Наконец до меня добралась очередная посылка из с одноплатным компьютером Raspberry Pi 3 Model B, базовыми аксессуарами для него и еще кое-какой мелочевкой.

А в этой статье будет описан процесс знакомства с микрокомпьютером – от распаковки до первого запуска операционной системы и выполнения первоначальных настроек.

Для начала работы понадобится обязательно:

• Карта памяти microSD объемом от 8Гб

Это то, из чего будет состоять микрокомпьютер в сборе.

Кроме того, нужно иметь следующую периферию:

• Монитор или телевизор с HDMI-входом
• Проводная клавиатура
• Проводная мышь
• Картридер для microSD-карт или устройство, способное выполнять его функцию

Экран для вывода информации, устройства ввода, картридер для записи образа операционной системы.

А для большего удобства не лишним будет иметь:

• Bluetooth-клавиатура
• Bluetooth-мышь

Управлять “малинкой” беспроводными мышью и клавиатурой удобнее, чем их проводными собратьями.

Небольшой обзор Raspberry Pi 3 Model B

Микрокомпьютер Raspberry Pi 3 Model B поставляется в картонной коробке красно-белой расцветки с фирменным логотипом в виде малины.

Комплект поставки – сама плата Raspberry Pi 3 в антистатическом пакете и небольшая брошюра-памятка по технике безопасности (не накрывать “малинку” во включенном виде, не разгонять, избегать перегрева, не использовать в сырых и влажных местах, избегать механического повреждения печатной платы и т.д.).

Стандартное средство для форматирования Windows почему-то не подходит: при попытке запуска Raspbian с отформатированной через него карты памяти будет выдаваться ошибка “error resizing existing FAT partition”.

Шаг 2. Запись дистрибутива Raspbian

После подготовки microSD-карты необходимо скачать дистрибутив Raspbian с официального сайта.

Скачанный образ дистрибутива заархивирован, так что после скачивания архив нужно распаковать в любую папку.

Распакованный образ Raspbian нужно записать на подготовленную microSD-карту, для чего можно воспользоваться бесплатной утилитой Rufus .

Шаг 3. Первый запуск Raspbian на Raspberry Pi

На этом процедура установки завершена.

Карту памяти с записанным на нее Raspbian нужно установить в Raspberry Pi и подключить к микрокомпьютеру монитор и питание, после чего произойдет первый запуск операционной системы.

Теперь можно подключить Raspberry Pi к беспроводной Wi-Fi сети, а если есть Bluetooth мышь и клавиатура, то провести их сопряжение с микрокомпьютером для большего удобства использования.

Ставим обновления

После установки Raspbian и подключения к интернету посредством Ethernet или Wi-Fi соединения нужно на всякий случай обновить все пакеты до актуальной версии.

Делается это через терминал посредством ввода двух команд:

Sudo apt-get update sudo apt-get upgrade

Первая команда загружает сведения о доступных обновлениях пакетов, вторая загружает непосредственно сами обновления.

На всякий случай обновим еще прошивку Raspberry Pi:

Sudo rpi-update

По завершению установки обновлений Rapsberry Pi нужно перезагрузить:

И если все сделано правильно, то после перезагрузки система уведомит нас о том, что она была обновлена до актуальной версии.

Многие команды в *nix-системах начинаются с sudo: это означает, что исполнение команды запускается с правами суперпользователя, что является аналогом “Запуска от имени администратора” в Windows.

Убираем черные поля по краям экрана

В некоторых случаях после загрузки Raspbian пользователь обнаруживает черные поля по краям экрана.

Это значит, что неверно выставлена развертка.

Исправляется буквально в два клика мышкой путем правки файла конфигурации через текстовый редактор:

Sudo leafpad

Открываем файл /boot/config.txt и ищем в нем строку:

#disable_overscan=1

И убираем символ #, превращая ее из комментария в исполняемую команду:

Disable_overscan=1

На этом все. После перезагрузки интерфейс Raspbian будет отображаться на полном экране без каких-либо черных полей.

Настройки локализации

По умолчанию Raspbian настроен под британского пользователя.

Изменить настройки локализации можно в настройках, как через графический интерфейс (Menu -> Parameters -> Raspberry Pi Configuration ), так и через консоль:

Sudo raspi-config

Мне показалось, что менять настройки через графический интерфейс удобнее, поэтому в этом тексте я буду рассматривать его.

Итак, запускаем “Raspberry Pi Configuration” .

На вкладке System нажимаем “Change Password…” и задаем root-пароль. По умолчанию он отсутствует, что в дальнейшем может помешать выполнению некоторых команд.

Переключаемся на вкладку Localisation .

“Set Locale…” – выбираем Country: RU (Russia), Character Set: UTF-8. Язык системы (пункт Language) можно поменять на “ru (Russian)”, а можно оставить как есть. Локализация Raspbian выполнена не на 100%, и при выборе русского языка придется довольствоваться мешаниной из русского и английского текстов в интерфейсе.

“Set Timezone…” – здесь нужно выбрать подходящий часовой пояс. Поскольку территория России захватывает и Европу и Азию, то в зависимости от географического положения в “Area” выбирается либо “Asia”, либо “Europe”, а в “Location” – один из городов, часовой пояс в котором соответствует часовому поясу вашей местности.

Например, на Урале часовой пояс UTC/GMT+5, что принято называть “Екатеринбургским часовым поясом”. В графе “Location” в Raspbian нет населенного пункта Ekaterinburg (Yekaterinburg), но есть населенный пункт Ashkhabat, живущий по тому же часовому поясу. Поэтому я выставляю его, и на системных часах начинает отображаться мое местное время.

“Set Keyboard…” – не трогаем, о раскладках клавиатуры речь пойдет дальше.

“Set WiFi Country” – тут выставляем “RU Russia”, хотя большой необходимости в этом нет, встроенный адаптер работает и на локальных настройках по умолчанию. Скорее всего, эта настройка важна для некоторых стран третьего мира, где стандарты Wi-Fi жестко ограничиваются в милитаристских целях.

Раскладка клавиатуры

Нужные раскладки клавиатуры и возможность переключения между ними добавляются вводом консольной команды:

Setxkbmap us,ru -option grp:alt_shift_toggle

В данном случае добавляются русская и английская раскладка. Английская стоит как основная, а переключение между ними происходит по сочетанию клавиш Alt+Shift.

Можно изменить сочетание на Ctrl+Shift, если так привычнее, внеся соответствующую правку в эту команду.

Проблема в том, что Raspbian не запоминает эту команду, и после каждой перезагрузки Raspberry Pi ее придется вводить заново. А это неудобно.

Поэтому открываем текстовый редактор:

Sudo leafpad

И правим через него системные настройки клавиатуры, хранящиеся в файле /etc/default/keyboard.

Нужно заменить строки:

XKBLAYOUT="gb" XKBOPTIONS=""

XKBLAYOUT="us,ru" XKBOPTIONS="grp:alt_shift_toggle,grp_led:scroll"

Теперь добавим в систему графический индикатор раскладки клавиатуры:

Sudo apt-get install gxkb

И поместим его в автозагрузку. Это тоже делается через редактирование текстовых файлов:

Sudo leafpad

Открываем файл /home/pi/.config/lxsession/LXDE-pi/autostart и дописываем в его конец строку:

Теперь осталось только перезагрузить Raspberry Pi для применения изменений:

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.

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.

Заключение

Вот так прошло мое знакомство с микрокомпьютером Raspberry Pi 3.

В следующих статьях цикла будут рассмотрены такие темы как:

• совместное использование Raspberry Pi и Arduino
• сравнение Raspberry Pi с другими присутствующими на рынке одноплатными компьютерами

А для тех, кто заинтересовался перспективой покупки Raspberry Pi 3 хочу напомнить, что адекватная цена на этот микрокомпьютер колеблется в пределах $35-$40.

Именно по такой цене Raspberry Pi можно приобрести в Китае, в то время как у наших “серых” дилеров розничная стоимость этого микрокомпьютера начинается от 3000 рублей и может достигать 4500 рублей.

Не кормите кучу посредников – заказывайте Raspberry Pi по честной цене в Китае!

Микрокомпьютер Raspberry Pi стал известен относительно недавно. Что же это за устройство и зачем оно нужно?

Raspberry Pi 2

Изначально разработчики планировали микрокомпьютер как дешевое устройство для обучения школьников информатике. Но что-то пошло не так. «Малиной» заинтересовалось довольно много народу. Всем интересно, что же это за микрокомпьютер - Raspberry Pi 2. Применение, настройку и установку сего девайса мы и разберем чуть ниже. А пока - немного истории.

Коротко о Raspberry Pi

Raspberry Pi был разработан в 2011 году. В течение нескольких лет он претерпел нешуточные изменения. Теперь это очень интересная платформа со множеством возможностей под названием Raspberry Pi 2. Применение этой платы возможно во всех мыслимых областях. Ее можно использовать как рабочий сервер «умного» дома, охранную систему с функцией распознавания лиц, мультимедийный центр и многое другое. Последняя модель Raspberry Pi 2 Model B+ имеет в своем арсенале четырехъядерный процессор с v7, 1 Гбайт оперативной памяти и видеоускоритель, способный запросто воспроизводить видео формата Full HD. USB-разъемы в количестве четырех штук также на месте. Для подключения монитора или телевизора используется выход HDMI.

Кроме того, микрокомпьютер имеет мизерное энергопотребление. Это относится и к Arduino, и к Raspberry Pi 2. Питание платы осуществляется через разъем microUSB при помощи обычного блока питания зарядного устройства смартфона.

Операционная система в Raspberry

Здесь все не так просто. Первоначальные версии микрокомпьютера не могли работать на обычных дистрибутивах. Для них приходилось создавать специальные версии систем. Все ОС основаны на дистрибутивах Linux. Есть даже специальные версии ArchLinux и Kali Linux для Raspberry Pi 2. Установка ОС на плату осуществляется с помощью карты памяти microSD и специального приложения NOOBS. В последней версии этого устройства при желании вполне реально использовать в качестве системы ОС Ubuntu и даже Microsoft Windows 10. Благодаря именно этому из Raspberry Pi стало возможным сделать домашний мультимедийный центр.

Однако по умолчанию все же настоятельно рекомендуется использовать ОС Raspbian, специально созданную для этого микрокомпьютера. Она основана на широко известном дистрибутиве Debian. Все управление осуществляется точно так же, как и обычной Linux-системой.

Установка ОС на Raspberry

Для на микрокомпьютер нам потребуется объемом минимум в 8 Гбайт. Кроме этого, нужен «обычный» рабочий компьютер с доступом в Интернет. Есть несколько способов инсталляции системы на Raspberry Pi 2. Установка ОС может производиться как при помощи самого установщика, так и путем разворачивания образа системы на карту памяти. Мы рассмотрим первый способ.

Для начала находим официальный сайт Raspberry и скачиваем zip-архив с Raspbian ОС. После этого распаковываем архив на карту памяти так, чтобы все файлы лежали в корне флешки. Подготовка закончена. Теперь вставляем карту памяти в микрокомпьютер и включаем его. Не забудьте перед этим присоединить клавиатуру и мышь к Raspberry Pi 2. Подключение осуществляется через USB-разъемы. После успешной загрузки появится приветственное окно конфигуратора. Здесь вы сможете настроить все нужные параметры. Язык по умолчанию - английский. Русского нет и не предвидится. Рабочим окружением ПО является LXDE. Несколько модифицированное легковесное рабочее окружение идеально подходит для Raspberry Pi. После успешной установки системы конфигуратор вам об этом сообщит. Теперь можно начинать работу, и у вас полностью собран микрокомпьютер Raspberry Pi 2. Применение обновлений с момента выхода последней версии операционной системы и установку всех необходимых программ мы рассмотрим чуть ниже.

в ОС Raspbian

После успешной инсталляции системы следует подготовить некоторое количество программ для Raspberry Pi 2. Установка производится через центр приложений Pi Store. Обновление компонентов осуществляется с помощью терминала. Как и в любом дистрибутиве Linux, следует использовать команду apt-get update. При установке программ из Pi Store следует быть очень внимательным, поскольку далеко не все они там бесплатны. Если вы хотите сделать свой микрокомпьютер полностью свободным, то лучше всего использовать дистрибутив Ubuntu. Процесс установки точно такой же.

После успешной установки и настройки операционной системы для микрокомпьютера самое время задуматься о том, для чего можно использовать Raspberry Pi 2. Применение его может охватывать самые разные области. Raspberry Pi найдет применение в автомобилях, дома, в качестве серверов, «мозгов» для роботов.

Медиацентр на базе Raspberry

Для этого нам понадобится микрокомпьютер Raspberry Pi 2, телевизор, ПК с кучей фильмов и Первым делом нужно установить на устройство операционную систему XBMC, созданную специально для управления телевизорами и «железными» плеерами. Нужно сказать, что после успешной инсталляции в настройках копаться не придется. Все замечательно работает «из коробки». В этом и есть главный плюс Raspberry Pi 2. Применение в медиацентре проще простого. Для нормальной работы микрокомпьютера в таких условиях требуется минимальный набор аппаратуры.

Raspberry в автомобиле

На базе Raspberry Pi можно также собрать мини-компьютер для автомобиля, который будет регулировать некоторые настройки машины. Такие как климат-контроль, воспроизведение музыки, GPS-навигацию и многое другое. Кроме того, если подсоединить к микрокомпьютеру камеру, то получится продвинутый видеорегистратор. Для сборки так называемого Car PC потребуется сама плата Raspberry Pi, некоторые USB «свистки» (например, для приема GPS), сенсорный экран и специализированная операционная система. Так как даже системы управления узлами автомобилей основываются на дистрибутивах Linux, проблем с этим не будет. Главный компонент - Raspberry Pi 2. Применение в автомобиле такой системы позволит водителю меньше отвлекаться на настройку параметров отопления или воспроизведения музыки. Автоматика сделает все сама.

Raspberry в робототехнике

Ну и, наконец, перейдем к использованию платы Raspberry Pi в робототехнике. Здесь возможности поистине безграничны. Однако базовых знаний будет недостаточно. В этом случае нужно знать основы и механики. Стоит только упомянуть, что мощности микрокомпьютера хватит для использования его в качестве мозгового центра продвинутого робота. Хотя не все платы подойдут. В этом случае понадобится последняя версия микрокомпьютера - Raspberry Pi 2 B. Применение платы именно этой версии позволит добиться поистине впечатляющих результатов.

Для использования микрокомпьютера в робототехнике следует знать, что кроме таких обычных для пользователя портов, как USB и Ethernet, Raspberry имеет в своем арсенале так называемые низкоуровневые, для подключения различных реле, двигателей и всего остального. Неудивительно, что выбором профессионалов становится именно Raspberry Pi 2. Применение его в робототехнике становится возможным именно из-за наличия «низкоуровневых» разъемов.

Заключение

Для многих будет интересно поработать с таким замечательный электронным устройством. И не только так называемым гикам (людям, «повернутым» на своем хобби). Любому мало-мальски любопытному человеку будет интересно разобраться в этой «железке». Ведь за чисто символическую плату можно получить компьютерную систему, только в мелочах уступающую огромным стационарным ПК. К тому же многим захочется сделать свой медиацентр или устроить апгрейд авто с помощью Raspberry Pi. Применение этого микрокомпьютера в самом деле способно во многом облегчить жизнь человеку.

Также его можно использовать как альтернативу электронному программируемому конструктору Arduino. Ведь последний может выступать лишь в роли платы управления, в то время как Raspberry Pi - это почти полноценный компьютер.

Популярен он и у хакеров со взломщиками, - на его основе часто делают перехватчики Wi-Fi трафика с паролями, которые легко замаскировать и лишь время от времени собирать данные.

Отражена тематика этого микрокомпьютера и в телесериале про Хакеров «Мистер Робот», там герои использовали устройство для удаленной технологической диверсии.

Ну и не стоит забывать про малую стоимость, которую может позволить себе почти каждый. А особенно полюбился изобретателям он тем, что использовать Raspberry Pi можно многократно и как угодно.

Рисунок 1. Блочная диаграмма аппаратной части системы

Описание процесса монтажа аппаратной части системы занимает много времени, но является достаточно простым. В первую очередь следует соединить блок питания с стенной розеткой с помощью удлинителя, отрезав розетку это удлинителя. Зачистите провода и закрепите их с помощью винтов в терминалах блока питания. Далее соедините Raspberry Pi с блоком питания, отрезав разъем типа A от кабеля USB и соединив провода с соответствующими выводами блока питания, и вставьте разъем micro USB в разъем питания RPi. После этого следует зачистить оба конца двух жил гибкого кабеля и соединить их с соответствующими терминалами с обозначениями GND и JDVcc блока питания и блока реле. Наконец, следует удалить джампер, соединяющий вывод с обозначением JDVcc с выводом с обозначением Vcc. В том случае, если вы не удалите этот дампер, на предназначенные для напряжения 3.3 В выводы RPi будет подано напряжение в 5 В, которое с высокой вероятностью выведет компьютер из строя.

Теперь, когда питание подведено ко всем терминалам, следует соединить линии IN1-IN8 модуля реле с соответствующими выводами разъема GPIO с помощью гибкого кабеля таким образом, как показано на Рисунке 2. Представленный в данной статье код был разработан для случая, когда выводы IN1-IN7 соединены с выводами GPIO1-GPIO7. В том случае, если вы решите соединить данные выводы по-другому, вам придется модифицировать соответствующим образом ваш код.

Схема расположения выводов разъема GPIO Raspberry Pi приведена на Рисунке 2. На порты ввода-вывода Raspberry Pi подается напряжение 3.3 В, а модуль реле работает с напряжением 5 В. Однако, реле изолированы от выводов GPIO Raspberry Pi при помощи оптопар. На оптопары может подаваться напряжение 3.3 В с вывода Vcc. На вывод Vcc модуля реле может быть подано напряжение 3.3 В с разъема GPIO Raspberry Pi. Убедитесь в том, что вы убрали джампер, замыкающий выводы Vcc и JDVcc модуля реле. На вывод JDVcc должно подаваться напряжение 5 В для корректной работы реле. Рассматриваемый модуль реле размыкает контакты в активном состоянии. Из этого следует, что вы должны заземлить терминалы IN1-IN8 для включения реле.

Рисунок 2. Схема расположения выводов разъема GPIO Raspberry Pi

Предупреждение: проявляйте особую осторожность при соединении аппаратных компонентов системы. Последствия поражения электрическим током могут оказаться фатальными!

Обрежьте остатки кабелей удлинителей с вилками и закрепите провода в соответствующих терминалах модуля реле. Также подключите провода кабеля, который впоследствии будет связывать систему со стенной розеткой, к соответствующим терминалам модуля реле. Вся аппаратная часть системы может быть размещена в пенале или аналогичном контейнере. Подумайте о корпусе заранее, чтобы по окончании работы над аппаратной частью системы избежать необходимости в отсоединении и повторном присоединении проводов к терминалам модуля реле. Кроме того, я вставил несколько закрепляемых с помощью винтов зажимов для кабелей в соответствующие отверстия корпуса для ограничения натяжения кабелей (Рисунок 3).

Рисунок 3. Монтаж аппаратной части системы

Программное окружение

Я начал создание своего программного окружения с установки образа операционной системы Raspbian. Перед началом установки образа операционной системы вам потребуется подготовить дисплей, поддерживающий передачу изображения по HDMI, клавиатуру и мышь с разъемами USB, а также сетевой кабель для соединения с системой по протоколу Ethernet. Также вы можете установить соединение с системой посредством адаптера Wi-Fi. Создайте загрузочную SD-карту для первой загрузки системы в соответствии с инструкциями, приведенными на ресурсе http://www.raspberrypi.org/documentation/installation/installing-image . В процессе первой загрузки системы установщик осуществит настройку операционной системы и разместит данные из ее образа на всем доступном пространстве карты памяти. После первой загрузки вы должны иметь возможность входа в систему с помощью стандартных данных учетной записи пользователя (имя пользователя "pi" и пароль "raspberry").

Обновление системы является разумным действием, которое должно выполняться сразу же после успешного входа в систему. Образ операционной системы Raspbian базируется на пакетах программного обеспечения дистрибутива Debian и использует приложение aptitude в качестве менеджера пакетов программного обеспечения. Кроме того, вам понадобятся пакеты программного обеспечения с именами python , pip и git . Я также мог бы порекомендовать установку Webmin для упрощения процесса администрирования системы. Инструкции по установке Webmin приведены на ресурсе http://www.webmin.com/deb.html (следуйте рекомендациям, приведенным в разделе "Using the Webmin APT repository"):

Sudo apt-get update && sudo apt-get dist-upgrade sudo apt-get install python python-pip git git-core

После этого вам придется настроить соединение с использованием адаптера Wi-Fi. Вы можете найти подробные инструкции на ресурсе http://www.raspberrypi.org/documentation/configuration/wireless . Я рекомендую использовать вариант wicd-curses . На данном этапе вы можете изменить параметры настройки Raspberry Pi с помощью команды sudo raspi-config . После ввода данной команды вы получите доступ к удобному графическому интерфейсу, который позволит вам установить значения таких параметров, как объем оперативной памяти, разделяемой с графическим процессором, параметры быстродействия центрального процессора, режим использования графического интерфейса в процессе загрузки и других.

Другим полезным инструментом является интегрированная среда разработки Cloud 9 IDE . Cloud 9 IDE позволит вам редактировать свой код на уровне Raspberry Pi посредством веб-браузера. Данная интегрированная среда разработки также предоставит вам доступ к интерфейсу командной строки в рамках веб-браузера. Вы можете разрабатывать и исполнять любой код, не покидая свой веб-браузер. Интегрированная среда разработки Colud 9 IDE требует наличия определенной версии фреймворка NodeJS. Использование неподдерживаемой версии фреймворка повлечет за собой постоянные аварийные завершения работы сервера Cloud 9, которые могут привести любого пользователя в уныние. Инструкции по установке фреймворка NodeJS на компьютер Raspberry Pi приведены на ресурсе http://weworkweplay.com/play/raspberry-pi-nodejs .

Программное обеспечение

Я решил создавать пользовательский интерфейс своей системы с использованием технологий HTML5, CSS3 и JavaScript. Комбинация трех упомянутых технологий является мощным инструментом для создания пользовательских интерфейсов. Язык программирования JavaScript позволяет использовать простой API для взаимодействия с серверами. Кроме того, существует множество библиотек для языка программирования JavaScript, таких, как JQuery, Bootstrap и других, из которых можно выбрать наиболее подходящую. HTML5 предоставляет API WebSocket, позволяющее веб-браузеру поддерживать соединение в рабочем состоянии и осуществлять обмен данными посредством этого соединения. Это обстоятельство делает API WebSocket особенно полезным для реализации динамических приложений и приложений для потоковой передачи данных, таких, как игры и чаты. Каскадные таблицы стилей CSS полезны для стилизации различных элементов страницы HTML. В случае корректного использования они позволяют создавать динамические пользовательские интерфейсы путем изменения стилей элементов страниц при наступлении тех или иных событий. Для данного проекта я выбрал фреймворк JQuery для обработки событий, Bootstrap CSS для размещения кнопок в форме сетки и язык программирования JavaScript для реализации механизмов обмена данными на основе API WebSocket.

Библиотеки

Серверное приложение, работающее на уровне Raspberry Pi, должно управлять состоянием выводов разъема GPIO платы Raspberry Pi. Оно также должно предоставлять интерфейс HTTP для передачи данных графического интерфейса и интерфейс WebSocket для передачи сообщений с командами и данными состояния. Готового к установке серверного приложения с такими специфическими функциями попросту не существует, поэтому я принял решение о создании своей собственной реализации сервера с использованием языка программирования Python. Для упрощения разработки описанного серверного приложения с использованием языка программирования Python доступны модули с реализациями методов для работы с интерфейсом GPIO Raspberry Pi, для создания сервера HTTP и для работы с интерфейсом WebSockets. Так как все перечисленные модули предназначены для выполнения поставленных задач, мне пришлось разработать минимальный объем кода.

Однако, упомянутые модули не включены в комплект поставки интерпретатора Python и должны устанавливаться отдельно. В первую очередь вам понадобится модуль для управления состоянием выводов разъема GPIO Raspberry Pi. Простейший способ изменения состояния выводов данного разъема заключается в использовании библиотеки RPi.GPIO, доступной по адресу https://pypi.python.org/pypi/RPi.GPIO . Вы можете установить соответствующий модуль с помощью следующей команды:

Sudo pip install RPi.GPIO

Работа с модулем RPi.GPIO не связана с какими-либо сложностями. Вы можете найти примеры использования данного модуля по адресу . На первом шаге работы с модулем необходимо осуществить импорт его кода в код проекта. После этого вам придется выбрать режим работы. В качестве идентификатора режима работы может использоваться либо константа GPIO.BOARD, либо константа GPIO.BCM. Выбор режима работы обуславливает использование чипа BCM или выводов разъема ввода-вывода при ссылках на номера выводов во всех последующих командах. Далее следует указать, используются ли выводы из рассматриваемого разъема для ввода или вывода. Теперь вы можете использовать выводы данного разъема по назначению. Наконец, вам придется осуществить вызов метода cleanup() для сброса состояния выводов разъема GPIO. В Листинге 1 показан простейший пример использования модуля RPi.GPIO.

Листинг 1. Использование модуля RPi.GPIO

Import RPi.GPIO as GPIO # импортирование кода модуля в код проекта GPIO.setmode(GPIO.BOARD) # указание на то, что нумерация используется для обозначения выводов разъема GPIO.setup(0, GPIO.IN) # указание на то, что канал 0 будет использоваться для ввода GPIO.setup(1, GPIO.OUT) # указание на то, что канал 1 будет использоваться для вывода var1=GPIO.input(0) # чтение состояния канала 0 GPIO.output(1, GPIO.HIGH) # установка логической единицы на канале 1 GPIO.cleanup() # сброс состояния выводов разъема GPIO.

Мини-ПК Raspberry Pi смог быстро стать популярной платформой для разного рода проектов - как коммерческих, так и не очень. Тому есть несколько причин, среди которых - низкая цена компьютера, его относительная универсальность и открытость.

Как результат - интересные проекты стали появляться с завидной регулярностью, и часть таких проектов представлены в этой подборке. Здесь есть и вполне серьезные системы, и проекты, которые можно назвать развлекательными, из серии «а почему бы и нет?».

Суперкомпьютер на базе Raspberry Pi и Lego

Одним из наиболее интересных проектов на основе «малинки» является суперкомпьютер из 64 Raspberry Pi. В качестве элементов для создания «серверных шкафов» послужил обычный конструктор Lego.

В качестве ПЗУ для этой системы использовались карты памяти формата SD, объемом в 16 ГБ. Такие карты были установлены в каждую «малинку».

Как сделать нечто подобное? Подробнейшая инструкция от создателя, профессора университета Саутгемптона Саймона Кокса - по этой ссылке .

Метеозонд на основе Pi

Компьютерный энтузиаст Дейв Акерман решил использовать собственный мини-ПК для создания метеозонда, с возможностью получения фотографий из стратосферы. Подробный .

Через несколько месяцев работы Дейв действительно смог запустить свой зонд, который пролетел более 30 километров, работал при температурах -50С в очень разреженной атмосфере (1% от стандарта).

Зонд фиксировал все необходимые параметры, включая температуру, влажность, плотность, высоту над уровнем моря. Также фиксировались координаты. Кроме всего прочего, использовалась и фотокамера, при помощи которой удалось получить много отличных снимков.

Интернет-телефон

На основе «малинки» был усовершенствован обычный стационарный телефон с дисковым номеронабирателем. Вместо обычной платы разработчик установил Raspberry Pi.

После ряда манипуляций у разработчика получилось создать Skype-телефон, как автономное устройство, без необходимости использовать подключение к обычному компьютеру.

Вот, как это выглядит и работает:

Игровая станция

Это проект хабрапользователя wwakabobik . Интереснейшее устройство, которое позволяет играть в целый ряд старых игр для большого количества консолей, включая NES, SNES, Sega Genesis, PlayStation, а так же SCUMMVM, zxspectrum.

Автор писал, что «вся система базируется на порте RetroArch, основанной на библиотеке libretro, позволяющей использовать эмуляторы различных приставок». Что касается графической оболочки, то использовалась EmulationStation , также RetroPie .

Планшет на основе Raspberry

У этого планшета интересное название - PiPad, а в качестве материала для корпуса использовалось дерево. Выглядит все это вот так:

Диагональ дисплея планшета составляет 10 дюймов. Ну, а все остальные характеристики совпадают с характеристиками самой «малинки». Правда, тут уже не пара часов работы, а основательный труд. Подробная инструкция создания планшета на основе «малинки» внутри .

В качестве ОС используется Raspbian Linux с XBMC.

Настенный календарь-органайзер

Пользователь Instructables с ником Piney создал полезный гаджет для себя - настенный интерактивный календарь, с возможностью добавления задач и событий.

Программной платформой служит обычный Google Calendar, все данные из которого транслируются по WiFi на это настенное устройство.

Подробная инструкция о том, как создать нечто подобное - вот .

Собственная радиостанция

Не знаю, насколько это легально, но проект действительно интересный. Тем, кому всегда хотелось стать ди-джеем на собственной радиостанции, посвящается.

Правда, покрытие такой радиостанции относительно небольшое: площадь, равная площади стадиона.

DVD ченжер

Человеку, который создал эту штуку, просто надоело постоянно менять DVD-диски. В результате появился этот проект, который сделан просто потому, что его можно было сделать. Почему бы и нет?

Система освещения для Рождества

До Нового Года и Рождества осталось не так много времени, поэтому, если есть лишняя «малинка», можно создать систему освещения для собственного дома или квартиры. Как сделать такую систему, рассказано . А ниже - видео, где показано, как это работает.

В общем-то, сфера использования Raspberry Pi очень широка, гораздо шире, чем создание фоторамок и ноутбуков. Разработчики стараются совершенствовать свое устройство, выпуская новые, обновленные версии мини-ПК и дополнительные модули к нему. К примеру, летом вышел Raspberry Pi B+ , на днях компания представила дисплей для «малинки» . А через некоторое время (к сожалению, более определенно сказать нельзя) планируется и выпуск Raspberry Pi А+.

Компания Raspberry Pi Foundation представила новую версию мини-компьютера Raspberry Pi без особой шумихи, сообщив об этом только в своем блоге. Популярный гаджет, как и в предыдущей версии, предлагает улучшенное аппаратное обеспечение, при этом стоимость остается неизменной - всего около 2500 рублей ($35).

Самое значительное обновление в Raspberry Pi 3 - 64-битный процессор ARM Cortex-A53 с номинальной частотой 1,2 ГГц. По данным производителя компьютера, он должен работать в 10 раз быстрее установленного в первой версии Raspberry Pi чипа и в среднем на 50–60% быстрее процессора Raspberry Pi 2.

Проведенные нами измерения подтвердили увеличение быстродействия (см. график ниже). На практике превосходство нового Pi 3 над предшественниками колеблется от 2,5-кратного (однопоточные приложения) до 20-кратного (видеокодеки). Мощный процессор дополнен гигабайтом оперативной памяти.

Два других нововведения также порадуют потенциальных покупателей и любителей конструировать компьютерные системы своими руками. В модель Pi 3 впервые встроена поддержка беспроводных сетей 802.11n и Bluetooth 4.1. Кроме того, новая версия совместима с предыдущими, так как новый Broadcomm-SoC (BCM2837) базируется на той же архитектуре, что и процессоры моделей-пред­шественников.

Очень экономичный ПК

В остальном мало что изменилось: слоты, разъем питания Micro-USB на 5 В и 32-битная ОС Raspian Linux. В ближайшие месяцы компания Raspberry Pi Fo­un­dation рассмотрит вопрос перехода на 64-битную версию Linux.

Повышение производительности должно слегка компенсировать повышенный расход энергии мини-компьютера: потребление мощности Pi 3 под нагрузкой на 0,3 Вт выше, чем у предшественника. Однако даже с измеренным значением, составившим 2,9 Вт, устройство по-прежнему остается крайне экономичным в использовании. Для измерения потребляемой мощности мы в ходе тестирования воспроизводили фильм с разрешением Full HD (1920х1080 точек), используя медиацентр OpenElec/Kodi.

На веб-сайте www.raspberrypi.org вы найдете различные операционные системы, которые можно использовать в мини-компьютере Pi 3. Самым простым вариантом является ОС Image Noobs: в ней доступны все необходимые опции, которые можно выбрать через меню «Пуск».

Для того, чтобы использовать мини-ПК в качестве полноценного компьютера, необходимо установить Raspbian Jessie - полнофункциональную систему с интерфейсом рабочего стола. В качестве альтернативы можно использовать доступные к скачиванию в Интернете первые версии ОС Android, которые можно установить на Raspberry.

Если Raspberry Pi 3 планируется использовать в гостиной, следует выбирать OpenElec. При этом речь идет об ОС на базе популярного медиацентра Kodi (ранее известного как XBMC) с шикарным пользовательским интерфейсом, множеством замечательных функций и бесчисленными плагинами, которые значительно расширяют возможности устройства.

В ходе тестирования система OpenElec работала без сбоев, «тормозящих» меню не наблюдались. Воспроизведение фильма с разрешением 1920х1080 точек с сетевого ресурса также происходило без проблем: фильм запускается относительно быстро и воспроизводится без рывков и пауз на загрузку. Впрочем, если ваша домашняя сеть не выдает высоких скоростей, лучше будет дождаться предварительной загрузки фильма.

Для работы с мини-компьютером Raspberry Pi 3 вам понадобится внешний блок питания Micro-USB. Мы рекомендуем использовать модель с силой тока не менее 2 А при напряжении 5 В. Кроме того, вам потребуется карта памяти microSD не менее 8 Гбайт, на которую устанавливается ОС. Если вы планируете работать с большим количеством файлов, лучше сразу установить 128 Гбайт памяти. А для максимальной скорости работы рекомендуется карта не ниже 10 класса.

Windows 10: Если вам привычнее работать в ОС от Microsoft, ничто не помешает установить ее и на Raspberry Pi 3.

Адаптированная Windows 10

Для запуска Raspberry Pi 3 компания Microsoft предлагает обновление в виде адаптированной под мини-ПК версии Windows 10: Windows 10 IoT Core Insider Preview. Версия Windows 10 IoT Core была разработана специально для «Интернета вещей» (Internet of Things, IoT), а также для малогабаритных устройств с дисплеем или без него. Компания Mi­crosoft разъясняет преимущества: данная версия ОС обеспечивает широкие функциональные возможности Windows, автоматическое обновление, мощные функ­ции безопасности и может управляться обычными инструментами администратора.

Raspberry Pi 3 - это существенный шаг вперед: теперь производительности компьютера достаточно, чтобы собрать компактный, функциональный и мощный мультимедийный плеер. Благодаря интегрированному модулю Wi-Fi и специально разработанной ОС OpenElec, маленький «компьютер для рукодельников» способен стать мощной домашней развлекательной машиной.

Однако пользователи, имеющие в своем распоряжении Raspberry Pi 2, не обязательно должны переходить на новую модель. Лишь тем, кто только-только обратил свое внимание на эту тему или до сих пор пользовался Raspberry Pi первого поколения, в любом случае стоит взять Raspberry Pi 3 Model B.