Raspberry Pi проекти за начинаещи – Какво можете да направите с Raspberry Pi

Raspberry Pi е серия от едноплатни компютри с ниска мощност, създадена от Raspberry Pi Foundation. Първоначално създаден, за да научи децата на основите на компютърните науки и програмирането в развиващите се страни, Raspberry Pi е направен с акцент върху ниските изисквания за мощност, ниската цена и лекотата на използване.

Въпреки това, поради своята гъвкавост и ниска цена, започваща от само $35 през 2012 г., Raspberry Pi намери дом в ръцете на технологични ентусиасти, модери и учени. Оттогава той се разшири далеч отвъд първоначалния си случай на употреба.

Нека да разгледаме проектите на Raspberry Pi за начинаещи, какво може да предложи и какво можете да направите сами с него.

железария

През годините, Raspberry Pi Foundation пусна на пазара различни модели компютър Raspberry Pi. Освен нормалните поколения (напр. Raspberry Pi, Raspberry Pi 2 и т.н.), има и някои вариации на функции, като модел A, B, A+ и B+.

Разглеждайки често срещаните налични модели, имаме –

1. Raspberry Pi (първо поколение) – лансиран през 2012 г

• процесор – Едноядрен ARM 6 @ 700Mhz
• Архитектура – ARMv6 (32 бита)
• SOC – Broadcom BCM2835
• GPU - Broadcom VideoCore IV @ 250Mhz
• RAM - 256MB до 512MB, в зависимост от модела
• Цена при стартиране - $ 35

2. Raspberry Pi 2 (второ поколение) – лансиран през 2015 г.

• процесор – Четириядрен ARM Cortex A7 @ 900Mhz
• Архитектура – ARMv7-A (32 бита)
• SOC – Broadcom BCM2836
• GPU - Broadcom VideoCore IV @ 300Mhz
• RAM - 1GB
• Цена при стартиране - $ 35

3. Raspberry Pi 3 (трето поколение) – лансиран през 2016 г.

• процесор – Четириядрен ARM Cortex A53 @ 1200Mhz
• Архитектура – ARMv8-A (32 бита / 64 бита)
• SOC – Broadcom BCM2837
• GPU - Broadcom VideoCore IV @ 400Mhz
• RAM - 1GB
• Цена при стартиране - $ 35

4. Raspberry Pi Zero – лансиран през 2015 г

• процесор – Едноядрен ARM 6 @ 1000Mhz
• Архитектура – ARMv6 (32 бита)
• SOC – Broadcom BCM2835
• GPU - Broadcom VideoCore IV @ 250Mhz
• RAM - 512MB, в зависимост от модела
• Цена при стартиране - $5

Всички варианти на Pi имат различен брой USB портове (най-често 4 USB 2.0 порта във вариант B+), видео изход през HDMI или AV/RCA и набор от I/O щифтове с общо предназначение (GPIO).

Едноплатковият компютър Raspberry Pi може да стартира различни операционни системи, основно базирани на Linux. По-новите Raspberry Pi 2 и Raspberry Pi 3 също могат да стартират специализирана Windows 10 IoT Core OS, базирана на ядрото на Windows NT.

Най-добрата OS Raspberry Pi

1. Raspbian (официална ОС от Raspberry Pi Foundation)
2. Ubuntu
3. Fedora
4. openSUSE
5. Gentoo Linux
6. CentOS
7. FreeBSD
8. Windows 10 IoT Core
9. Kali Linux

Освен обобщените операционни системи, има и специализирани компилации на ОС за Pi, които обикновено служат за една цел. Например -

1. RasPlex (За поточно предаване на медии и използване като Media Box на телевизора)O
2. penELEC (За използване на медиен сървър)
3. RetroPie (За емулация на ретро игрални конзоли)
4. OpenWRT (За използване като мрежов рутер)

Ясно можем да видим, че Raspberry Pi е изключително разнообразна изчислителна платформа, но вие, като обикновен потребител, какво можете да направите с едно от тези лоши момчета? Нека да разгледаме някои интересни проекти, които можете да постигнете на платформата Raspberry Pi.

Raspberry Pi проекти за начинаещи

1. Персонален компютър

Започвайки с най-простото от групата. Raspberry Pi, по същество, всъщност е малък компютър. И с това идва цялата функционалност, която човек очаква от компютър.

За обикновен домашен потребител (използване, състоящо се от сърфиране в интернет, възпроизвеждане на музика, филми, изтегляне на файлове, редактиране на документи и т.н.), Raspberry Pi има достатъчно конски сили, за да се справи с вашето работно натоварване.

От какво имаш нужда

• Raspberry Pi (поне Pi 2 или Pi 3)
• MicroSD карта (за предпочитане минимум 16GB)
• USB захранващ адаптер (повечето мобилни зарядни ще работят добре)
• Монитор/ТВ за дисплей
• Клавиатура и мишка

Как да го настроите

Изтеглете Raspbian изображение от тук - https://downloads.raspberrypi.org/raspbian_latest

1. На вашия компютър или лаптоп инсталирайте Etcher (достъпно за Mac, Windows и Linux)
2. Свържете вашата microSD карта към вашето устройство
3. Изберете файла с изображение в Etcher и го запишете на вашата SD карта
4. Поставете microSD картата във вашия Raspberry Pi
5. Свържете Pi към монитора, клавиатурата и мишката и го включете

След като Pi е настроен, ще бъдете посрещнати с прост потребителски интерфейс на PIXEL, представен от Raspbian OS. Можете веднага да започнете да го използвате, тъй като повечето от основния софтуер вече е предварително инсталиран.

Препоръчваме ви допълнителен софтуер, който можете да инсталирате, за да извлечете максимума от изживяването на вашия настолен компютър.

• RhythmBox – Музикален плейър
• TBOPlayer – Видео плейър
• GIMP – Редактор на изображения
• Предаване – Торент клиент

Има и други операционни системи с отворен код, достъпни за Pi, като най-популярната е Ubuntu MATE. Докато другите операционни системи имат своите предимства и недостатъци, ние предпочитаме Raspbian, тъй като това е не само официално поддържаната ОС от Raspberry Pi Foundation, но е и най-бързата и най-оптимизирана ОС за Raspberry Pi.

2. Компютър за домашно кино

Ами ако не искате да използвате Pi за редовна употреба? Ами ако искате да пускате музика, да гледате филми, телевизионни предавания. Накратко, какво ще стане, ако възнамерявате да направите медиен център от него.

Има основно два метода, единият от които е да настроите Pi като обикновен компютър, след което да инсталирате съответния софтуер. Другият метод, този, който ще обсъдим днес, е далеч по-добрият метод. Това е да се използва специализирана ОС, създадена точно за тази цел.

За това са налични множество операционни системи, включително RasPlex, Media Center с отворен код (OSMC) и Kodi (XBMC).

От какво имаш нужда

• Raspberry Pi (за предпочитане Pi 2 или Pi 3)
• MicroSD карта (за предпочитане минимум 16GB)
• USB захранващ адаптер (повечето мобилни зарядни ще работят добре)
• Монитор/ТВ за дисплей
• Клавиатура и мишка
• Външен твърд диск (за съхранение на вашите медии)

Как да го настроите

1. Изтеглете OSMC изображение от тук – https://osmc.tv/
2. На вашия компютър или лаптоп инсталирайте Etcher (достъпно за Mac, Windows и Linux)
3. Свържете вашата microSD карта към вашето устройство Изберете файла с изображение в Etcher и го запишете на вашата SD карта
4. Поставете microSD картата във вашия Raspberry Pi
5. Свържете Pi към монитора, клавиатурата и мишката и го включете
6. Добавете вашата медия чрез потребителския интерфейс и сте готови да се разтърсите

В това ръководство използвахме популярната OSMC дистрибуция. Той е базиран на Kodi, с естествена поддръжка за OMXPlayer (хардуерно ускорено възпроизвеждане на Raspberry Pi). Той също така идва с изчистен потребителски интерфейс, което го прави лесен за използване и зашеметяващ за гледане.

3. Сървър за мрежово съхранение

Network Attached Storage или NAS за кратко е много важна концепция в днешно време. Идеята е проста, устройство за съхранение, достъпно във вашата мрежа или дори споделено в интернет.

Много е логично да съхранявате вашите документи, медии, снимки и други файлове в централно хранилище, така че да предотвратите дублиране на данни на вашите множество устройства (телефон, компютър, таблет и т.н.), като същевременно имате достъп, когато е необходимо.

Настройването на NAS на Pi не е особено лесен процес, тъй като включва ръчно конфигуриране.

От какво имаш нужда

• Raspberry Pi (за предпочитане Pi 2 или Pi 3), настройка с ОС.
• Външен твърд диск/писалка (което възнамерявате да споделите)
• Мрежова връзка (LAN или WiFi)

Предполагаме, че вече имате настройка на Raspberry Pi с Raspbian за това ръководство. Ако все още нямате такъв, разгледайте Проект №1 за ръководството. Ще настроим Samba сървър на нашия Raspberry Pi.

Изведете терминала на вашия Raspberry Pi

Актуализирайте нашата дистрибуция на Raspbian

• Sudo актуализация ап-да
• ап-получите ъпгрейд
• ап-получите дист-ъпгрейд

Инсталирайте ntfs-3g за поддръжка на NTFS на нашия Pi

• sudo apt-get инсталирайте ntfs-3g

Свържете вашия твърд диск към Pi чрез USB

• sudo fdisk –l
• sudo mkdir /mnt/NAS

Създайте потребител, от който да влезете

• sudo useradd pi –m –G потребители
• sudo passwd pi

Редактирайте fstab, за да монтирате автоматично нашия твърд диск при стартиране

• Sudo нано / и т.н. / fstab

Добавете следното в долната част на файла

• /dev/sda1 /mnt/NAS ntfs-3g uid=pi,gid=pi 0 0

Рестартирайте вашия Pi

Инсталирайте Samba

• sudo apt-get инсталирайте samba samba-common-bin

Редактирайте конфигурацията на Samba

• sudo nano /etc/samba/smb.conf

Добавете следното в долната част на файла, за да настроите нашето устройство

• [NAS]
• коментар = NAS
• път = /mnt/NAS
• валидни потребители = @users
• принудителна група = потребители
• създаване на маска = 0660
• маска на директория = 0771
• само за четене = не

Рестартирайте Samba сървъра и свържете потребителя със сървъра

• sudo /etc/init.d/samba рестартиране
• sudo smbpasswd –a pi

Ето как настройвате NAS на вашия Pi. Сега отидете на вашия лаптоп / компютър / мобилен телефон, откъдето възнамерявате да получите достъп до хранилището.

Добавете мрежово хранилище

1. На Mac -> Finder – Свързване със сървъра
2. В Windows -> Добавяне на мрежово местоположение
3. На мобилни устройства -> Използвайте приложение за файлов мениджър като ES File Explorer или Solid Explorer

За IP сървъра въведете smb:// . Диалоговият прозорец ще поиска потребителско име и парола. Въведете ги, както сте конфигурирали. След това ще имате достъп до вашите файлове навсякъде в мрежата.

4. Безжичен рутер

Сигурни сме, че имате WiFi рутер в дома си. Но може би искате още един. Може би за гости. Може би за вашия личен DNS сървър. Не се страхувайте, вече не е нужно да купувате друг WiFi рутер за същия. Нашият надежден Raspberry Pi идва на помощ.

От какво имаш нужда

• Raspberry Pi, настройка с ОС.
• USB WiFi адаптер (само за селективни модели), ние предлагаме Edimax Wireless 802.11 b/g/n nano USB адаптер

Как да го настроите

1. Инсталирайте софтуера на рутера
2. sudo apt-get инсталирайте isc-dhcp-server
3. wget https://github.com/jenssegers/RTL8188-hostapd/archive/v1.1.tar.gz
4. tar –zxvf v1.1.tar.gz
5. cd RTL8188-hostapd-1.1/hostapd
6. sudo make
7. sudo make install
8. Конфигурирайте ISC-DHCP сървъра
9. sudo nano /etc/dhcp/dhcpd.conf
10. Коментирайте следните редове
11. опция име на домейн “example.org”;
12. опция домейн-име-сървъри ns1.example.org, ns2.example.org;
13. Декоментирайте този ред
14. #авторитетен;

След

Определяме параметрите на DHCP сървърите

• подмрежа 192.168.0.0 мрежова маска 255.255.255.0 {
• обхват 192.168.0.101 192.168.0.150;
• опция излъчване-адрес 192.168.0.255;
• опционални рутери 192.168.0.1;
• време за наем по подразбиране 600;
• макс. време на наем 7200;
• опция име на домейн „локална мрежа“;
• опция домейн-име-сървъри 8.8.8.8, 8.8.4.4;
• }

След това редактираме isc-dhcp-server

• sudo nano /etc/default/isc-dhcp-сървър
• Актуализирайте интерфейсите до INTERFACES=”wlan0”
• Актуализирайте /etc/network/interfaces
• sudo ifdown wlan0
• sudo nano /etc/network/interfaces

Конфигурирайте HostAPD

• sudo nano /etc/hostapd/hostapd.conf
• Можете да промените SSID и WPA паролата в този файл

Активиране на превод на мрежови адреси (NAT)

• sudo nano /etc/sysctl.conf
• Добавете реда net.ipv4.ip_forward=1
• sudo sh –c „echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward“
• sudo ifup wlan0
• sudo iptables –t nat –A ПОСТРАУТ –o eth0 –j МАСКАРАДА
• sudo iptables –A НАПРЕД –I eth0 –o wlan0 –m състояние –състояние СВЪРЗАНО,УСТАНОВЕНО –j ПРИЕМА
• sudo iptables –A НАПРЕД –I wlan0 –o eth0 –j ПРИЕМАМ

Стартиране на вашия безжичен рутер

• sudo услуга isc-dhcp-сървър стартиране
• sudo service hostapd start

Финална конфигурация

• sudo update-rc.d активиране на hostapb
• sudo update-rc.d разрешаване на isc-dhcp-server
• sudo sh –c “iptables-save > /etc/iptables.ipv4.nat”
• Към файла /etc/network/interfaces добавете този ред
• нагоре iptables-restore < /etc/iptables.ipv4.nat

Това е всичко, сега имате свой собствен безжичен рутер. Рестартирайте своя Raspberry Pi и вижте чудото, което току-що създадохте.

5. Ретро игрална конзола

Искате да преразгледате всичките си детски игри, онези безброй часове, прекарани в бъркане на бутони, гледайки нашите телевизори. RetroPie връща цялата носталгия в съвременния свят.

RetroPie поддържа множество конзоли, включително

1. Amiga
2. Apple II
3. Atari 2600
4. Commodore 64
5. Dreamcast
6. Game Boy Advance
7. игра Куб
8. Game Boy
9. Генезис
10. Нео Гео
11. Nintendo DS
12. Система за забавление на Nintendo
13. Playstation 1
14. Playstation 2
15. playstation-portable
16. Развлекателна система Super Nintendo
17. Wii

Настройването на RetroPie е много лесен процес, толкова прост, колкото и настройката на Raspbian.

От какво имаш нужда

• Raspberry Pi (поне Pi 2 или Pi 3)
• MicroSD карта (за предпочитане минимум 16GB)
• USB захранващ адаптер (повечето мобилни зарядни ще работят добре)
• Монитор/ТВ за дисплей
• Клавиатура и мишка
• Контролер за игри (по избор)

Как да го настроите

1. Изтеглете най-новото изображение на RetroPie от тук – https://retropie.org.uk/download/
2. На вашия компютър или лаптоп инсталирайте Etcher (достъпно за Mac, Windows и Linux)
3. Свържете вашата microSD карта към вашето устройство
4. Изберете файла с изображение в Etcher и го запишете на вашата SD карта
5. Поставете microSD картата във вашия Raspberry Pi
6. Свържете Pi към монитора, клавиатурата и мишката и го включете

6. Програмиране и образование

Докато сме на това, защо не използваме Raspberry Pi за първоначалното му предназначение. Raspberry Pi първоначално е проектиран да преподава компютърни науки и основно програмиране на деца в развиващите се страни. Всъщност OS Raspbian идва с много добра библиотека от IDE и инструменти, които да ви помогнат да започнете от кутията.

Raspbian идва зареден с

• BlueJ
• Geany
• Питон
• Възел-ЧЕРВЕН
• Greenfoot Java
• драскотина
• волфрам
• Соник пи

Това е здравословен набор от изящни IDE, за да започнете. И когато искате да се разширите, Pi ще изпълнява общи IDE като CodeBlocks и Eclipse, без да се изпотява.Home Automation

В днешно време модната дума е Интернет на нещата. Като концепция това е много просто нещо, уредите във вашия дом, всички свързани с интернет, да могат да комуникират помежду си, да работят според нуждите и да бъдат планирани и контролирани от разстояние.

Представете си, че вашата микровълнова печка загрява храната ви, когато влизате в стаята си, светлините във вашата зала светват автоматично и музиката свири на сетивата ви. Това е нещото, което домашната автоматизация преобладава и Интернет на нещата позволява.

За да настроим Raspberry Pi като IoT контролер, имаме избор от операционни системи

• Windows 10 IoT Core
• Android за неща

И така, как всъщност работи? Имате набор от сензори/камери/IR бластери, настроени в къщата си, или дори да ги задействате ръчно според вашите нужди. С помощта на междинен продукт Raspberry Pi можете да управлявате вашите светлини, вентилатори, уреди само чрез сигнал през интернет, да речем приложение на вашия телефон, или според графика, или чрез данни от сензори.

Какво друго?

Магията на Raspberry Pi не свършва дотук. Има различни други употреби, включително роботика, превръщане на вашия телевизор в смарт телевизор, интелигентни огледала, домашна сигурност, групиране на Pi в суперкомпютърна платформа и много други.
Всъщност, ако можете да го мечтаете, вероятно можете да го направите на Raspberry Pi.

Заключение – Проекти Raspberry Pi за начинаещи

Днес имахме изчерпателен поглед върху едноплатковия компютър Raspberry Pi. Това, което започна като безобиден микрокомпютър, днес е навсякъде по света и има своите корени дълбоко в общността на ентусиастите.

Според Raspberry Pi Foundation, над 10 милиона Raspberry Pi са продадени до 2016 г., което го прави един от най-продаваните компютри в света.

С такава гъвкавост и разнообразно използване, съчетано с лесна за използване дъска и евтина цена, започваща от само $5 за Raspberry Pi Zero, е лесно да се разбере защо революцията на Pi превзе света с буря.