تک برد Raspberry Pi آنچه که به عنوان بنیادی با تمرکز بر آموزش آغاز شده است، رهبر جهان رایانه های تک برد شناخته می شود و اکنون موجی را در دنیای میکروکنترلر ها ایجاد کرده است.
Raspberry Pi یک تک برد رایانه، کم هزینه و با کارایی بالا است که امکانات بی پایانی را برای محاسبات فیزیکی و کاوش در اینترنت اشیا (IoT) فراهم می کند. این برد مجهز به پورت های ورودی و خروجی مختلف HDMI، USB، اترنت و غیره برای اتصال صفحه نمایش، ماوس و صفحه کلید برای استفاده به عنوان رایانه شخصی سنتی می باشد.
بنیاد Raspberry Pi این برد را راه حلی برای دستیابی هر کودک دانش آموز به رایانه در جهان دانست. هدف اصلی آنها این بود که فناوری را در کشور های در حال توسعه به ارمغان بیاورند و ساکنان انگلستان را از سنین پایین به علوم رایانه علاقه مند کنند. بنیاد Raspberry Pi با کمک Broadcom که یک شرکت نیمه فعال تاسیس شده است، تعدادی قطعات الکترونیکی مختلف و نرم افزاری را تولید می کند که بسیار از آن تعریف می کند.
علاوه بر هدف اصلی پروژه تک برد Raspberry Pi، زمانی که اعلام کردند هزینه محصول آنها کمتر از 50 دلار است، سر و صدای زیادی به پا کرد. این پروژه در آن زمان باورنکردنی بود و مصرف کنندگان نمی توانستند منتظر بمانند تا Raspberry Pi را در دست بگیرند. در واقع در زمان عرضه این محصول در فوریه 2012، تقریبا بلافاصله همه آنها فروخته شد. روندی که به نظر می رسد امروزه با هر نسخه جدید ادامه پیدا می کند.
Raspberry Pi Model B در فوریه 2012 منتشر شد، رایانه ای به اندازه کارت اعتباری بود که همه چیز را شروع کرد
یک تاریخچه مختصر و قطعا غیر جامع از انتشار Raspberry Pi.
در اوایل سال 2014، تک برد Raspberry Pi با اولین ماژول محاسباتی خود که قصد داشت در محصولات یا سیستم ها استفاده شود وارد بازار شد. ایده این بود که تمام قدرت محاسباتی و عملکرد یک Raspberry Pi سنتی را در یک فاکتور فرم قرار دهد تا کاربر بتواند برای ایجاد یک دستگاه سفارشی با اتصالات، طرح و اندازه خاص، با همان قدرت فنی پردازنده، RAM، فلش و غیره به عنوان Raspberry Pi که آنها می شناسند و دوست دارند، طراحی کند. در ابتدا ماژول های محاسباتی به عنوان یک کانکتور DDR2 SODIMM که مشابه حافظه لپ تاپ است، ساخته شد؛ اما اخیرا تک برد Raspberry Pi فاکتور فرم Compute Module 4 را منتشر کرده است که دارای یک کانکتور با چگالی بالا در پایین برد آن است.
اگر به دنبال گذر از رایانه های تک برد به دنیای جاسازی شده میکروکنترلرها هستید، برد RP2040 و برد Pico برای شما مناسب است.
تک برد Raspberry Pi به عنوان یک رایانه کاملا کاربردی، برای اجرا نیاز به یک سیستم عامل دارد. سیستم عامل منبع باز Raspberry Pi OS که قبلا Raspbian نامیده می شد، فورا به دنبال به دست آوردن امکانات جدید برای کاربران خود است و همچنین از کاربران هیجان زده از لوازم جانبی و نرم افزار های مختلف مانند سرور Minecraft پشتیبانی می کند. بازی های محبوب سایر سیستم ها یا پلتفرم یادگیری مانند پلتفرم Raspberry Pi علاقه مندان زیادی داشت به طوری که سرانجام آن را به عنوان یک برنامه استاندارد در تصاویر Raspberry Pi OS یکپارچه کردند.
سیستم عامل های جایگزین نیز شروع به ظهور کردند، مانند OSMC که یک مرکز رسانه منبع باز است و راهی ساده برای تبدیل شدن تک برد Raspberry Pi شما به یک مرکز رسانه خانگی است. بسته به آنچه می خواهید از Raspberry Pi استفاده کنید، احتمالا یک سیستم عامل متناسب با نیاز شما وجود خواهد داشت. در اینجا تنها تعدادی از 20 سیستم عامل هایی که می توانید بر روی تک برد Raspberry Pi خود نصب کنید آورده شده است.
Official Raspberry Pi OS
For media servers
General purpose OS
For ARM devices
For retro gaming
For IoT projects
خارج از جعبه، تک برد Raspberry Pi تمام پورت های سخت افزاری مورد نیاز برای راه اندازی رایانه شخصی را به کاربر ارائه می دهد. پورت های USB 3.0 به سخت افزار های خارجی مانند ماوس یا صفحه کلید اجازه برقراری اتصال را می دهند، همچنین درگاه اترنت امکان اتصال آسان به اینترنت را فراهم می کند و درگاه AV و پورت HDMI به بلندگو ها و مانیتور اجازه دسترسی می دهد. جایی که Raspberry Pi واقعا می درخشد، استفاده از سخت افزار داخلی 40-pin GPIO با ورودی و خروجی هدف عمومی است. در این مورد در ادامه بیشتر بخوانید.
ویژگی های رزبری پای 4 مدل B (8 گیگابایت)
به طور کلی محاسبات فیزیکی شامل تعامل با جهان اطراف شما و تجزیه و تحلیل ورودی های آنالوگ برای کنترل خروجی های دیجیتال است. یکی از نمونه های محاسبات فیزیکی استفاده از سنسور مادون قرمز غیرفعال (PIR) برای تشخیص حرکت انسان (ورودی) و روشن شدن چراغ (خروجی) پس از تشخیص حرکت است. مثال دیگر، خواندن سنسور های کیفیت هوا در یک دوره زمانی معین و استفاده از OpenLog برای ذخیره این قرائت ها است. استفاده از این امکانات نامحدود است.
با تک برد Raspberry Pi محاسبات فیزیکی از طریق GPIO 20×2 فوق الذکر انجام می شود. برای هر GPIO می توان از سیم های اتصال شخصی استفاده کرد، اما ما آن را بسیار ساده تر کرده ایم. استفاده از HAT یا pHAT به شما این امکان را می دهد تا قابلیت های Raspberry Pi خود را برای برنامه هایی مانند رباتیک، یادگیری ماشین و همه چیز بین آنها گسترش دهید. همچنین افزودن لوازم جانبی مانند دوربین، کابل های صفحه نمایش یا تعداد زیادی سنسور با استفاده از سیستم اتصال Qwiic، انجام بسیاری از کار ها را آسان می کند. علاوه بر این، ما یک سخت افزار پشته در وسط SHIM برای افزودن یک اتصال Qwiic بدون استفاده از GPIO گرانبها را نیز ارائه می دهیم. اگر ترجیح می دهید GPIO را با یک گزینه بهتر ارتقا دهید، یک Pi Wedge گزینه دیگری است.
Top pHAT for Raspberry Pi
Qwiic SHIM for Raspberry Pi
SparkFun Pi Wedge
ما نمی توانیم در مورد اکتشافات تک برد Raspberry Pi بدون لمس پایتون بحث کنیم، زیرا این دو به طور پیچیده ای به هم متصل هستند. بنیاد Raspberry Pi به دلیل قدرت و سهولت استفاده، پایتون را به عنوان زبان اصلی این سیستم انتخاب کرد. در سیستم عامل Pi به طور خاص IDE های پایتون (IDLE، Thonny) نصب شده است که می توانید به محض اتصال لوازم جانبی به کامپیوتر برنامه نویسی را شروع کنید.
نصب پایتون بر روی Raspberry Pi شما را قادر می سازد تا از طریق Pi تعامل با اجزای فیزیکی را آغاز کنید. با استفاده از کتابخانه gpiozero ساخته شده توسط بنیاد Raspberry Pi، می توانید فقط با برنامه نویسی در پایتون با انواع دستگاه های GPIO ارتباط برقرار کنید.
اکنون که آشنایی خوبی در مورد تک برد Raspberry Pi دارید، وقت آن است که شروع به کار کنید. ما یک آموزش ساده و موثر را آماده کرده ایم تا سخت افزار و کد نویسی مورد نیاز برای راه اندازی و استفاده از رایانه Raspberry Pi تک برد خود را به شما معرفی کنیم.
تک برد Raspberry Pi در دنیای الکترونیک بسیار محبوب شده است و محصولات زیادی برای همراهی، اصلاح و افزایش قابلیت های Pi ایجاد کرده است.
در حالی که بین قابلیت های Raspberry Pi و ARDUINO همپوشانی وجود دارد، تفاوت های متمایزی نیز دیده می شود.
یک کامپیوتر تک برد (SBC) یک کامپیوتر کامل است که فقط به یک برد مداری محدود شده است. آنها نسخه های مشابه و کوچک شده سیستم عامل ها را اجرا می کنند. نرم افزار از پیش نصب شده شامل مرورگر وب، مجموعه office ، ترمینال و حتی Minecraft را به خوبی اجرا می کنند. همچنین Raspberry Pi دارای WiFi و بلوتوث داخلی برای اتصال به اینترنت و لوازم جانبی خارجی است. با توجه به شکل کوچک این دستگاه، SBC در مقایسه با لپ تاپ شما دارای محدودیت هایی در قدرت محاسباتی خواهد بود. در واقع لپ تاپ شما می تواند یک رایانه تک صفحه ای تلقی شود. با این حال، با توجه به تفاوت قدرت بین تک برد Raspberry Pi و فرض کنید MacBook Pro، آنها قابل مقایسه نخواهند بود.
از سوی دیگر، یک میکروکنترلر یا یک کامپیوتر کوچک در نوع خود، سیستم عامل را اجرا نمی کند. در عوض، یک برنامه واحد برای خواندن ورودی و ارسال خروجی به قطعات الکترونیکی روی میکروکنترلر بارگذاری می شود. به عنوان مثال، خواندن سنسور دما (ورودی) و نمایش دما روی LCD (خروجی).
ARDUINO در واقع یک پلتفرم است که هم سخت افزار و هم رابط نرم افزاری را ارائه می دهد و به شما امکان می دهد تا میکروکنترلر ها را برای انجام کار های بسیار خاص برنامه ریزی کنید.
وقتی می شنوید که مردم به ARDUINO اشاره می کنند، احتمالا منظورشان یک دستگاه سخت افزاری است که می تواند در Arduino IDE برنامه ریزی شود (تصویر زیر را ببینید). دستگاه های سخت افزاری ARDUINO با دسترسی به پین های خود میکروکنترلر، برنامه نویسی میکروکنترلر داخلی را بسیار ساده تر می کنند.
شرکت نبض الکترونیک با به کارگیری متخصصین در حوزه الکترونیک و مخابرات، خدمات تخصصی در این زمینه ارائه می دهد. این شرکت با سابقه فعالیت چند ساله در این حوزه یکی از موفق ترین شرکت ها در ایران است که خدمات تخصصی و تجهیزات این حوزه را تامین می کند.
شرکت نبض الکترونیک وارد کننده قطعات الکترونیکی، مخابراتی و کمیاب می باشد که می توانید به راحتی قطعات مورد نظر خود را از جمله سنسور های ابزار دقیق، انواع ترانزیستور های کمیاب، باتری های لیتیومی، انواع کانکتور های مخابراتی، تجهیزات اندازه گیری وآی سی های کمیاب را سفارش داده تا با بهترین کیفیت به دست مصرف کننده گرامی با امن ترین حمل و نقل ممکن و ترخیص امور گمرکی قطعات الکترونیکی به ایران وارد شود.
در این بخش چند پروژه وجود دارد که از تک برد Raspberry Pi استفاده می کنند. ما همیشه در تلاش هستیم تا کتابخانه پروژه ها و آموزش های خود را گسترش دهیم، بنابراین سایت ما را بررسی کنید یا ایمیل خود را در خبرنامه وارد کنید تا از مطالب جدید مطلع شوید.
