25 идей проекта raspberry pi, которые помогут вам использовать ваш pi

Впечатления от использования Raspberry Pi 3

Первое, на что обращаешь внимание при использовании Raspberry Pi – полная бесшумность его работы. Нет, понятно, что если используется полностью пассивное охлаждение и нет ни воздушных кулеров, ни даже обычного HDD на основе движущихся частей, то издавать шум просто нечему

Нет, понятно, что если используется полностью пассивное охлаждение и нет ни воздушных кулеров, ни даже обычного HDD на основе движущихся частей, то издавать шум просто нечему.

Но сам факт существования подобного компьютера – настоящего, полноценного компьютера, и при этом полностью бесшумного – поначалу потрясает воображение.

Теперь что касается производительности.

Мощности Raspberry Pi 3 Model B хватает на выполнение простых офисных и мультимедийных задач: комфортную работу в офисном пакете, просмотр видео и серфинг не очень тяжелых сайтов в интернете.

А вот просмотр онлайн-видео дается “малинке” уже тяжеловато, а при одновременном открытии 4-5 вкладок ютуба Raspbian начинает немного подвисать.

По слухам, с воспроизведением онлайн-видео все обстоит более чем хорошо в специально заточенных под мультимедийную составляющую операционных системах – например, OpenELEC. Тему использования Raspberry Pi в качестве домашнего медиацентра я планирую обязательно рассмотреть в будущем.

Ну а дистрибутив Raspbian предназначен для обучения программированию (недаром в нем “из коробки” уже предустановлены IDE для программирования на Java и Python, и такая забавная штука как Scratch – среда программирования, позволяющая составлять алгоритмы в визуально-графической форме) и для управления подключенной по GPIO периферией. Это тоже интересная тема, и к использованию GPIO-интерфейса Raspberry Pi я еще вернусь в будущем.

CodeSys на RaspberryPi 3 model B для реальных целей+MS SQL. Расчет метража продукции, произведенной на гофроагрегате

Из песочницы

Особо углубляться в описание малинового продукта нет необходимости. Глобальная сеть пестрит статьями с описанием как самого микрокомпьютера, так и проектов на нем.

Не буду лукавить и приводить кучу доказательств и обоснований того почему сделано так как сделано (а с учетом ценников на пром автоматику, система получилась копеечная, <150$ против самой дешевой дельты с ограниченным функционалом за 300$), так как давным-давно меня заинтересовал симбиоз RasberyPi и программного комплекса промышленной автоматизации Codesys и хотелось проверить на реально необходимом проекте. И только поэтому был выбран данный «Hardware», хоть и сомнение в стабильной работе не покидали до последнего момента.

Краткие сведения о Raspberry Pi

Что такое Raspberry Pi?

Raspberry Pi – одноплатный компьютер, то есть различные части компьютера, которые обычно располагаются на отдельных платах, здесь представлены на одной. К тому же эта плата  имеет относительно небольшой размер — примерно 8,5*5,5 см.

В названии продукта объединены Raspberry – малина и Pi – число Пи. Изображение малины стало логотипом проекта.

Raspberry Pi — недорогая платформа — ее рекомендованная цена составляет всего $35, а для новейшей версии A+ вообще $20.

Продажа «малины» началась сравнительно недавно — в начале 2012 г., сегодня это наиболее популярная платформа своей области, продано уже более 3,5 млн экземпляров Raspberry Pi.

Подробнее об Raspberry Pi читайте в нашей публикации «Raspberry Pi – что за фрукт?»

Raspberry Pi в образовании

Изначально проект создавался как образовательный, Raspberry Pi отлично подходит для изучения основ электроники. На основе Raspberry Pi создано множество компьютерных классов. Однако сегодня его назначение вышло за только образовательное.

Что нужно для начала работы с Raspberry Pi?

Чтобы начать работу с Raspberry Pi помимо самой платы вам понадобится:

  • SD-карта, с которой вы загрузите операционную систему; производитель рекомендует использовать карту от 8 до 32 Gb, реально работает и на меньших картах;
  • монитор или телевизор с разъемами HDMI, DVI или RCA (только для моделей A и B), и, соответственно, кабель HDMI-HDMI, HDMI-DVI или RCA-RCA, также можно использовать HDMI-VGA преобразователь;
  • USB-клавиатура;
  • USB-мышь
  • кабель питания или аккумулятор micro-USB

Raspberry Pi поставляется без ОС, ее нужно скачать с сайта производителя и загрузить на SD карту.

Модификации Raspberry Pi

Raspberry Pi выпущена в трех вариация: A, A+, B и B+. Наиболее популярна модель B, B+ набирает популярность, так как выпущена недавно. Самая новая и дешевая версия А+ из-за своей цены, возможно, станет хитом.

Upd. Выпущены новые модификации платы Raspberry Pi. Некоторые из них: Raspberry Pi 4, Raspberry Pi 3, Raspberry Pi Zero.

Команды файлов и директорий

  • cat example.txt: отображает содержимое файла example.txt.
  • cd / abc/xyz: изменяет текущий каталог на каталог /abc/xyz.
  • cp XXX: копирует файл или каталог XXX и вставляет его в указанное место; то есть — cp examplefile.txt /home/pi/office/ копирует examplefile.txt текущего каталога и вставляет его в каталог /home/pi/. Если файл не находится в текущем каталоге, добавьте путь к местоположению файла (например, cp /home/pi/documents/examplefile.txt /home/pi/office/ копирует файл из каталога  documents в каталог office).
  • ls -l: список файлов в текущем каталоге, а также размер файла, дата изменения и разрешения.
  • mkdir example_directory: создает новый каталог с именем example_directory внутри текущего каталога.
  • mv XXX: перемещает файл или каталог с именем XXX в указанное место. Например, mv examplefile.txt /home/pi/office/ перемещает examplefile.txt из текущего каталога в каталог /home/pi/office. Если файл не находится в текущем каталоге, добавьте путь к местоположению файла (например, cp /home/pi/documents/examplefile.txt /home/pi/office/ перемещает файл из каталога documents в каталог office). Эту команду также можно использовать для переименования файлов (но только в одном каталоге). Например, mv examplefile.txt newfile.txt переименовывает examplefile.txt в newfile.txt и сохраняет его в том же каталоге.
  • rm example.txt: удаляет файл example.txt.
  • rmdir example_directory: удаляет каталог example_directory (только если он пуст).
  • scp user@10.0.0.32: /some/path/file.txt: копирует файл по SSH. Может быть использован для загрузки файла с ПК на Raspberry Pi. user@10.0.0.32 — это имя пользователя и локальный IP-адрес ПК, а /some/path/file.txt — путь и имя файла на ПК.
  • touch example.txt: создает новый пустой файл с именем example.txt в текущем каталоге.

Веб-сервер

www.pimylifeup.com

У вас есть собственный сайт, блог или что-то в этом духе, и вам надоело постоянно платить за хостинг? Почему бы не разместить своё творение на Raspberry Pi? Конечно, одноплатник вряд ли потянет огромный ресурс с миллионами посетителей, но если сайт у вас небольшой, устройство с ним справится.

Можете установить на Raspberry Pi Apache, PHP, MySQL, WordPress — любые инструменты, которые вам понадобятся, и миниатюрный компьютер станет вполне неплохим веб-сервером. Остаётся только приобрести у интернет-провайдера статический IP. Или даже обойтись без этого, воспользовавшись сервисом No-IP.com.

Это далеко не всё, что можно сделать с Raspberry Pi. Умельцы в Сети делают из него собственные метеостанции, системы видеонаблюдения, автоматические раздатчики корма для собак и удобрений для цветов, и даже огромных боевых роботов. Наконец, ничто не мешает задействовать Raspberry Pi для нескольких задач сразу — всё зависит только от ваших потребностей и фантазии.

Сравнение операционных систем для Raspberry Pi

ОС Последняя версия Отличительные свойства
Raspbian Для установки последней версии нужно перезагрузить ОС и ввести код

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

Произойдет обновление, затем нужно перезагрузить Raspberry Pi.

Стандартная операционная система на базе Debian, которая специально создана под обеспечение этого миникомпьютера. Поставляется с набором стандартных программ и утилитами. В разделе «программирование» имеется более десятка различных приложений для программирования. В системе установлен браузер Chromium, пакет LibreOffice для работы с документами.
OSMC Kodi 16 Медиацентр на базе Kodi. Является наиболее функциональным программным обеспечением для мультимедиа. ОС имеет чистый интерфейс, меню появляется в левой части экрана, в нем можно выбрать носители (аудио, видео, картинки), устанавливать настройки и проверять программы.
8.0.4 Операционная система, предназначенная для проигрывания медиафайлов. Интерфейс как у Kodi. Обладает высокой скоростью работы. По сравнению с OSMC более закрытая ОС, в ней нельзя изменять системный уровень, имеются ограничения на доступ к отдаленным сервисам.
Kano OS 3.13 Операционная система, идеально подходящая для обучения. Яркий дружественный и удобный интерфейс, ничего лишнего. На сайте разработчика можно купить множество дополнительных комплектующих для RaspberryPi и собрать своими руками полноценный конструктор.
Diet Pi Основанная на Debian операционная система, занимающая всего 400 Мб на карте памяти! Не требовательна к ресурсам, поддерживается быстрая установка всех популярных программ
Windows 10 IoT Специальная версия Windows для разработчиков, созданная для компьютера Raspberry Pi. Совместима только с ПК с установленной Windows 10. Для работы требуется установка на ПК Visual Studio, так как Windows 10 IoT Core не работает в одиночку. С помощью этой ОС можно создавать множество различных проектов.
2009.06, последняя тестовая версия 2010.03 Отдельная операционная система, которая не построена на Linux, не имеет ничего схожего с другими ОС. Работает как однопользовательская система. Все приложения являются каталогами с восклицательным знаком перед названием, система хорошо работает с перетаскиванием файлов в папки. Система не используется как основная ОС, работает совершенно по-другому.
RetroPie 4.3.7 Эмулятор, который позволяет играть на разнообразных консолях. Операционная система основана на Raspbian, но также имеется отдельно собранный образ RetroPie.
Pidora 18 Операционная система, основанная на проекте Fedora. По сравнению с Debian формат пакетов имеет расширение RPM. ОС содержит несколько различных сред для разработки программного обеспечения.

Элементы платы

Чип BCM2835

Сердце компьютера Raspberry Pi Zero — чип Broadcom BCM2835, который выполнен по технологии SoC (англ. System-on-a-Chip — система на кристалле). Кристалл включает в себя процессор CPU ARM1176JZ-F разогнанный до частоты 1 ГГц и графический двухъядерный сопроцессор GPU VideoCore IV с частотой 250 МГц.

Сверху на чипе BCM2835 по технологии PoP (англ. Package-on-Package — корпус на корпусе) расположена оперативная память Elpida B4432BBPA-10-F объёмом 512 МБ.

Mini-HDMI порт

Разъём предназначен для вывода цифрового видео и звука на мультимедийные устройства. Для коммуникации понадобиться HDMI-кабель с переходником.

Разъём подключения периферии

Порт формфактора micro-USB для подключения мультимедийных устройств со стандартным USB-разъёмом.

Для коммуникации понадобится OTG-переходник USB (F) — USB Micro (M). Для подключения нескольких устройств используйте USB-хаб.

Разъём питания

Разъём формфактора micro-USB предназначен для питания Raspberry Pi.

Потребляемый ток может достигать до 3 ампер. Для стабильной работы
используйте зарядник 5 В совместно с кабелем USB (A — Micro USB).

Cлот для microSD

Слот для карты памяти формата microSD. Используйте карту с установленной Raspberry Pi OS или запишите образ самостоятельно.

Композитный видео выход

Выход аналогового видео сигнала в виде двух пинов под пайку. Сигнал используется для подключения к «тёплым ламповым телевизорам» через RCA-разъём или в просто народе «тюльпан».

Разъём камеры (CSI)

Разъём для подключения камеры Raspberry Pi.

Разъем для камеры на RPi Zero отличается от полноценной Raspberry Pi. Используйте специальную камеру для Raspberry Pi Zero

Регулятор напряжения

Двухканальный импульсный понижающий регулятор напряжения PAM2306AYPKE с выходами 3,3 В и 1,8 В. Максимальный ток каждого канала 1 A.

Своё облачное хранилище

Слож­ность: 3/5.

Вре­мя: 2/5.

Зачем пла­тить за облач­ные сер­ви­сы хра­не­ния дан­ных, когда мож­но сде­лать свой? Если вы пара­но­ик и не хоти­те хра­нить лич­ные фото на чужом сер­ве­ре, то это — вполне ваш вари­ант. Тем более что раз­мер хра­ни­ли­ща и ско­рость загруз­ки зави­сят толь­ко от вас самих.

Настрой­ка тако­го сер­ви­са про­ис­хо­дит в два эта­па: сна­ча­ла ста­вим Linux, напри­мер тот же Debian, а затем настра­и­ва­ем уда­лён­ный доступ. В ито­ге своё обла­ко мож­но при­спо­со­бить для чего угод­но: хра­нить почту, фай­лы, фото с отпус­ка, рабо­чие про­ек­ты для коман­ды или филь­мы, кото­рые жал­ко уда­лять после просмотра.

Един­ствен­ный минус — для бес­пе­ре­бой­но­го досту­па к фай­лам сер­вис дол­жен рабо­тать круглосуточно.

Подроб­но­сти: owncloud.org.

Быстрый прототип IIoT-решения на Raspberry PI и Yandex IoT

Tutorial

В этой серии статей я расскажу как самостоятельно собрать полнофункциональный прототип промышленного IIoT-шлюза на базе Raspberry PI.

Разумеется, подобная штука не может стать полноценной заменой настоящему промышленному железу — достичь сравнимого уровня надежности, защищенности и производительности одновременно, либо не получится, либо будет намного сложнее и дороже, чем купить готовую железку. 

Однако в качестве быстрого и дешевого решения на этапе проверки гипотез (в момент когда вам только предстоит определиться какие данные каким способом снимать и как их потом хранить и использовать) такое решение вполне имеет право на существование.

В конце концов, с программной точки зрения, большинство современных промышленных IoT-шлюзов — не что иное, как обычные одноплатные ПК со специфической ОС (чаще всего на базе Linux) и набором предустановленного ПО.

В общем те, кто готов к подобным экспериментам на производстве, либо просто интересуется IIoT и хочет поэкспериментировать с технологиями для собственного развития — вэлкам под кат!

Cubieboard3 (CubieTruck)

Cubieboard3, он же CubieTruck – лучший на мой взгляд ARM-компьютер для построения бесшумного и недорогого домашнего сервера.

Он создан на базе двухъядерного процессора Allwinner A20 (2 ядра Cortex-A7), оборудован 2 Гб оперативной памяти стандарта DDR3, гигабитным Ethernet-адаптером и SATA-интерфейсом для подключения жестких дисков.

Помимо этого на CubieTruck (Cubieboard3) размещены 2 USB-порта и один порт miniUSB, адаптер Bluetooth и Wi-Fi, ИК-приемник, выходы HDMI и VGA, оптический вход S/PDIF и стандартный 3,5мм разъемом для подключения наушников.

Работает CubieTruck под управлением Linux и Android систем.

Данный микрокомпьютер появился на рынке в 2014 году, и даже в самой линейке Cubieboard является далеко не самой свежей моделью. Тем не менее, я нахожу интересным вариантом именно его – и в первую очередь благодаря наличию VGA-разъема.

В случае с одноплатниками наличие сего устаревшего интерфейса является скорее благом, чем недостатком, поскольку позволяет подключить компьютер к практически любому монитору, не ограничивая пользователя одним лишь современным HDMI.

В более современных “кубиках” интерфейс VGA уже отсутствует, при этом в плане остальных технических характеристик они не сказать чтобы очень далеко ушли от CubieTruck (Cubieboard3) образца 2014 года.

Как я уже написал выше, этот одноплатник является идеальным вариантом для бюджетного домашнего сервера. SATA-интерфейс уже распаян на плате, мощности процессора и объемов оперативной памяти вполне хватит для функций домашнего сервера, а гигабитный Ethernet позволяет гонять данные по локальной сети на максимально возможной скорости.

Напоследок стоит отметить богатый комплект поставки: в базовую комплектацию CubieTruck входит акриловый корпус с дополнительной полочкой для крепления жесткого диска, процессорный радиатор и все необходимые кабели.

Где купить: AliExpress / GearBest

Мастер первичной настройки

В мастере первичной настройки нужно выполнить несколько простых шагов. Первое окно выглядит следующим образом. Просто нажимаем Next

Выбираем страну, язык и часовой пояс. В этом же окне установите галочку напротив пункта Use US keyboard, так как на следующем шаге вам нужно будет задать пароль (а его лучше всегда задавать на английском) и по необходимости подключиться к WiFi сети, где тоже нужно будет ввести пароль (на английском языке).

Введите пароль, который будет использоваться для выполнения административных задач. Также можно будет использовать этот пароль для входа в систему. По умолчанию используется пароль «pi».

На следующем шаге вас просят поставить галочку, если вы видите черную рамку по краям экрана, чтобы мастер выполнил настройку разрешения. У меня рамки не было, поэтому я просто нажал Next.

Далее, если у вас есть WiFi сеть, то выберите ее из списка и на следующем шаге введите пароль для доступа к ней.

Выбор сети WiFi
Ввод пароля WiFi

На следующем шаге предлагается выполнить обновление системы. У меня почему-то обновление не запустилось, и выскочила ошибка. Но потом я без каких-либо проблем обновлялся уже, используя терминал (см. ниже).

В конце появится сообщение с предложением перезагрузить малинку. Для перезагрузки нажимаем Restart

На этом первичная настройка завершена.

Виды Raspberry Pi

Существует несколько основных видов Raspberry Pi.

Версии A

Форм-фактор Model A отличается более компактными размерами, чем у плат Model B: вместо громоздкого USB-хаба тут оставили один USB-порт и сэкономили 2 см длины.

Список плат версии A

  • Raspberry Pi A
  • Raspberry Pi A+
  • Raspberry Pi 3A+

Версии B

На борту платы уже есть четыре порта USB, полноценный Ethernet-разъём и выход 3,5-мм Jack, чтобы сразу приступить к комфортной работе.

Список плат версии B

  • Raspberry Pi B
  • Raspberry Pi B+
  • Raspberry Pi 2B
  • Raspberry Pi 3B
  • Raspberry Pi 3B+
  • Raspberry Pi 4 1ГБ

  • Raspberry Pi 4 2ГБ

  • Raspberry Pi 4 4ГБ

  • Raspberry Pi 4 8ГБ

Версии Zero

Raspberry Pi Zero, Raspberry Pi Zero W и Raspberry Pi Zero WH меньше остальных и требуют меньше энергии. Они полезны для портативных проектов или роботы, где важна повышенная энергоэффективность.

Легче начинать проект с Raspberry Pi B и перейти на Raspberry Pi Zero, когда у вас есть рабочий прототип, которому лучше подойдет Raspberry Pi меньшего размера.

Список плат формата Zero

  • Raspberry Pi Zero

  • Raspberry Pi Zero W

Версии Compute Module

Платы Compute Module не имеют привычных разъёмов подключения интерфейсов таких как USB, Ethernet, видеовыходы и т.д. Они предназначены для встраивания в готовые устройства требующих высокой производительности Raspberry Pi.

Доступ к Raspberry Pi 3 через VNC

Для получения доступа к Raspberry Pi 3 по протоколу VNC нужно открыть инструмент конфигурации raspi-config:

sudo raspi-config

Выбрать в нем Interfacing Options:

sudo apt-get update
sudo apt-get install realvnc-vnc-server

И запустить его:

vncserver :1

Теперь посмотрим на каком порту он прописался:

netstat -pan|grep 'vnc'

Скорее всего это будет порт 5901 или 5902:

Теперь скачиваем на основной компьютер (с которого будет осуществляться управление) бесплатный VNC-клиент VNC Viewer.

Запускаем его:

Через File -> New connection создаем подключение к Raspberry Pi, прописывая ее IP-адрес и порт, на котором прописался VNC-сервер.

Порт нужно писать через два двоеточия подряд!

Если IP-адрес и порт указаны верно, то при подключении VNC-клиент запросит имя пользователя и пароль:

И после их ввода мы получаем полный доступ к интерфейсу Raspbian PIXEL:

Которым можно управлять при помощи мыши и клавиатуры.

Добавляем VNC-сервер в автозагрузку

Теперь пропишем запуск VNC-сервера в автозагрузку Raspbian чтобы не приходилось каждый раз вручную запускать его после перезагрузки.

Для этого перейдем в папку, где хранятся конфиги текущего пользователя:

cd /home/pi/.config

И посмотрим ее содержимое:

ls

Интересует наличие папки “autostart”. Если ее нет – ее нужно создать, а если она уже есть – просто игнорируем этот шаг и идем дальше:

mkdir autostart

Переходим в только что созданную или уже существующую папку “autostart”:

cd autostart

Создаем новый файл:

nano realvnc.desktop

И прописываем в нем следующее:

Type=Application
Name=RealVNCServer
Exec=vncserver :1
StartupNotify=false

Этот файл при каждой загрузке графического интерфейса будет выполнять команду “vncserver :1”.

Перезагружаем “малину” для применения изменений:

sudo reboot

Если все прошло верно, то VNC-сервер будет запущен автоматически и к нему можно будет подключиться.

Подключение к рабочему столу Raspberry Pi с Android-устройства

Установив VNC-сервер на Raspberry Pi, можно управлять ею не только с компьютера, но и со смартфона или планшета на Android.

Для этого скачиваем VNC Viewer в Google Play и конфигурируем соединение так же, как на компьютере:

Подключаемся, вводим логин и пароль, попадаем в графический интерфейс Raspbian:

Свайпами по экрану перемещается курсор мыши, “клик левой кнопкой мыши” осуществляется тапом по экрану, “клик правой кнопкой мыши” осуществляется тапом двумя пальцами по экрану, ну а средней кнопкой можно “кликнуть” посредством тапа тремя пальцами одновременно.

Подключение к рабочему столу Raspberry Pi с iPhone/iPad

Посредством VNC можно подключаться к рабочему столу Raspberry Pi и с устройств под управлением iOS.

Скачиваем VNC Viewer в App Store и конфигурируем соединение так же, как на компьютере:

Подключаемся, вводим логин и пароль, попадаем в графический интерфейс Raspbian:

Методы управления тут те же самые, что и в случае использования Android-приложения. Те же свайпы, те же тапы.

Но вообще, управлять “малиной” с маленького экрана iPhone – то еще извращение :).

Вывод

Обзор позволяет заключить, что, несмотря на скромные размеры и не самые выдающиеся технические характеристики, компьютеры серии Pi Zero успешно находят себе применение в разных задачах — от обучения до систем «умного дома» и многих видов контроллеров управления. Этому способствуют низкая цена, разнообразие программного обеспечения, простая и доступная документация, обилие аксессуаров и низкий «порог входа» даже для начинающего интересоваться возможностями одноплатников пользователя. Вероятно, линейку ожидает дальнейшее развитие и появление еще более интересных в плане возможностей устройств.

Удобнее всего использовать Raspberry Pi Zero W из-за наличия беспроводного интерфейса. А для тех, кто не хочет терять время на работу паяльником, подойдет вариант WH с распаянной колодкой GPIO.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий