Pi az asztalon

Vannak dolgok, amiket szinte kötelező beszerezni kedvenc DIY alaplapunkhoz, emellett vannak olyan eszközök, amelyek döbbenetes mértékben kiterjeszthetik lehetőségeinket, ha fejlesztésről van szó.

A Raspberry PI jött, látott és győzött. Aztán nemrég megint, a Pi 2 megjelenésével egy lényegesen erőteljesebb alaphoz jutottak a lelkes fejlesztők. Az utód tudásában megegyezik az elődökkel, az alaplap kiosztása az első generáció B+ modelljéhez nagyon hasonló, azaz RCA csatlakozós kompozit videokimenetet már nem lelünk rajta, csak HDMI-t. MicroSD foglalat várja az OS-t tartalmazó memóriakártyát és négy USB aljzattal látták el, enyhítve az A és B modellek egyik legnagyobb hiányosságán. Négymagos, 900 MHz-es ARM Cortex A7 CPU-t kapott és 1 GB RAM-ot, amivel már linuxos asztali munkaállomásként is jobban használható lett. A magok száma × órajel képlet eredményeit összevetve hatszoros sebességnövekedést várhatnánk az új Pi-től, persze ez csak akkor jönne át, ha valamennyi mag erejét maradéktalanul kihasználnánk. A Raspbian használatakor így is kétely nélkül érezhető az előrelépés, de inkább csak kétszeresként.

[+]

Időközben megjelent a Banana Pi, mely a Raspberry Pi projekt egy leágazása (vagy kínai klónja). A banános változat egyből kétmagos, egy gigahertzes processzorral és 1 GB RAM-mal sokkolta azokat, akik már lecsaptak az első Pi-re, emellett tartalmazott SATA vezérlőt és külső LVDS kijelzők csatlakoztatását is lehetővé tette. Pro változata Wi-Fi modullal is rendelkezik, mégis óvatosságra intenénk azt, aki erre váltana. A Pi 2 ugyanis szinte teljesen behozta az elődök teljesítmény hátrányát, multimédiás területeken még jobb is. Sokkal fontosabb azonban, hogy a Raspberry mögött nagyobb gyártói és felhasználói tábor áll, sokkal több projekt készül rá, több kiegészítőt forgalmaznak hozzá és változatosabb témákban kérhetünk segítséget más felhasználóktól, fejlesztőktől. A GPIO csatlakozású felszerelések használhatók Banana Pi-n is, de a kamera modulok például már nem, így ha egy Raspberry Pi projektet banános hangszereléssel adnánk elő, akkor előtte nézzünk körül, hogy kaphatók-e megfelelő hozzávalók és az sem baj, ha akad olyan, aki próbálkozott hasonlóval, illetve akitől segítséget kérhetünk, ha elakadnánk. A Banana Pro csendes kiszolgálóként, minimál munkaállomásként inkább szóba jöhet a SATA csatlakozás miatt, ami a málnás lap legújabb változatán sem lelhető fel.

Banana Pro [+]

Első körben nézzük, hogy mi mindent érdemes a készülékhez illeszteni, ha csupán magában, fejlesztői munkaállomásként használnánk. A csupasz nyomtatott áramköri lap nem túl esztétikus és nem is a legbiztonságosabb szabadon hagyni, célszerű valamilyen házat beszerezni hozzá. Már négy dollár alatti áron kaphatók átlátszó és színes akrilházak, melyek segítenek megóvni a készüléket. A fémből készült megoldások között főleg drágábbakat találunk, az árak 3,5 és 50 dollár között mozognak anyagtól és kiépítéstől függően.

Házválasztás előtt mindenképpen legyünk tisztában vele, hogy a Pi A, B vagy B+ kiadása, vagy a Pi 2 van-e a birtokunkban. A Pi A és B azonos házat igényel, ahogy a Pi B+ és a Pi 2 osztozik sajátján. Vegyük figyelembe, hogy a legtöbb ház az alap panelhez készült és a különféle bővítő paneleket már nem feltétlenül tudja magába fogadni. Az sem mindegy, hogy mennyire zárt a burkolat, egy túlhajtott Pi esetén (a setupból könnyen beállítható az overclock) már lehet, hogy hűtőventilátorra lesz szükség.

[+]

Asztali felhasználás során hasznos lehet egy bekapcsoló gomb, amit a konstruktőrök nem tartottak fontosnak kiépíteni (a Banana tartalmazza), az üzembe helyezés egyszerűen úgy történik, hogy csatlakoztatjuk a microUSB tápellátást. Kényelmesebb, ha vásárolunk egy kapcsolóval ellátott kábelt vagy adaptert (ha már van adapterünk, akkor takarékossági okokból a kábel a jobb választás).

A Raspberry Pi egyik változatára sem integráltak Wi-Fi adaptert, így magunknak kell megoldás után néznünk, ha a vezetékes Ethernet hálózat nem felelne meg igényeinknek. A legegyszerűbb megoldás a hivatalos Raspberry Pi Wi-Fi Dongle, melyet természetesen támogat a Raspbian operációs rendszer is, nem kell driverekkel bajlódnunk. Használatba tudja venni a Pi kezdők számra készült telepítőkészlete, a NOOBS is. Persze a PI A vagy B tulajdonosok nem fognak örülni, hogy a mindösszesen két USB-ből egyet lefoglal a Wi-Fi, emiatt előnyösebb lehet egy UART csatlakozású modul.

Wi-Fi modul[+]

Ha régebbi, csupán két USB kapuval ellátott modellünk van (A vagy B), akkor nagyon hamar nehéz helyzetbe kerülhetünk akkor is, ha egy vevőegységen közösített vezeték nélküli egér-billentyűzet párost használunk. A második aljzatra sok jelentkező lesz, hiszen jó lenne Wi-Fit használni és nem ártana még valamilyen háttértár is a rendszert tartalmazó SD kártya mellé. Emiatt fokozottan jól jöhet egy USB 2.0 hub. Válasszunk négy vagy több portos modellt (és feltétlenül olyat, melynek saját tápellátása van).

Az extra kábelek nem szépek, de hasznosak

A Pi nem egy erőmű, de már a B sorozat is használható médialejátszóként, az OpenELEC (volt XBMC) vagy Raspbmc operációs rendszerek használatával. Ilyen esetekben igen komoly mértékben fokozhatja kényelemérzetünket egy kisméretű, ölben is használható billentyűzet, beépített tapipaddal. Egy ilyen készülék előnye, hogy egyetlen USB aljzatot foglal csak el és letudtuk a mutatóeszközt is. A 20-30 dollár közötti áron kapható modellek közül ezúttal ne Bluetooth kompatibilist válasszunk, hiszen a Pi-ben nincs beépített BT rádió. Egy univerzális (driver nélkül is PC kompatibilis), kis méretű USB vevőegységgel párosított darab pont megteszi.

Ölbe vehető, egér nélkül használható [+]

Természetesen szükség lesz még gyors (class 8 kell a Pi 2-nek) SD kártyára, egyéb háttértárolóra, monitorra, így hamar kiderül, hogy az eredetileg 35 (a Pi 2 esetében inkább 45) dolláros árhoz még akár többszörösét hozzátehetjük. Persze sok minden lehet már otthon és a monitort amúgy sem fair beleszámolni a költségekbe.

Pi alapú játékkonzol, okosotthon, ajtócsengő

Ugyan közönséges HDMI csatlakozású monitor csatlakoztatható a Pi-hez, de ez persze nem minden alkalmazási területen praktikus. Sok beágyazott rendszer saját, kisebb képernyőt kíván, akár olyat, mint a közvetlenül a Pi alaplaphoz illeszthető PiTFT, ami egy 2,8 hüvelykes TFT kijelző 320×240-es felbontással, 16 bites színmélységgel és rezisztív érintésérzékelő réteggel. A panel az SPI csatlakozást (SCK, MOSI, MISO, CE0, CE1) és a 24-es és 25-ös GPIO kivezetéseket használja. Négy GPIO-ra köthető érintőgombnak is van rajta hely, ami nagyon hasznos lehet, ha a kijelző alá egy egyszerű kezelőpanelt is ki szeretnénk tenni (a gombokat külön kell beszerezni és némi forrasztgatásra is szükség lesz). Egy, a gyártók által fejlesztett kernel pakk telepítése szükséges ahhoz, hogy a kép ne a HDMI kimeneten, hanem a miniképernyőn jelenjen meg, 35 dolláros költséggel (plusz gombok) kompakt kijelzős kütyüvé, pl. színes retro játékkonzol klónná alakíthatjuk kedvencünket.

[+]

Nem sokkal olcsóbb az Adafruit két soros, szöveges kijelzője, mely a hangzatos Adafruit RGB Positive 16x2 LCD+Keypad Kit for Raspberry Pi névre hallgat (rövidítve Pi Plate). A kijező lényege, hogy két sorban, soronként 16 karakterig képes szöveg megjelenítésére, modelltől függően pozitív vagy negatív (inverz) képpel és beállítható színű RGB LED háttérfénnyel (az egybites vezérlés miatt csak hét szín kombinálható ki). Hagyományosan 6 GPIO tűt foglal el egy ilyen kijelző vezérlése, hármat pedig a háttérvilágításé, ami sok esetben zavaróan sok. Az Adafruit megoldása ezzel szemben csak két I2C kivezetést vesz igénybe, amit tovább is lehet vezetni a bővítőlapról. Ráadásul ugyanezzel a csatlakozással 5 nyomógomb is elérhető, minden Pythonból programozható, máris adott a vezérlőblokk saját intelligens ház projektünkhöz.

[+]

Az első perifériák között volt a Pi Camera Board Module, mely 5 megapixeles állóképek és legfeljebb 30 képismétléses Full HD videofelvételek készítésére alkalmas. (Egészen pontosan 2592 x 1944 pixeles állókép és 1080p60, 720p60 vagy VGAp90 mozgókép készíthető vele, az objektív fix fókuszos.) Képminősége szerény, de azért nem kell szégyenkeznie az olcsóbb telefonok kameráival összehasonlítva, persze a hagyományos fényképezőgépekétől, vagy akár a felsőbb kategóriás okostelefonok szintjétől elmarad. Kiválóan alkalmas arra, hogy time-lapse (hosszú időközű) felvételek készítését bízzuk rá, vagy otthoni megfigyelőállomássá alakítsuk vele a Pi-t. Szerepelt már magaslégköri ballon projektben és készült belőle kamerás ajtócsengő is. Készült belőle zoomos és éjszakai módot támogató változat is.

Szemesnek áll a világ[+]

Ha mozgó eszközt építünk (pl. Pi vezérlésű felderítőjárművet), akkor nem árt, ha nem csak látni tudunk a masinával, de érzékelni is. A XLoBorg három tengelyű gyorsulásmérővel és szintén három tengelyes mágnesesség érzékelővel áll a Pi szolgálatába. Segítségével tájékozódhat a gyorsulás irányáról, ütközéseket érzékelhet vagy egyszerűen azt, hogy milyen irányban tartják – persze ez a funkciócsokor már régóta ismert az okostelefonok kapcsán. Az iránytű funkció azért jobb minőségű, mint a legtöbb telefonban. A mágnesesség érzékelő arra is használható, hogy a mágneses mezőt megbontó töltésáramot (pl. falba épített vezetéket) érzékelje. Csak 13 dollárt kérnek érte.

XLoBorg [+]

Mozgó eszközhöz persze nem árt a motorvezérlés sem, aminek kiépítését könnyíti meg a PicoBorg. A bővítőlapka összesen négy kis teljesítményű motor vezérlését teszi lehetővé, hármat ki-be kapcsolhatunk és egynek a fordulatszámát is vezérelhetjük (PWM). Hat tűs léptetőmotorral is elbír a bővítőpanel, ha azt választjuk, ennek vezérlése kétirányú.

A PicoBorg panelje

Pi kabátok hobbi elektronikához

A Raspberry Pi létrehozásakor a beágyazott rendszerek, intelligens elektronikai rendszerek, sőt az IoT eszménye lebegett a konstruktőrök szeme előtt. Nem egy olyan bővítő és fejlesztőeszköz jelent meg hozzá, amivel a mikrokontrolleres megoldásokra épülő projektek képességei messze kiterjeszthetők. Választhatunk elég komoly tudású társpaneleket, de olyan is akad, amit kezdők számára, a vezérlés és programozás alapjainak elsajátításához ajánlanak a gyártók.

Az egyik első és máig méltán keresett kiegészítő lap a Gert Van Loo (a Pi egyik fejlesztője) által készített Gertboard. A Gertboard a Pi GPIO csatlakozósorát kihasználva terjeszti ki a az alaplap képességeit. Legfőbb erénye, hogy képes fogadni bármelyik 28 tűs tokozású ATmega mikrokontrollert (ATmega 48A/PA, 88A/PA, 168A/PA, vagy 328/P) és az Arduino felhasználók által megszokott fejlesztőkörnyezetet is elérhetővé teszi. Tartalmaz még egy ROHM BD6222HFP motorvezérlőt (18V@2A) és kétcsatornás 8, 10 vagy 12 bites DA valamint 2 csatornás 10 bites AD konvertert. Van még 6 IC (open collectorként is emlegetett) kimenet, 3 nyomógomb és 12 pufferelt I/O csatlakozó. A lapot majdnem 50 dollárért vesztegetik, de aki szereti a modern elektronikát, annak kötelező darab.

[+]

Persze nem muszáj mindjárt ennyit költeni, egy kis próbálgatáshoz megfelelhet a mindössze 7 dollár körüli áron hozzáférhető Slice of Pi is. A kisméretű bővítőlap nem csak fejlesztő lelkületűek számra érdekes erénye az XBee csatlakozó, amivel könnyen adhatunk Wi-Fi adaptert a PI-hez (XRF / XBee / RN-XV). Megtalálhatók rajta az SPI/I2C és GPIO kivezetések. Forrasztási pontokat is kínál, első fejlesztőlapnak sokak számára kiváló lehet.

Aki szeretne belemerülni a digitális vezérlésbe, de még új neki a terület, annak érdemes számításba vennie a Pi LITE bővítőlapot. A Kickstarteren felfuttatott projekt gyümölcse egy egyszerű, GPIO kivezetésre szúrható LED mátrix. A mellékelt programkönyvtárral fix, illetve futó szöveget (scroll), egyszerű grafikákat vagy akár Twitter feedet is megjeleníthetünk. Minimálgrafikás játékok kijelzőjeként is elképzelhető a Pi LITE, de azért a mindösszesen 126 LED-ből (14×9-es elrendezés) álló mátrix megköveteli az egyszerűséget. A vezérlés a Pi UART (soros) csatlakozóján át történik egy ATMega328p mikrokontrollerrel.

Pi LITE [+]