53 (4 ядра)
Графический процессор	Broadcom VideoCore IV
Оперативная память	1Гб LDDR2
Встроенные адаптеры	10/100Мбит Ethernet, Bluetooth 4.1 LE, Wi-Fi 802.11n
Порты	4xUSB 2.0, HDMI, 3.5мм аудиовыход, 40-pin GPIO , Camera Serial Interface (CSI), Display Serial Interface (DSI)
	Разъем под microSD-карту

Какие я могу добавить комментарии из всего вышеперечисленного?

Основной операционной системой является Linux. ОС прописывается на флешку microSD и вставляется в соответствующий слот.

И, если ваша операционная система слетит, то ничего страшного. В любой момент можно заново записать.

Основная архитектура процессора является ARM Cortex-A53. О чем это говорит? О том, что мы можем прошить одну из множества операционных систем:

1. Raspbian (производная Debian, заточенная под Raspberry). Кстати говоря эту операционную систему применяют в серверах хостингов
2. Raspberry PI Desktop
3. UBUNTU Mate
4. Snappy UBUNTU Core
5. Windows 10 IOT
6. LIBREELEC
7. PINET
8. RISC OS
9. Weather station

Для начала изучения я предлагаю опробовать Raspbian. Нужно сначала понять, как вообще пользоваться ОС Linux.

Для Raspberry доступны следующие интерфейсы:

• UART (Serial);
• I²C/TWI;
• SPI с селектором между двумя устройствами;
• Ethernet на 10/100 Мбит с выходом на стандартное гнездо 8P8C (RJ45);
• Wi-Fi 802.11n и Bluetooth 4.1, обеспечиваемые микросхемой Broadcom BCM43438;

По поводу питания одноплатного компьютера. На борту платы есть micro-USB, которое принимает 5 Вольт. Можно запитать через ПИНы. Но лучше всего подключить адаптер питания на 5 В с выходным током на 2 А. Таким образом хватит энергоёмкости для устройств, которые вы будете подключать к USB.

Так что способен выполнять в основном только узкие задачи — локальные. Вообще интересно использовать непосредственно связку RPI + Arduino. Всегда хотел опробовать.

Что нужно для запуска Raspberry PI

Для начала работы вам потребуется:

1. Сама плата мини-компьютера;
2. Набор медных радиаторов (Очень рекомендую, если хотите чтобы малина проработала подольше);
3. Любой корпус (не обязательно, но желательно);
4. Блок питания 5 В на 2.5 А;
5. Карта памяти microSD с минимальным объемом 8 Гб;

Затем нам нужна периферия для работы, в общем, как и обычный компьютер.

1. Монитор или телевизор с HDMI выходом;
2. Клавиатура;
3. Мышь;

Если у вас Монитор с VGA ничего страшного, переходим на HDMI с помощью специального преобразователя.

Про установку и первое включение мы поговорим с вами позже, когда малина наконец-то приедет ко мне домой.

Для реализации различных программных функций Raspberry в основном . Можно писать на Java. Есть ещё и совсем детский объектно — ориентированный язык программирования Scratch.

Можно и применить для Raspberry, вполне реально.

Примеры проектов с малиной

Что можно сделать с Raspberry PI 3? А много чего, очень много. Примеров реализации просто море.

Я скину в основном англоязычные видео, так как они наиболее информативные::

1 GameBoy на Raspberry PI Zero

Или как вариант:

И вторая часть:

2 Квадрокоптер на RPI

3 «Умный» дом на RPI

4 Полноценный «домашний» сервер

5 Шикарный видеомагнитофон в машину

Это лишь малая часть, то что я перечислил. К сожалению в основном на английском языке.

С уважением, Гридин Семён

Raspberry Pi 3 Model B - новейший одноплатный компьютер третьего поколения на основе 64-битного четырехъядерного ARM v8 Cortex-A53 процессора компании Broadcom BCM2837 с тактовой частотой 1.2 ГГц. На первый взгляд трудно найти внешние отличия Raspberry Pi 3 Model B (RPI3) от предыдущей модели Raspberry Pi 2 (RPi2). Такая же по размерам PCB, те же разъемы на тех же местах и нет корпуса. Но, не смотря на кажущееся отсутствие отличий, RPI3 - это совершенно другое изделие. Этот компьютер разработан на новом процессоре с тактовой частотой на 300 МГц выше, чем у предыдущей модели. Четыре ядра Cortex-A53 и двухъядерный графический сопроцессор Video Core IV ® Multimedia, который обеспечивает Open GL ES 2.0, аппаратное ускорение Open VG и 1080p30 H.264 декодирование.

По заявлениям разработчика нового компьютера Raspberry Pi Foundation производительность RPi3 на 50% выше, чем у предыдущей модели, а по сравнению с RPi первого поколения - он на порядок быстрее.

Но, пожалуй, еще более интересным отличием от предыдущих моделей является наличие встроенного WiFi 802.11n и Bluetooth (поддержка Bluetooth 4.1 и Bluetooth Low Energy - BLE). А это в эпоху "интернета вещей" открывает для изделия новые горизонты.

При внимательном рассмотрении платы можно заметить установленную в левом верхнем углу WiFi/ BT SMD антенну (Рис. 1), а справа возле 40-контактного разъема GPIO место под двухконтактный разъем RUN (для сброса), который в RPi2 (Рис. 2) был установлен на месте, где теперь можно увидеть чип антенну, т.е. эти отверстия под разъем - не новинка: они просто перемещены.

Рис. 1. Одноплатный компьютер третьего поколения Raspberry Pi 3 Model B. Вид сверху

Рис. 2. Одноплатный компьютер второго поколения Raspberry Pi 2 Model B. Вид сверху

Рис. 3. Одноплатный компьютер третьего поколения Raspberry Pi 3 Model B. Вид снизу

Теперь заметим, что чуть выше держателя microSD карты (Рис. 3) расположен беспроводной модуль на основе чипа BCM43143. В предыдущей модели (Рис. 4) его, конечно, нет. С нижней стороны платы можем увидеть микросхему оперативной памяти, которая, похоже, осталась той же, что и в RPi2 - Elpida B8132B4PB-8D-F объемом 1 ГБ.

Рис. 4. Одноплатный компьютер второго поколения Raspberry Pi 2 Model B. Вид снизу

RPi3 поддерживает операционные системы Linux (Raspbian, UBUNTU и др.), а также Windows 10 IoT.

Основные отличия RPi3 от RPi2:

• Новый 64-битный четырехъядерный ARMv8 Cortex-A53 процессор BCM2837 с тактовой частотой 1.2 ГГц;
• WIFI 802.11n;
• Bluetooth 4.1;
• Bluetooth Low Energy (BLE);
• Выросла потребляемая мощность 2.5А@5В (у RPi2 1.8А@5В).

Что не изменилось:

• Объем оперативной памяти - 1 ГБ;
• Графический 2-ядерный сопроцессор Video Core IV ® Multimedia;
• Количество USB портов - 4;
• Количество выводов GPIO, доступных пользователю - 40;
• Полноценный HDMI порт;
• Порт Ethernet;
• Комбинированный разъем 3.5 мм аудио и композитный видеовыход;
• Интерфейс видеокамеры (CSI);
• Интерфейс дисплея (DSI);
• Слот для microSD карты (теперь push-pull, а не push-push, как ранее);
• MicroUSB разъем (вход питания);
• Форм-фактор (корпуса подходят от предыдущей версии);
• Цена осталась прежней.

На Рис. 5 показано расположение основных разъемов и некоторых компонентов RPi3.

Рис. 5. Расположение основных разъемов и некоторых компонентов RPi3

Сравнительные характеристики моделей семейства RPi (Таблица 1)

Таблица 1. Сравнительные характеристики семейства Raspberry Pi

Наименование			Модель B+	Модель А+	Модель А
Процессор	Broadcom BCM2837 64 bit ARMv8, четыре ядра.	Broadcom BCM2836 32 bit ARMv7, четыре ядра.	Одно ядро.	Broadcom BCM2835 32 bit ARMv6 SoC full HD multimedia applications processor. Одно ядро.	Broadcom BCM2835 32 bit ARMv6 SoC full HD multimedia applications processor. Одно ядро.
Скорость процессора
	1GB SDRAM @ 400 MHz	1GB SDRAM @ 400 MHz	512 MB SDRAM @ 400 MHz	256 MB SDRAM @ 400 MHz	256 MB SDRAM @ 400 MHz
Память для ОС
	Встроенный
	Встроенный

А теперь посмотрим на результаты тестирования семейства Raspberry Pi

Рис. 6. Тестирование производительности системы (утилита SYSBENCH)

Чем меньше величина (Рис. 6), тем лучше, т. к. это время, затраченное на вычисления. Желтый цвет представляет многопотоковые вычисления, белый - однопотоковые. Наглядно видна динамика улучшения производительности от модели к модели. Использование 4 ядер, т.е. многопотоковых вычислений, существенно увеличивает производительность системы.

Рис. 7. Тест GPIO

Для работы с GPIO чаще всего используется программы на языке Python. В этом тесте простая программа RPI.GPIO переключает контакты GPIO так быстро, как это возможно, а частотомер измеряет скорость этих переключений.

Рис. 8. Тестирование на примере видеоигры QUAKE III Arena

Качество видеоигры сильно зависит от производительности процессора. В данном тесте использовалось разрешение для дисплея 1280 х 1024, максимальная детализация текстуры, 32-битное качество текстуры и трехлинейная фильтрация для получения таких результатов. Здесь чем выше результат, тем лучше.

Рис. 9. Тест Whetstone

Тест Whetstone был разработан в 70-х годах прошлого века для измерения скорости компьютера.

Основное назначение теста - измерение производительности вычислений с плавающей запятой. Несмотря на солидный возраст, тест хорошо справляется с оценкой пиковой производительности процессора при вычислениях с плавающей запятой. Для этого теста чем больше величина, тем лучше.

Рис. 10. Тест Drystone

Тест Drystone был разработан в 80-х годах прошлого столетия для определения производительности процессора для целочисленных вычислений. Этот тест до сих пор остается полезным и используется для сравнения производительности различных чипов. Здесь так же, как и в предыдущем тесте, чем больше величина, тем лучше.

Рис. 11. Тест Power Draw

Вы не можете получить более высокую производительность, ничем не жертвуя. И тест Power Draw хорошо это иллюстрирует. Получили высокую производительность, придется пожертвовать потреблением. Как можно видеть из этого теста, потребление с ростом производительности растет даже на холостом ходу. Но выход есть. Если производительность не столь важна, а ваше устройство должно работать с батарейным питанием, то, пользуясь результатом теста, можно из линейки Raspberry выбрать подходящий компьютер.

Таким образом, подводя итог всему выше сказанному, можно с уверенностью утверждать, что новая модель одноплатного миникомпьютера найдет применение для решения широкого спектра задач, среди которых домашняя автоматика, робототехника, интернет вещей, игровые станции, метеостанции, планшеты, обучение и многое-многое другое.

Ну, насколько хватит фантазии разработчика…

Обзор составил и подготовил
Шрага Александр,
a.

Raspberry PI 3 model b: ARM компьютер

Всем доброго времени суток, кто зашел на этот сайт. Совсем недавно началась история компьютера Raspberry PI (разбери пи), которую в русскоязычном интернете прозвали «малинкой» и в феврале 2016 выпущена модель, которую будем «разбирать» в данном посте.

Данное устройство это полноценный компьютер размеры которого по первой удивляют, так как всего они с размеры обычной банковской карточки (90х56мм). Но не смотря на его малые размеры возможности «распбери пи» удивляют.

Начнем пожалуй с распаковки (unboxing):

Комплект «малинки» (raspberry pi 3):

картонная коробка, сам компьютер в антистатическом пакете и лист формата А3 с информацией о соответствии нормативным требованиям и безопасности на нескольких языках (русского нет).

Для хранения информации, а также установка операционной системы и других программ используется в данном компьютере карты SD (точнее microSD). В комплекте не поставляются. В зависимости от тех задач и целей, которые хотите реализовать советую использовать объемом от 8 ГБайт и класс не ниже 10. Слот под карту microSD находится на обортной стороне.

В торце платы по узкой стороне располагаются 4 (четыре) разъема USB стандарта 2.0 и порт Ethernet (10/100 Mbit).

Начиная с raspberry pi 3 на плате добавлены контроллеры WIFI и Bluetooth, для того чтобы подключить более старую версию к беспроводной сети покупался внешний контроллер и «занимался» один или два порта USB, в зависимости сколько контроллеров требовалось.

Разъем для подключения монитора/ТВ реализован HDMI. Звук выход 3,5 мм mini jack, что позволяет использовать стандартные наушники или колонки. Как видно есть разъем между hdmi и mini jack это для подключения камеры CSI (camera serial interface), а более длинный расположенный напротив разъемов USB это для подключения экрана DSI (display serial interface).

Для подключения разнообразных устройств,в том числе и самодельных есть порт на raspberry (расберри) pi 3 — GPIO (general-purpose input/output ) n.

Из чего состоит одноплатный компьютер Raspberry PI model 3 (разбери пи):

• Процессор: четырёхядерный 1 .2GHz ARM CortexA53 CPU (64­bit);
• Оперативная память: 1 ГБ LPDDR2 900 МГц;
• Разъёмы: 4 х USB 2.0, слот MicroSD, HDMI,
• GPIO (40 штырьков),
• CSI, DSI,
• LAN (10/100 Mb/s);
• Беспроводные технологии:Wi­Fi(802.11 n) (2.4 ГГц) и Bluetooth 4.1 ;
• Размеры: 90 x 5.60 x 1 .70 cm
• Питание: Micro USB .

Данный компьютер Raspberry Pi 3 (распберри пи) удивляет не только своими размерами и «начинкой», но и ценой. Коробочный комплект не превышает ценника в 40$. Заказывал с сайта в комплекте с блоком питания и радиаторами для микросхем, доставка быстрая. Продавец надежный, советую. Ссылку чуть ниже напишу.

Какие операционные системы можно установить на 64 битную платформу «малинки»raspberry pi 3 model B ?

Выбор есть, установку подробно каждой системы в будущих статьях, здесь приведу только список известных мне:

• Raspbian,
• Pidora - Fedora для Raspberry Pi,
• OpenELEC медиапроигрыватель Kodi с открытым исходным кодом на базе Linux,
• OSMC (проект Open Source Media Center) медиапроигрыватель с открытым исходным кодом на базе Kodi Media Center и Debian GNU/Linux,
• RISC OS - «родная» ОС для RISC-процессоров (к которым относятся процессоры АRМ),
• поддержка Windows 10 для Raspberry Pi 2B

А что можно сделать с компьютером «малинкой» или на его базе собрать? Самое простое — бесшумный, карманный компьютер. А также — систему сигнализации или видеонаблюдение, сервер-хранилище данных, принт-сервер и многое многое другое. О чем и будет рассказано на этом ресурсе.

Когда не хватает мощности Arduino, на помощь мейкеру приходит тяжелая артиллерия в виде микрокомпьютеров Raspberry Pi . Чаще всего “малиновые пироги” или “малинки”, как их еще называют, используются в задачах обработки видео, аудио информации и сложных коммуникаций. В этой статье мы познакомимся с Raspberry, узнаем, что такое микрокомпьютер, какие модели сегодня актуальны и как можно использовать это устройство в своих проектах.

С помощью Raspberry Pi можно сделать умного робота, распознающего своего хозяина или домашний сервер умного дома, передающего по WiFi или Ethernet. Вы можете подключить к микрокомпьютеру датчики, двигатели, реле и многое другое. Таким образом, сферы применения Raspberry и Arduino в DIY проектах сильно пересекаются.

Что такое одноплатные микрокомпьютеры?

Микрокомпьютер – это устройство, имеющего архитектуру полноценного компьютера, но отличающееся своими размерами. Сегодня на рынке представлены сотни(!) различных моделей (включая клоны Raspberry) от десятков производителей и этим рынок одноплатников существенно отличается от рынка обычных компьютеров, на котором между лидерами давно уже распределены все доли рынка.

Микрокомпьютеры чаще всего создаются под конкретные задачи, они не могут конкурировать с обычными компьютерами, уступая им в мощности и удобстве. Но зато они более дешевы, просты, имеют компактный размер и потребляют меньше энергии. Это делает микрокомпьютер важным элементом мобильных автоматизированных систем.

Raspberry Pi является сегодня наиболее известным представителем семейства одноплатных микрокомпьютеров. Это достаточно дешевая и доступная плата начального уровня, которую можно купить во множестве интернет-магазинов. Азиатские производители создали большое количество клонов (Orange Pi, Banana Pi и другие), которые можно использовать в своих проектах. И другим очень важным преимуществом “малинки” является огромное сообщество разработчиков, занимающихся развитием архитектуры и программного обеспечения. Выпущено множество книг, учебных пособий, операционных систем и удобных инструментов, существенно облегчающих начинающим начало работы с системой. Поэтому именно с этим микроконтроллером рекомендуется начинать работу тем, кому уже стал “мелковат” ардуино.

Что такое Raspberry Pi?

Raspberry Pi представляет собой недорогой компьютер размером с кредитную карту, который присоединяется к монитору ПК или телевизору и использует стандартную клавиатуру и мышь. Внешне компьютер представляет собой небольшую четырехслойную печатную плату с USB, HDMI и другими разъемами, слотом для Micro SD, а также гребенкой контактов GPIO. Корпус, карту памяти, клавиатуру, мышь, монитор, блок питания нужно приобретать дополнительно.

При помощи “малинки” можно научиться программировать на языках Scratch и Python. Изначально микрокомпьютер разрабатывался с целью применения для обучения в школах и университетах, поэтому для него существует множество программных пакетов и даже специальная операционная система для детей.

Ключевой особенностью Raspberry является возможность присоединения к нему внешних устройств и управления ими с помощью различных программных пакетов (наиболее популярным является Python). Всевозможные датчики, светодиоды, двигатели, реле и другие электронные компоненты могут подключаться через GPIO контакты так же, как к Arduino. Поэтому мы можем существенно расширять функционал микрокомпьютера, создавая из него рабочую станции для каждого конкретного проекта.

История появления Raspberry

Разработчиком прибора является британская фирма Raspberry Pi Foundation. Первый образец был представлен Дэвидом Брэбеном в мае 2011 года. Начало производства первой партии модели В датируется январем 2012 годом. С тех пор ежегодно компьютер модернизировался, и в продажу поступали более совершенные компьютеры.

История выпуска моделей:

• 29 февраля 2012 года – старт продаж Model В.
• 14 декабря 2012 года – начало производства модели Raspberry Pi «A».
• 14 июля 2014 года – выпуск третей версии Raspberry Pi «B+».
• 2 февраля 2015 года – выпуск Raspberry Pi «2B».
• 26 ноября 2015 года – выпуск нового микрокомпьютера Raspberry Pi Zero, оснащенного несмонтированным разъемом GPIO.
• 29 февраля 2016 года – выпуск модели Raspberry Pi 3, отличающейся 64-битным процессором, наличием WI-FI и Bluetooth.
• 28 февраля 2017 года – модернизированная версия Raspberry Pi Zero W с WI-FI и Bluetooth.

Распиновка платы Raspberry Pi model A+

Model A+ является бюджетной версией платы Raspberry Pi. Устройство выпущено в 2014 году на замену оригинальной Model A. Плата представлена на рисунке ниже.

В отличие от предыдущей модели А+ обладает следующими характеристиками:

• Большим количеством выходов GPIO – теперь их стало 40.
• Micro SD-разъемом.
• Пониженное потребление энергии – линейные регуляторы напряжения были заменены на переключающиеся регуляторы, и это позволило сэкономить энергию.
• Усовершенствованная аудиосистема – в плате присутствует отдельный источник питания с пониженным шумовым уровнем.
• Уменьшенный форм-фактор – композитный аудиовыход встроен 3,5-мм аудиовыход, наличие крепежных отверстий, USB-разъем расположен на краю платы.

Распиновка представлена на рисунке

1, 17 контакты – питание 3,3 В.

2, 4 контакты – напряжение питания 5 В. Подключено напрямую к входному напряжению платы.

3 – выход SDA (один из I2C-пинов на плате).

5 – SCl (также одни из I2C-выходов на плате).

6, 9, 14, 20, 25,30, 34, 39 – Земля. Все заземляющие контакты соединены, можно использовать любой выход, который ближе к оставшимся элементам.

8 – TXD, один из 2 UART-выходов, отвечающий за передачу данных. UART-контакты обычно используют для взаимосвязи Ардуино и Raspberry Pi. Важно правильно соединять платы, так как Pi питается от напряжения 3,3 В, а ардуино – от 5 В.

10 – RXD, выход для UART, отвечающий за прием данных.

11, 13, 15, 16, 18, 22, 29, 3, 32, 33, 36, 37 – зарезервированные контакты.

12 – PCM_C вывод, который используется совместно со специальным ШИМ-методом. Обеспечивает прямой доступ к памяти.

19, 38 – MOSI-контакты.

21, 35 – MISO-контакты.

23, 40 – SCLK-контакты.

24, 26 – CS0 и CS1 выходы.

27,28 – ID_SD, зарезервированы для I2C коммуникации с энергонезависимой памятью.

Плата Raspberry Pi Model A+ используется в проектах, в которых важно поддерживать низкое энергопотребление и где не требуется наличие интерфейса Ethernet.

Плата Raspberry Pi 3 model B

Raspberry Pi model B является наиболее распространенной платой. По сравнению со своим предшественником Pi 2 Model B обладает 64-битным процессором ARM Cortex-A53 и встроенным Wi-Fi и Bluetooth. Плата имеет 1 ГБ оперативной памяти, которая делится с графической системой. Способов применения платы множество – с их помощью можно создавать игровые приставки, охранные системы, планшеты и прочие электронные устройства.

Для подключения наушников и колонок имеется 3,5-миллимитровый разъем. Также имеется 4 USB-выхода, к которым можно присоединять периферию. Подключение различных модулей осуществляется через 15-пиновые слоты:

• DSI – предназначен для присоединения дисплея;
• CSI-2 – присоеднинение камеры через интерфейс MIPI.

Для низкоуровневых интерфейсов используются выходы:

• Общего назначения – 40 портов ввода/вывода;
• UART;
• Входы питания и земля.

Для коммуникации используются интерфейсы Ethernet, Wi-Fi 802.11n и Bluetooth 4.1. В качестве жесткого диска плата использует microSD-карту с установленной на ней операционной системой. Карту памяти лучше использовать объемом в 8 ГБ. Raspberry Pi model B использует операционную систему Linux.

Питание устройства осуществляется адаптером на 5 В через USB разъем или выходы питания. Специальный выключатель питания отсутствует на Raspberry Pi, чтобы включить устройство, достаточно просто подключить кабель питания.

Плата Raspberry Pi model Zero

Серия плат model Zero отличается от своих предшественников меньшими размерами. Существует 2 вида плат этого вида – model Zero и новая версия Zero W. Вторая отличается только наличием Wi-fi и Bluetooth на борту.

Технические характеристики Raspberry Zero:

• 512 МБ оперативной памяти;
• Одноядерный процессор ARMv6Z ARM1176JZF-S с тактовой частотой 1 ГГц;
• Мини HDMI порт;
• 2 микро USB порта, один для подключения к компьютеру;
• Wi-Fi 802.11n;
• Bluetooth 4.1

Расположение выходов и распиновка представлены на рисунке. Плата оснащена 40 портами входа-выхода общего назначения, UART, I2C, SPI, выходами питания 3,3 В и 5 В и землей. Важно отметить, что разъем не припаян и требуется самостоятельный монтаж.

Новая модель Zero W использует microSD, в отличие от старшей модели, которая использует miniSD для работы. Флеш-карта используется в качестве носителя, ее объем должен быть не менее 2 ГБ. Питание платы осуществляется при помощи 5-вольтового адапрета через пины питания или микро-USB вход.

Из недостатков можно отметить малую скорость выполнения по сравнению с Raspberry Pi 3 model B. Но по сравнению с B Zero обладает меньшими размерами, что позволяет использовать его в миниатюрных разработках. Используется Raspberry Pi model Zero в тех же сферах, что и остальные компьютеры этого семейства. Плата может быть оснащена периферийными устройствами, блоком питания, экраном. С помощью этих микрокомпьютеров создаются системы видеонаблюдения, игровые системы, бытовые приборы. Наличие Wi-Fi и Bluetooth позволяет расширить диапазон применения. Одновременно с выпуском Raspberry Pi model Zero W компания представила линейку корпусов для компьютера. Корпусы оснащены отверстием для разъема GPIO и установки камеры.

Сравнение моделей Raspberry Pi

Оперативная память

Платы Model A и Model A+ обладают наименьшим объемом памяти – всего 256 МБ. Model B до октября 2012 года также обладала объемом в 256 МБ, после объем был увеличен до 512 МБ, как и у Model B+. В плате Raspberry Pi 3 – наибольший размер памяти, 1 ГБ.

USB порты

Платы Model A и Model A+ оснащены одним портом USB 2.0, в версии Model B количество портов увеличено до двух, а в Model B+ и Pi 3 до четырех. Наиболее заметные изменения у Raspberry Pi Zero – в ней появился один разъем 1 Micro USB OTG.

Аудиовыходы

По этому параметру также отличается модель Raspberry Pi Zero – в этой плате 3,5-миллиметровый джэк, HDMI заменен на многоканальный HD звук через HDMI.

Формат карты памяти

Для моделей A и B использовались карты памяти SD / MMC / SDIO. Все последующие модели используют MicroSD карту.

Количество портов

Модели A и B оснащены 26-выводным GPIO разъёмом, в следующих моделях это число увеличено до 40.

Потребление энергии

Самым энергосберегающим устройством является Raspberry Pi Zero – она использует всего 160 мА. Наибольшее потребление энергии – у платы Raspberry Pi 3 (800 мА-2.5 мА,4 Вт). Первая модель А потребляет 300 мА (1,5 Вт), модели B, A+, B+ требуют порядка 600-700 мА.

Размеры

Самое миниатюрное устройство – Raspberry Pi Zero, его габариты 65.0 x 30.0 мм x 5мм. Немного больше модель А+, у которой размеры равны 65.0 x 56.0 мм x 12мм. Остальные платы обладают примерно одинаковым размером 85.0 x 56.0 мм x 17мм.

Где купить Raspberry Pi

Благодаря огромной популярности микрокомпьютеров Raspberry Pi их можно приобрести в любой точке мира в любом магазине. Но официальными продавцами считаются только 2 европейские фирмы – это «RS Components» и «Element 14». Обе фирмы поставляют мини-компьютеры в упаковках с различным дизайном, но товары от обоих поставщиков сделаны в Англии.

Со временем появились и китайские аналоги, которые можно купить на AliExpress. Сразу же возникает вопрос о подлинности этих гаджетов. Анализ китайской и английской версии можно провести, сравнив их рабочие характеристики, производительность процессора, памяти.

Процессор в оригинальной английской версии работает немного быстрее китайского аналога, то же самое касается и оперативной памяти. Отличия в работе минимальны, из чего можно сделать вывод, что китайская версия Raspberry Pi не хуже по своим рабочим параметрам.

Примеры проектов с Raspberry Pi

Управление портативной метеостанцией. При помощи Raspberry Pi можно реализовать устройство, которое будет записывать все метеоданные – скорость ветра, температуру, осадки. Можно запрограммировать устройство на автообновление сайта с погодными условиями.

Цифровая фоторамка. При помощи Raspberry P можно самостоятельно изготовить рамку для фотографий, сэкономив при этом примерно половину стоимости. Фоторамка – это медиа-панель, которая управляется Raspberry P. Рамку можно модернизировать – она будет показывать не только фотоснимки, но и дату и время, воспроизводить аудиозаписи, показывать прогноз погоды.

Система автоматизации в доме. Если совместить Raspberry Pi с Ардуино и программой Node.js, можно создать эффективный способ управления всеми электронными устройствами в доме. Вариантов работы много – автоматическое включение и выключение света при помощи датчика освещения, включение/выключение телевизора, регулирование температурного режима в доме.

При помощи платы Raspberry Pi можно реализовывать самые разные проекты – от музыкальных инструментов до фотоаппаратов и планшетов. Причем использование этой платы может существенно снизить стоимость самодельного прибора.

Как-то совсем внезапно вышла третья версия Raspberry Pi.
Я её взял, да и купил.
Коротко - вещь! Пишу обзор частично прямо с неё, производительность очень приятная и не вызывает острого желания перетыкать клаву-мышку в мой основной, довольно неплохой ПК Core i5 4,5GHz с SSD.
Не коротко - прошу под кат.

Куплена плата была импульсивно, после продолжительных страданий в попытке как-то пользоваться Orange Pi One. Но сама идея заинтересовала, хотя и практических применений для себя пока не особо вижу, это не Ардуино, которое позволило собрать пару мечт времен детства. Но обучение новому - это тоже весело.
А тут вот Raspberry Pi 3 выкатили, которая обязана работать образцово, ибо является популяризатором самой идеи ARM-платок. Ну и купил, не смотря на высоковатую цену (а в общем-то, Raspberry Pi 2 где-то за столько и продавалась, по обещанным $35 её не особо купишь).
На Orange Pi One крест тоже не ставлю, на днях обещают новую версию Armbian с поддержкой драйвера видеоядра. Но поглядим. Пока же всё плохо.

Спецификации новой модели:

SoC: Broadcom BCM2837
CPU: 4× ARM Cortex-A53, 1.2GHz
GPU: Broadcom VideoCore IV
RAM: 1GB LPDDR2 (900 MHz)
Сеть: 10/100 Ethernet, 2.4GHz 802.11n wireless
Bluetooth: Bluetooth 4.1 Classic, Bluetooth Low Energy
Накопитель: microSD
GPIO: 40-pin
Порты: HDMI, 3.5mm аудио-видео, 4× USB 2.0, Ethernet, Camera Serial Interface (CSI), Display Serial Interface (DSI)

Как видим, отличие от модели 2 - новый процессор 64 бита, беспроводная сеть и Bluetooth. Неплохо.
Механические размеры идентичны модели 2, все корпуса подойдут.

Бенчмарки на Линуксах гонять не умею, так что вот вам выдержки из официального журнала.
Процессор:

3D графика:


Производительность GPIO:


Потребление энергии.
Вот это проверил легко, подключением через Доктора. Не врут:

Рассмотрим железо

Итак. Купил в чешском интернет-магазине, доставили в Прагу из Чешских Будеёвиц (родина Budweiser, да) на следующий день. Люблю я чешскую почту.
Запаковали нормально, родная коробочка обмотана пупыркой и уложена в еще одну транспортировочную коробку. Хотя это и излишне, мне даже 2,5" жесткие диски в бумажном конверте (!) доходили нормально.


Внутри сама платка в антистатическом пакетике и скучный листок о сертификации.


Коробка почти аналогична по размерам коробке от Orange Pi.


Да и сами платки сопоставимы по размерам.


Вот он, новый процессор Broadcom BCM2837:


USB реализованы встроенным хабом, что не очень хорошо. На нем же висит и проводная сеть.


С нижней стороны у нас вход питания (удобный micro-USB, а не убогий соосный коннектор), полноразмерный HDMI, комбинированный аналоговый аудио-видео выход в виде джека 3,5мм.


Справа 4 USB порта и 10/100 мегабит проводная сеть.


Снизу единственная микросхема оперативной памяти, объемом 1Гб. Хотелось бы видеть 2Гб, но если честно, я так и не смог забить память до свопа при реальном использовании.
Память не греется, радиатор снизу платы нам не понадобится.


Тут же слот microSD.


«Стекляшка» сверху - наш новый беспроводной адаптер.


Микроскопическая антенна сверху платы.
Но уровень сигнала нормальный, сопоставим со смартфоном, скажем.


После включения я обрадовался тому, что процессор особо не греется. Но радовался недолго, при интенсивной нагрузке температура бодро полезла вверх, пальцем трогать стало некомфортно. Вздохнул, пошарился в ящике с радиодеталями и налепил небольшой алюминиевый радиатор. В дальнейшем нагреть проц выше 71 градуса не вышло.

Софт

Операционная система ставится просто до безобразия.
Качаем образ, пишем программой .


, я выбрал основную, поддерживаемую производителем - Raspbian. Она достаточно симпатично выглядит, стабильна и поддерживает все основные функции. Кроме Bluetooth - пока честно анонсировано, что он еще не поддерживается, плата совсем новая.
После загрузки системы открываем консоль и создаем пароль для root:
sudo passwd
Далее настроим систему.
sudo raspi-config


Тут нас интересуют пункты:
1 - расширяет раздел на всю карточку памяти.
5 - можно настроить язык и раскладки клавиатуры. Я оставил английский.
9 - отключаем overscan (черные поля на мониторе), выбираем распределение оперативной памяти под GPU, включаем шину I2C для подключения сенсоров.

Далее обновляем пакеты:
sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
После настройки, перезагружаемся. Скорее всего, всё будет работать нормально, Малинка умная и сама подбирает нужное разрешение монитора по HDMI.
Собственно, и всё. Система готова к работе.

Работает всё отлично, окошки перетаскиваются без лагов и лесенкок, как было на Orange Pi.
Памяти тоже достаточно. 5 вкладок в браузере с кучей графики и встроенный Minecraft в окне - вообще без проблем. Почти половина оперативки свободна.
(Minecraft не скриншотится почему-то. Но он там есть. :3)
По ощущениям, конечно, не современная система с SSD, а что-то уровня маломощных Core2 с жестким диском, или BayTrail на eMMC. Но пользоваться в качестве десктопа реально можно, ничего критичного.


Запускал Quake III, работает идеально на максимальных настройках, ~90FPS.

Из коробки мы также имеем неплохой браузер с аппаратным ускорением видео. YouTube играется без проблем.


Однако мне привычнее Firefox, так что накатил его форк Iceweasel.
sudo apt-get install iceweasel
Видео аппаратно не декодирует, YouTube смотрибелен до 480p. Зато все плагины от Windows версии отлично работают.


Потестим пропускную способность сети.
С проводной всё нормально:


А вот Wi-Fi выдает как-то маловато:


Не знаю, почему. Плату и роутер крутил и так, и эдак - разницы нет.
Думаю, причиной является некоторая сырость софта. Так-то адаптер n-стандарта.

Что касается проигрывания видео - всё стандартно для ARM и аппаратных декодеров.
Всё играется, кроме h264hi10p - аниме традиционно в пролёте, софтовый декодер такое осилить не может. Но нормальных людей это волновать не должно, да.
На удивление, из коробки нет плеера, который бы играл файлы по обычному двойному клику.
Есть консольный omxplayer, но такое юзабилити за гранью моего понимания.
Для более-менее комфортного просмотра видео нужно установить Kodi:


Но это не «плеер по клику», а оболочка-медиацентр.
В принципе, ничего страшного. Зато играет всё отлично: субтитры, дорожки переключаются.

GIPO и радиогубительство

Конечно, такое покупают не как замену десктопу, а для всяких классных вещей, которые на PC делать нельзя или не рационально.
Потыкаем в GPIO!
Для начала, подключу датчик давления-температуры BMP180. Он на 3,3 вольта, потому подключается совсем напрямую.


Устанавливаем софт:
sudo apt-get install python-smbus sudo apt-get install i2c-tools
Сканируем шину I2C:
sudo i2cdetect -y 1


У меня там не только BMP180 (об этом далее), но суть в том, что должны увидеться адреса устройств. BMP180 это 0x77. Если видится - отлично.
Далее используем библиотеку от Adafruit:

sudo apt-get update sudo apt-get install git build-essential python-dev python-smbus git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_BMP.git cd Adafruit_Python_BMP sudo python setup.py install
И запускаем:
cd examples sudo python simpletest.py


Работает! Не сложнее Ардуины.
Далее подключим по I2C LCD-дисплей, например.
Тут внимание: Raspberry Pi не дружит с напряжением 5 вольт, дисплей и прочие устройства 5 вольт надо подключить через конвертер уровня логики.
Копеечная штука на Али:



Легким движением руки копипастим пример от Adafruit в :

import smbus import time import Adafruit_BMP.BMP085 as BMP085 from time import sleep, strftime from datetime import datetime sensor = BMP085.BMP085() # Define some device parameters I2C_ADDR = 0x3f # I2C device address LCD_WIDTH = 20 # Maximum characters per line # Define some device constants LCD_CHR = 1 # Mode - Sending data LCD_CMD = 0 # Mode - Sending command LCD_LINE_1 = 0x80 # LCD RAM address for the 1st line LCD_LINE_2 = 0xC0 # LCD RAM address for the 2nd line LCD_LINE_3 = 0x94 # LCD RAM address for the 3rd line LCD_LINE_4 = 0xD4 # LCD RAM address for the 4th line LCD_BACKLIGHT = 0x08 # On #LCD_BACKLIGHT = 0x00 # Off ENABLE = 0b00000100 # Enable bit # Timing constants E_PULSE = 0.0005 E_DELAY = 0.0005 #Open I2C interface #bus = smbus.SMBus(0) # Rev 1 Pi uses 0 bus = smbus.SMBus(1) # Rev 2 Pi uses 1 def lcd_init(): # Initialise display lcd_byte(0x33,LCD_CMD) # 110011 Initialise lcd_byte(0x32,LCD_CMD) # 110010 Initialise lcd_byte(0x06,LCD_CMD) # 000110 Cursor move direction lcd_byte(0x0C,LCD_CMD) # 001100 Display On,Cursor Off, Blink Off lcd_byte(0x28,LCD_CMD) # 101000 Data length, number of lines, font size lcd_byte(0x01,LCD_CMD) # 000001 Clear display time.sleep(E_DELAY) def lcd_byte(bits, mode): # Send byte to data pins # bits = the data # mode = 1 for data # 0 for command bits_high = mode | (bits & 0xF0) | LCD_BACKLIGHT bits_low = mode | ((bits<<4) & 0xF0) | LCD_BACKLIGHT # High bits bus.write_byte(I2C_ADDR, bits_high) lcd_toggle_enable(bits_high) # Low bits bus.write_byte(I2C_ADDR, bits_low) lcd_toggle_enable(bits_low) def lcd_toggle_enable(bits): # Toggle enable time.sleep(E_DELAY) bus.write_byte(I2C_ADDR, (bits | ENABLE)) time.sleep(E_PULSE) bus.write_byte(I2C_ADDR,(bits & ~ENABLE)) time.sleep(E_DELAY) def lcd_string(message,line): # Send string to display message = message.ljust(LCD_WIDTH," ") lcd_byte(line, LCD_CMD) for i in range(LCD_WIDTH): lcd_byte(ord(message[i]),LCD_CHR) def main(): # Main program block # Initialise display lcd_init() while True: # Send some test lcd_string("Hello, сайт",LCD_LINE_1) lcd_string((datetime.now().strftime("%b %d %H:%M:%S ")),LCD_LINE_2) lcd_string("Temp = {0:0.2f} *C".format(sensor.read_temperature()),LCD_LINE_3) lcd_string("Pressure = {0:0.0f} Pa".format(sensor.read_pressure()),LCD_LINE_4) time.sleep(0.5) if __name__ == "__main__": try: main() except KeyboardInterrupt: pass finally: lcd_byte(0x01, LCD_CMD)

Запускаем:
sudo python /home/pi/Desktop/lcd_i2c.py
И получаем вывод с датчика на дисплей.


Ну, как-то так.
Я новой игрушкой доволен, как её применить в дальнейшем - придумаю.
Благодарю за внимание. Планирую купить +76 Добавить в избранное Обзор понравился +69 +135