Raspberry 3 что можно сделать. Применение Raspberry Pi для домашней автоматизации. Расширение офисных приложений

В этой достаточно длинной даже для блога статье описаны первые шаги уже немолодого "айтишника" на пути освоения новейшего подхода к информационному образованию в школах и ВУЗах развитых стран - физического компьютинга на devboard Raspberry Pi, чтобы сделать его доступным своему любимому ребенку и родной школе.

По ходу дела, мне впервые в жизни пришлось познакомиться с альтернативной "Wintel" аппаратной платформой (Raspberry Pi 3 на базе ARM-процессора), освоить работу в незнакомой операционной системе (Rasbian OS на базе Debian Linux), подружиться с новым языком программирования (Python), вспомнить азы радиоэлектроники .

В итоге, всего за 3,5 т.р. и месяц ожидания у моего ребенка появился достаточно мощный, уникальный по своим образовательным возможностям инструмент, сочетающий в себе бесшумный 4-ядерный компьютер размером с кредитную карту, вебсервер, медиацентр, центр управления датчиками "умного дома", лабораторию для освоения основ программирования, робототехники и радиоэлектроники - почти идеальное решение для школьного кружка информатики.
При этом, все программы на нем изначально бесплатны и в широком разнообразии доступны из онлайн-репозиториев, а вирусов не бывает в принципе.

Экскурс в историю обучения информатике в школе и ВУЗе

С конца 90-х тем или иным образом принимаю участие в развитии процесса информатизации образования в школах и ВУЗах.
В конце 80-х будучи старшеклассником "зацепил" начало внедрения компьютеров в школьное образование. Тогда это были компьютерные классы на основе микроЭВМ БК 0010 и учительского компьютера ДВК-2. С увлеченим осваивал программирование Basic. Книг тогда по нему практически не было. Вместе с преподавателем приходилось все изучать по брошюркам и "методом научного тыка". Перед окончанием школы в Чувашию приехал проект IBM "Пилотные школы". К счастью, в одну из школ Новочебоксарска (№14) был поставлен компьютерный класса на основе IBM PS/2. Тогда это было подобно чуду - настоящий компьютер "IBM PS" с "мышкой", флоппи-дисководом и шикарным 256-цветным экраном! Учительский компьютер имел 286-й процессор, 1 мегабайт оперативной памяти и 40Мб жесткий диск (который казался настолько большым по сравнению с флоппи-диском, что мы не знали, можно ли его вообще чем-то заполнить "под завязку"). Ко всему прилагался матричный принтер - "чудо враждебной техники".
Затем были 5 "перестроечных" лет учебы в университете, где в ходе учебного процесса я познакомился с кубинскими СМ ЭВМ (те самые, с катушками для записи данных и с тяжелыми металлическими клавиатурами). Но как раз в те самые годы ВУЗы по западным гратнам стали получать современные компьютеры IBM PC-XT 286 и IBM PC/AT 386. Снова я испытал потрясение, изучая Pascal, работая в Norton Commander и осваивая среду гипертекстовой верстки документов LaTex.
Работая несколько лет в школе после окончания ВУЗа имел счастье наблюдать, как в кабинетах информатики БК 0010 постепенно сменяются новыми, на порядки более мощными комьютерами Pentium с графической ОС Windows и офисными программами "на борту". Но дети продолжают изучать на них Basic и Pascal...
По роду деятельности одним из первых в родном городе зашел в Internet и тут же понял, что за ним будущее. Стал заниматься созданием вебсайтов разработкой интернет-проектов, познакомился с Linux- основной ОС Интернета и Perl - тогда самым популярным языком программирования интернет-приложений.
На какой то период времени отошел от школьного образования. Примерно через 10 лет нашел время и желание организовать кружок по компьютерной астрономии в родной школе (ныне гимназии). Практически на моих глазах старые Pentium-ы и Celesron-ы в компьютерном классе благодаря президентскому гранту сменились на мощные двухядерные ноутбуки. В учебной программе уже присутствовали офисные пакеты и графичекские редакторы, основы работы в интернет и знакомство с HTML. Но старые Basic и Pascal также остались...
И вот на дворе уже второе десятилетие нового тысячилетия. Дочка доросла до уроков информатики. От нее я узнал, что в школах все-так же изучают основы работы в Windows и... программирование на Borland Pascal...
А тем временем, во всем мире дети младшего школьного возраста уже пишут программы под Андроид, создают интернет-сервисы на сверхпопулярном языке Python и управляют со смартфонов умными домами на базе Linux-devboard"s с SoC-процессорами...
Задавал вопросы представителям системы образования, в чем проблема застоя с внедрением обучения современным технологиям в школе? Односложного ответа на этот вопрос не услышал. Понял лишь одно, что из-за непопулярности среди продвинутой молодежи профессии учителя информатики, длительности процесса написания учебных программ и пособий, переобучения учительсого состава и переоборудования компьютерных классов, в ближайшем времени моему ребенку в школе ничего не светит, если... Если внедрением новых технологий хотя бы в качестве внеурочной, или олимпиадной работы не займутся энтузиасты. К моему счастью, я сам энтузиаст, и мой первый учитель информатики тоже из их числа. Только нужно помочь с чего-то начать...

Arduino vs Raspberry Pi

Погуглив немного, выяснил, что самым современным в последние пару лет направлением информационного образования во всем мире становитя физический компьютинг - основа технологии IoT (Интернет вещей). Эта тема стала бурно развиваться благодаря появлению недорогой, но достаточно мощной аппаратной платформы Raspberry Pi и связанной с ней инфраструктуры - огромного сообщества преподавателей и этнузиастов, бесчисленнного множества стартовых руководств и учебников, тысяч разработчиков различных библиотек, широкого ассортимента готовых расширений и датчиков. До Raspberry Pi в школьном образовании за рубежом активно продвигалась тема освоения основ кибернетики и физического компьютинга на базе микроконтроллеров Arduino. Благодаря этому для Arduino в настоящее время существует богатый выбор различных датчиков, позволяющим детям под присмотром взрослых, к примеру, конструировать роботизированные платформы, чтобы устраивать примитивные "гонки роботов". В принципе, тема Arduino актуальна и по сей день, но как начальная часть процесса обучения физическому компьютингу, программированию и кибернетике. Raspberry Pi - следующий, существенно более продвинутый, фактически, не ограниченный по возможностям уровень...

Понять, чем отличаются, по своему хороши Raspberry Pi и Arduino можно, сравнив их возможности.

Arduino - это не являющийся полноценным компьютером однозадачный одноядерный микроконтроллер с малым объемом оперативной памяти, невысокой вычислительной мощностью, отсудствием мультимедийных и сетевых возможностей, но низким энергопотреблением и высокой скоростью реакции в критичных к времени проектах. Для управления Arduino требуется компьютер, или ноутбук с USB-портом, что существенно увеличивает стартовый бюджет одного учебного места. Для программирования Arduino необходимо будет изучать C-подобный язык. Arduino достаточно для быстрой реакции на сигнал с датчика, например, чтобы повернуть в другую сторону колесо робота. Но управлять роботом через интернет и обрабатывать маршрут Arduino уже не сможет.

Raspberry Pi (v3 Model B) - полноценный 4-ядерный одноплатный компьютер с 1Гб оперативной памяти и возможностью подключения через USB внешних накопителей, работающий под управлением современной Linux-системы, обладающий продвинутыми мультимедийными (Open GL, HD-Video) и коммуникационными (WiFi, Bluetooth, Ethernet) возможностями. За некоторыми оговорками, Raspberry Pi может с успехом использоваться в качестве полноценного ученического/студенческого компьютера, на котором можно, помимо основной задачи- физического компьютинга, слушать музыку, смотреть HD-видео, заниматься вебсерфингом, работать с документами в офисных редакторах, читать электронные книги и т.п... И при этом, не считая монитора (в качестве которого может выступать обычный ЖК-телевизор с VGA/HDMI-разьемом), USB-клавиатуры и мыши, стоимость одного учебного места на базе Raspberry Pi начинается с 2,5 т.р. На Raspberry Pi можно изучать основы программирования на любых языках. По умолчанию на него предустановлены Python, Scratch и Node-RED, но ничего не мешает через удобный интерфейс Debian-репозитория программ установить LAMP c PHP, Ruby, Java и другие популярные среды разработки. Также на Raspberry Pi, как полноценный Linux-компьютер, можно установить массу полезных бесплатных и полезных для освоения программ, в том числе, вебсервер Apache-основу современного Интернета, среду 3D-проектирования Blender, графический редактор The Gimp, векторные редакторы Xara-X и Inkscape, издательскую систему Scribus. И в добавок, Raspberry Pi располагает интерфейсом GPIO для управления датчиками, изначально предназначенными для Arduino. Более того, если требуется мгновенная реакция на события и АЦП-преобразования сигнала, к Raspberry Pi можно подключить Arduino и управлять датчиками через него!
В итоге, Raspberry Pi представляет собой самый доступный по цене персональный компьютер для учащихся и одновременено развитую аппаратно-программную платформу для «Интернета Вещей».

1. Покупка стартового комплекта Raspberry Pi

Итак, разобравшись, что минуя этап Arduino стоит сразу начинать с Raspberry Pi, я пришел к решению о покупке стартового комплекта для первоначального знакомства, освоения основ работы и азов физического компьютинга на Python, чтобы затем продемонстрировать все это в школе и заинтересовать энтузастов-преподавателей, а также продвинутых учащихся. Таким образом и началась моя эпопея с Raspberry Pi.

К счастью для россиян, все модели Raspberry Pi, включая самую совершенную v3 Model B, а также необходимые компоненты к ней можно заказать с доставкой на aliexpress.com.

По минимуму можно заказать только саму плату Raspberry Pi 3 Модель B с доставкой по цене 2200р. Для начала работы вам понадобится блок питания (зарядник для сотового/планшета) с miniUSB-разъемом, дающим на выходе ток 1А-1,5А, ЖК-монитор или телевизор с HDMI-разъемом, USB-клавиатура и мышь.

Я решил добавить 1,2 т.р. и купить необходимый набор компонент, с которым Raspberry Pi станет более удобным, производительным, совместимым и эффективным. Прежде всего, стоит купить комплект радиаторов для отвода тепла от SoC-процессора и памяти, чтобы они не перегревались на сложных задачах и не снижали производительность системы последовательным отключением ядер процессора и снижением тактовой частоты.
Также очень рекомендуется купить какой либо недорогой корпус, чтобы избежать неудобств и защитить детей от неприятностей. Я взял оригинальный корпус Модель R1 бело-малинового цвета.
Для начала освоения основ физического компьютинга вместе с Raspberry Pi сразу стоит заказать стартовый комплект датчиков и монтажную плату с шлейфом для интерфейса GPIO, которые не купишь в местных магазинах. На aliexpress.com существую готовые комплекты, состоящие из датчиков, монтажной платы со шлейфом и переходником, соединительных проводов, светодиодов, кнопок и резисторов. Но они показались мне немного дороговатыми... Поэтому, я взял почти все по отдельности, а светодиоды, кнопки и резисторы решил купить в ближайшем радиоларьке.

Мой список покупок через интернет:
1. Raspberry Pi 3 Модель B с блоком питания на 2,5А и двумя радиаторами для процессора и памяти - 2412р.
2. bredaboard с 40-жильным кабелем и переходником - 282р.
3. HDMI2VGA переходник - 233р.
4. Корпус, модель R1 - 280р.
5. Стартовый комплект из 16 датчиков - 510р.
6. Комплект соединительных проводов - 186р.
Итого : 3900р. (по ценам на февраль 2017г. при курсе рубля 57,70)

После примерно месяца ожидания все заказанные компоненты прибыли в целости и сохранности.

До первого включения Raspberry Pi необходимо сделать несколько обязательных процедур. Внимание! Перед тем, как достать плату из антистатического пакета, обязательно снимите статическое электричество с рук, прикоснувшись к водопроводному крану или оголенному участку батареи отопления, иначем можете сжечь чувствительную электронику.
Сперва нужно наклеить радиаторы на процессор и микросхему памяти. Это не сложно: сначала отклеиваем защитную пленку с радиатора, затем аккуратно располагаем его над микросхемой, соответствующей ему по размеру и без усилия опускаем на нее радиатор. Сильно прижимать радиатор к микросхеме не надо, он и так будет хорошо держаться.
Затем нужно собрать из частей корпус и поместить в него плату. При сборке корпуса верхнюю крышку и сторону с вырезами под USB-разъемы устанавливаем после вставки (с некоторым усилием) в пазы платы Raspberry Pi.

3. Установка ОС Rasbian

Поскольку Raspberry Pi по умолчанию поставляется без предустановленной операционной системы и собственного носителя информации, его нужно будет купить, а систему скачать и самостоятельно установить.
В качестве системного диска Raspberry Pi на используется microSD-карта минимум 6 класса (скорость записи 6Мб/сек) объемом не менее 8Мб. В интернете советовали сразу покупать карту 10 класса, чтобы избежать возможных проблем с установкой ОС и работой Raspberry Pi.
В ближайшем компьютерном ларьке я купил microSD-карту 10 класса марки Sundisk объемом 8Гб.
Затем я скачал операционную систему Raspbian (на основе Debian Jessie) по адресу https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/ . Выбирайте Raspbian Jessie with PIXEL - это дистрибутив с графическим интерфейсом и комплектом программ для начала продуктивной работы.
Как выяснилось, скачанный образ при распаковке из архива разворачивается до 4Гб и на диске с файловой системой FAT32 из-за ограничений на максимальный размер одиночных файлов записан быть не может.
Пришлось подключить внешний USB-диск с ФС NTFS и распаковать образ Raspbian ОС на него.
Для записи образа на SD-карту, потребовалось скачать программу Win32DiskImager по адресу и подключить microSD-карту к компьютеру через USB-кардридер.
Интерфейс программы до безобразия прост: в строке "Image File" надо указать на диске образ Raspbian ОС, в выпадающем списке "Device" выбрать microSD-карту и нажать кнопку "Write". Кстати, этой же программой время от времени стоит делать резервное копирование microSD-карты, вставив ее в кардридер, выбрав путь сохранения образа в поле "Image File", задав в выпадающем списке Device имя диска, под которым определиась microSD-картаи выбрав команду "Read".

4. Первый запуск

После успешного завершения процесса записи, вставляем microSD-карту в соответствующий разъем кардридера на Raspberry Pi, подключаем через HDMI-кабель, или HDMI2VGA переходник монитор, подключаем к нижним USB-разъемам клавиатуру и мышь, и только после этого подсоединяем блок питания. Поскольку Raspberry Pi не имее кнопки включения питания, подсоединение/отсоединение блока питания включает и выключает устройство. На всякий случай заранее напишу, что перед обесточиванием на Raspberry Pi желательно корректно завершить работу ОС, чтобы не возникали ошибки при последующем запуске.
К моему глубокому сожалению и ужасу, после подключения питания к Raspberry Pi на мониторе не загорелась заставка графической оболочки Pixel, а выскочила тирада из текстовых "ругательств", завершившаяся строкой "kernel panic" с номером ошибки.
Погуглив на смартфоне, я тут же выяснил, что, повидимому, Raspberry Pi не нравится моя microSD-карта (как позже выяснилось, скорости чтения/записи не достаточно для нормальной работы ОС Raspbian). Во время повторной записи образа ОС Raspbian на SD-карту я заметил, что скорость записи не привышает 4Мб/сек (соответствует 4-му классу SD-карты).
При повторном включении Raspberry Pi со злополучной картой я снова увидел "kernel panic". Пришлось сходить в ларек и поменять ее после некоторых объяснений на менее "брендовую" Prestigio microSDHC 8Гб 10 класса (U1). На "свежекупленную" microSD-карту образ ОС записался в два раза быстрее со скоростью примерно 9,5Мб/сек. При включении с ней Raspberry Pi тут же отобразила приветственное окно и через несколько секунд загрузки я с радостью увидел на дисплее интерфейс X-Windows с красивой заставкой в виде пустынной дороги, уходящей в сторону восходящего солнца.
По-видимому, карта Sundisk оказалась поддельной...

5. Знакомство с Debian Linux, первичная настройка Raspbian ОС, установка полезных программ

Вооружившись парочкой руководств на русском и английском языке, скачанных с различных гик-ресурсов, решил посвятить вечер выходного дня на первичную настройку удобной рабочей среды на Raspbian ОС.

Прежде всего, стоит сказать несколько слов о консоли Debian Linux. Она доступна по кнопке LXTerminal на верхней панели интерфейса Raspbian ОС.
В Linux-консоли вводятся команды для управления ОС, установки, запуска и удаления программ, внесения ручных правок в настройки самой ОС и ее отдельных компонентов. Для успешного запуска большинства команд требуется уровень доступа администратора (root-доступ). Для этого нужно перед командой вводить "sudo ".
Некоторые операции в Raspbian ОС доступны только из консоли.
Прежде всего, это доступ к программе настройки системы raspi_config. Именно в ней производится первичная настройка Raspbian ОС.
Для запуска программы настройки системы надо открыть LXTerminal и ввести в консоли команду:
sudo raspi-config

Первым делом, надо выбрать команду "Expand Filesystem", чтобы расширить файловую систему ОС на все доступное пространство microSD-карты.
Затем обязательно стоит поменять пароль root по умолчанию на доступ к системе через консоль и по SSH командой "Change User Password". Из косоли это далается командой "sudo passwd root".
Затем стоит запустить SSH-сервер для того, чтобы иметь возможность заходить на Raspberry Pi по терминальному протоколу SSH с другого ПК командой "SSH" в окне "Advanced Options".

Очень важно сразу поменять локаль (язык интерфейса) на русский и добавить русскую раскладку клавиатуры.
Это осуществляется в окне "Internationalisation Options". Смена локали осуществляется по команде "Change locale".
Надо выбрать локаль ru_RU.UTF-8 UTF-8. Смена раскладки клавиатуры производится по команде "Change keyboard layout". Далее придется в новом окне выбрать нужную раскладку (ru_RU.UTF-8), в следующем окне задать горячие клавиши смены раскладки, каждый раз подтверждая выбранные действия переходом кнопкой "Tab" клавиатуры на кнопку "Enter" окна программ и нажатием "Enter" на клавиатуре.
Стоит также в окне "Advanced options" перейти на пункт меню "Audio" и выбрать в новом окне варинат вывода звука по умолчанию на внутренний разъем 3.5mm jack, чтобы слушать звук в наушниках, подключенных к стандартному звуковому разъему Raspberry Pi.
После завершения настроек выбираем кнопку "Finish" и соглашаемся на перезагрузку системы.

Следующим этапом настройки Raspbian ОС рекомендуется выполнить обновление ее базы программ и установленных компонент.
Для этого последовательно введем в консоли следующие команды, дожидаясь окончания выполнения каждой из них до появления зеленого приглашения ввода консоли.
Обновление базы программ:
apt-get update
Обновление установленных программ
sudo apt-get upgrade
Удаления оставшихся после удаления программ библиотек, сопутствующих программ и др.
sudo apt-get autoremove
Выполнение второй команды обычно занимает 10-15 минут.
Вспоминая прежний опыт работы в Linux, поспешил установить файловый менеджер Midnight Commander.
sudo apt-get install mc
Без него перемещаться по структуре папок системы командой "cd" получается медленно и не удобно.

На всякий случай, у новичка всегда должна быть под рукой шаргалка по базовым командам Unix...

Ctrl+C - выход из открытой консольной программы (если не предусмотрено других клавиш)
Shift+Ins - вставить текст в консоль
Ctrl+Ins - копировать выделенный текст из консоли
sudo - ставится перед командой и выполняет ее с правами пользователя root
- выключение
sudo shutdown -h now - немедленная остановка системы и запуск процесса выключения
sudo shutdown -h 21:55 - остановка системы и выключение в 21:55
sudo shutdown -h now — выключение Raspberry Pi
sudo su - открыть командную строку с правами root
sudo -i - открыть командную строку с правами root
sudo cp - копирование файла (с ключом -r рекурсивное копирование)
sudo mv - перемещение файла
cat - вывод содержимого файла/файлов
cd — Переход в нужную папку. Например cd /home/pi
chmod - изменения прав на использование файла; u (означает пользователя, который владеет этим файлом), g (группа файлов) и o (другие пользователи), а также r (считывание), w (запись) и x (выполнение)
chmod u+x - устанавливает разрешение владельцу файла на его исполнение
sudo chown pi:root - смена пользователя и/или группы пользователей, которые владеют этим файлом, например пользователя на pi, а группу на root.
dir - покажет содержимое текущей папки
pwd - покажет ваше текущее расположении
date - покажет время и дату
cal - покажет календарь на текущий месяц
cal -y - покажет календарь на текущий год
wget - скачать файл в текущую директорию. Например wget http://mysite.com/myfile.deb
sudo apt-get update - обновит список пакетов с репозитария
sudo apt-get upgrade - обновит установленные пакеты
sudo apt-get install <название> - установка программы <название> из Debian-репозитория
sudo apt-get remove <название> - удаление программы <название>
info <название> -вывод информации о программе
apt-cache search <запрос> - поиск по базе Debian-репозитория программы или утилиты с описанием <запрос>
apt-cache search screen capture - поиск программ для создания скриншотов
sudo apt-get install mc - установка файлменеджера Midnight Commander (Mc)
sudo apt-get install links - установка текстового браузера Links
udo apt-get install scrot - установка утилиты для скриншотов
scrot -d5 - создание скриншота черех 5 секунд
sudo apt-get install synaptic - установка менежера пакетов Synaptic
sudo apt-get install x11vnc - установка VNC-сервера
x11vnc -desktop:0 - запуск VNC-сервера для удаленного управления через VNC-клиент, например realVNC (http://www.realvnc.com/download/viewer/)
top - запуск диспетчера задач
sudo nano - редактирование файла
sudo nano /boot/config.txt - редактирование файла настроек запуска Raspberry Pi
ifconfig — утилита конфигурирования сетевых интерфейсов
iwconfig - просмотр информации о беспроводных устройствах
sudo iwlist wlan0 scan — сканирование Wi-Fi
cat /proc/cpuinfo — смотрим инфо о процессоре
cat /proc/meminfo — отображает подробную информацию о памяти Raspberry Pi
cat /proc/partitions — показывает размер и количество разделов на Вашей карте SD или HDD
cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/sca ling_cur_freq — информация о частоте процессора
<имя_программы> --help — отбражение помощи по программе
vcgencmd measure_temp - покажет температуру процессора
free -o -h - покажет, сколько свободной системной памяти доступно
vcgencmd get_mem arm && vcgencmd get_mem gpu — покажет распределение памяти между процессором и GPU
lsusb - список подключенных устройствах
mkdir newDir - создание директории newDir
rmdir oldDir - удаление пустой директории oldDir
rm <имя_файла> - удаление файла/папки (с ключем -r рекурсивное удаление содержимого папки)
& - запускает команду в фоновом режиме
curl - загружает файл либо с сервера, либо на него
grep "паттерн" *.txt - поиск в файлах по маске и заданному паттерну
ping <имя_сервера> - провера доступности сервера
df -h - свободное и занятое дисковое пространство на подключенных устройствах
scp myfile.txt [email protected]: - копирование файла myfile.txt на устройство [email protected] по SSH в папку /home/pi/
scp [email protected]:myfile.txt . - копирование файла myfile.txt с устройства [email protected] в текущую папку по SSH
scp *.txt [email protected]: - копирование всех текстовых файлов с устройства [email protected] в текущую папку по SSH
dd if=/dev/sdd of=backup.img - создание бэкап-образа SD-карты или USB-носителя (/dev/sdd)
dd if=/dev/sda of=/dev/sdb bs=4096 - побайтное копирование данных с устройства на устройство (dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=4k - очистка диска sda)
dd if=myfile of=myfile conv=ucase - прообразование файла в верхний регистр
dd if=myfile of=myfile conv=lcase - прообразование файла в нижний регистр
ls -l | dd conv=ucase - преобразует вывод команды в верхний регистр
apt-mark showauto > autopackagelist.txt - создание списка предустановленных приложений
apt-mark showmanual > manualpackagelist.txt - создание списка установленных вручную приложений

6. Тестирование Raspberry Pi в качестве десктопа

Итак, через полчаса настроек и обновлений Raspberry Pi готов к работе. Что мы имеем "на борту" по умолчанию?
Помимо средств разработки программ, на Raspberry ОС установлен базовый комплект необходимых приложений.
Для работы с документами предустановлены пакет Libre Office и средство просмотра PDF. Для продуктивной работы в интернет с Raspberry ОС поставляется броузер Chromium и почтовый клиент Claws Mail. Для удаленного управления с десктопа и мобильных устройств на Raspberry Pi установлен VNC Connect.
К сожалению, по умолчанию система не содержит медиаплеера с графическим интерфейсом для воспроизведения видео и аудио, но с консоли воспроизведение мультимедийных файлов можно запустить через программу omxplayer, поддерживающую аппаратное ускорение видео в полноэкранном режиме.
В системе имеется графический файловый менеджер Xfce, позволяющий перемещаться по папкам при помощи мышки, осуществлять файловые операции, открывать документы двойным кликом мышки. Как показала практика, по удобству и принципам работы он практически ничем не отличается от привычного нам Проводника.
Открытие меню и переход по папкам в интерфейсе Raspbian ОС осуществляется на удивление быстро, поживее, чем на моем стареньком двухядерном Celeron-е.
После инвентаризации установленного ПО любопытство подтолкнуло проверить скорость работы на Raspberry Pi в Интернет. Открыл в Chromium и первым делом зашел на родной портал cheboksary.ru: страницы открываются быстро и без тормозов. Во второй вкладке открыл соцсеть ВК. Стал прокручивать свою ленту при помощи колесика мышки - неприятных задержек подгрузки не заметил. Лента соцсети скроллится в броузере плавно, без рывков. В третьей вкладке открыл Youtube, а в нем - популярный видеоклип. Видео воспроизводится без задержек и рывков с достаточно хорошим разрешением и достаточно качественным звуком. Развернул видео на полный экран - воспроизведение продолжилось без рывков. Заметил единственный момент - немного заторможенную реакцию на клики мышкой по интерфейсу воспроизведения видео. Можно сказать, что тест на производительность работы в интернет Raspberry Pi прошел.
Проверил скорость рендеринга страниц электронной книги во встроенном в систему PDF-просмотрщике Xpdf. Для этого решил воткнуть в USB-разъем "флешку" и... система сразу ее распознала, открыв через пару секунд окно файлменеджера на папке /media/pi/usb/ с содержимым моего сменного носителя! Приятный сюрприз - в Raspbian ОС реализовано автомонтирование USB-drive! Как выяснилось позже, для демонтирования "флешки" перед отсоединением надо нажать на стрелочку в правом верхнем углу экрана и выбрать ее из списка.
Быстро выбрав нужный PDF-файл, просто кликнул по нему и увидел содержимое в окне просмотрщика. При скроллинге страницы электронной книги рендерились с задержкой примерно в одну секунду, что можно считать вполне приемлемым результатом. Единственный неприятный момент - просмотрщик не смог отобразить русские буквы в оглавлении книги.
Чтобы проверить воспроизведение музыки и видео с "флешки", решил не пользоваться консолью и установил для этого графическую оболочку на Python для системного проигрывателя omxplayer. Конечно, tk-интерфейс оболочки не блещет красотой и дизайном, но все-таки позволяет при помощи мышки выбрать нужные файлы и создавать плей-листы. Хотя в сети писали, что в окне на Raspberry Pi видео с аппаратным ускорением не воспроизводится, как оказалось, через omxplayerGUI это вполне возможно! Видео выводилось на экране с исходным разрешением в окне без рамки, но позволяло перетаскивать окно, причем, без остановки воспроизведения.
Одним словом, интернет на Raspberry Pi работает без ограничений, музыка и видео воспроизводятся, флешки автомонтируются, офисные документы редактируются, фотографии показываются. Что еще нужно для продуктивной работы?

Raspberry Pi - это дешёвый компьютер размером с кредитную карту, который подключается к монитору компьютера или телевизору и использует стандартную клавиатуру и мышь. Это умное маленькое устройство позволяет людям всех возрастов исследовать компьютер и учиться программировать на таких языках как Scratch и Python . Он способен делать все, что вы могли бы ожидать от настольного компьютера - от работы в Интернете и воспроизведения видео высокой четкости до составления таблиц, обработки текстов, и запуска игр.

Более того, Raspberry Pi может взаимодействовать с внешним миром, и используется в широком спектре цифровых проектов - от музыкального оборудования до метеорологических станций и чирикающих скворечников с инфракрасной камерой.

Краткое руководство

Необходимо

• SD-карта
  • Рекомендуется SD-карта на 8ГБ 4 класса (если вы новичок, также рекомендуется купить SD-карту с предустановленным NOOBS). Можно купить карту с предварительно установленным NOOBS или скачать бесплатно со страницы загрузки .
• Дисплей и кабели подключения
  • Любой HDMI/DVI монитор или телевизор должен работать в качестве дисплея для Raspberry Pi. Для достижения наилучших результатов, используйте HDMI, но и другие соединения доступны для старых устройств. Используйте стандартный кабель Ethernet для доступа в Интернет.
• Клавиатура и мышь
  • Любая стандартная USB клавиатура и мышь будут работать с Raspberry Pi .
• Источник питания
  • Используйте 5В источник питания с разъемом micro USB для питания Raspberry Pi . Желательно убедиться, что выбранный блок питания выдает 5В , из-за недостаточной мощность Raspberry Pi может вести себя странным образом ಠ_ಠ .

Не так важно, но полезно иметь

• Доступ в Интернет
  • Чтобы обновить или скачать программное обеспечение, мы рекомендуем вам подключить Raspberry Pi к Интернету либо через сетевой кабель или адаптер Wi-Fi .
• Наушники
  • Наушники с 3,5 мм разъемом будут работать с Raspberry Pi .

Подключении своего Raspberry Pi

Перед подключением чего либо к Raspberry Pi , убедитесь, что у вас есть все оборудование, указанное выше. Затем выполните следующие действия:

• В слот для SD-карты установите SD-карту;
• Далее, подключите клавиатуру и мышь в USB-порт Raspberry Pi ;
• Убедитесь, что ваш монитор или телевизор включен, и что вы выбрали правильный вход (например, HDMI 1, DVI, и т.д.);
• Затем подключите кабель HDMI от вашего Raspberry Pi к монитору или телевизору.
• Если вы собираетесь подключить Raspberry Pi к интернету, подключите сетевой кабель в сетевой порт рядом с портами USB, в противном случае пропустите этот шаг;
• Подключите блок питания к Raspberry Pi с помощью micro-USB разъема;
• Если вы впервые взяли в руки Raspberry Pi и используете SD-карту с дистрибутивом NOOBS, то вы должны будете выбрать операционную систему и настроить её. Следуйте руководству по NOOBS, чтобы сделать это.

Вход в систему на Raspberry Pi

1. Как только Raspberry Pi завершит процесс загрузки, появится строка для входа в систему. Логин по умолчанию для Raspbian это pi и пароль raspberry . Обратите внимание, вы не увидите набираемые символы при вводе пароля. Это функция безопасности Linux .
2. После того как вы успешно вошли в систему, вы увидите окно командной строки

   pi@ raspberrypi~$

3. Чтобы загрузить графический пользовательский интерфейс, наберите следующую команду

   И нажмите клавишу ↵ Enter на клавиатуре.

Введение в Raspberry Pi

Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.

/// пока не понятно куда воткнуть:D

/// и статья в процессе обработки:P

Это руководство, в котором будут описаны азы работы с Raspberry Pi .

Введение и главные вопросы

Если вы хотите купить Pi и/или аксессуары к ней, и ищете совета, то можете поискать его в этом иллюстрированном руководстве покупателя .

Кроме того, вебсайте компании-производителя можно найти краткое практическое руководство к Raspberry Pi . В нем используется установочная система NOOBS, последняя версия которой идет вместе с Raspbian OS. Впрочем, на Pi можно установить и другие ОС – для этого плату через Ethernet-порт нужно подключить к интернету.

Официальную документацию к Raspberry Pi тоже можно найти на сайте компании-производителя ¬– соответственно, на странице с документацией .

Если у вас проблемы с загрузкой Pi или трудности в видеозаписи, возможно, вам полезно будет почитать страницу на форуме Raspberry Pi, описывающую проблемы с загрузкой .

А после того, как ваша Raspberry Pi будет полностью настроена, и вы будете гадать, чтобы такое с нею сделать, можно обратиться к на сайте компании-производителя.

Начинаем работать с Raspberry Pi

Поверните Raspberry Pi так, как показано на фото, после чего можно приступать к подключению.

Если у вас Model B+ , поверните ее вот так:

Если вы работаете с оригинальной Model B , то поверните ее вот так:

Если вы используете Model A+ , то поверните ее так:

В центре нижней части платы расположен порт HDMI. Один конец HDMI-кабеля подключите к этому порту, а второй – к вашему телевизору или HDMI-монитору (для передачи аудио и видео) или к DVI-D монитору (только для видео).

Если у вас нет телевизора или монитора с портами HDMI или DVI-D, есть и другие способы для вывода аудио-визуальных сигналов. На моделях A и B есть желтый RCA-разъем, расположенный в центре верхней части платы – его можно использовать для вывода видеосигнала. Справа от него находится 3,5-миллиметровое стерео-гнездо для наушников – его можно использовать для вывода аудиосигнала. У моделей A+ и B+ для вывода аудио-визуальных сигналов используется один единственный коннектор. Он помечен надписью «A/V» и расположен в нижней части платы, справа от порта HDMI. Для него вам понадобится соединительный кабель типа A/V (об этом можно прочесть, в частности в иллюстрированном руководстве покупателя).

Клавиатуру и мышь с USB-интерфейсом можно подключить к USB-слотам, расположенным на правом краю платы. Туда же можно воткнуть WiFi-адаптер с USB-интерфейсом – для беспроводного интернет-доступа. Если вы используете более ранние модели (A или B), то для расширения количества доступных USB-портов имеет смысл воспользоваться USB-хабом с внешним источником питания. Там же, с правой стороны и ниже USB-портов расположен Ethernet-коннектор – он позволяет подключить Pi к проводной сети.

Слева в нижней части платы находится слот для SD-карты. SD-карту с уже предустановленным NOOBS можно купить в онлайн-магазине компании-производителя, т.е. в Swag Store , но его можно установить и самостоятельно. Более подробно о NOOBS и об установке операционной системы читайте ниже.

Наконец, слева в самом низу платы находится питающий разъем micro USB. Подключите его к стабилизированному источнику питания в 5 вольт (+/- 5%) и как минимум 700 миллиампер (0,7 А).

Сеть с электротоком выше 700 миллиампер (например, в 1000 миллиампер) тоже подойдет. Маленькие зарядные устройства (которыми заряжаются небольшие GSM-телефоны) для этих целей лучше не использовать, т.к. они зачастую нестабильны и потому ненадежны. Для моделей B+ и Pi 2 можно использовать адаптеры до 2,5 А, но они, по сути, более экономны в использовании электроэнергии, чем более ранние модели, поэтому для них можно использовать и адаптеры на 700 миллиампер (а то и меньше – в зависимости от того, сколько энергии требуют порты USB и HDMI). Также, пожалуйста, имейте в виду, что использование нескольких USB-девайсов или работа над интенсивными задачами будут требовать много электроэнергии. Здесь можно ориентироваться на светодиод, отвечающий за питание (PWR LED) – если он погас, то плате, по всей видимости, не достает электропитания.

Если у вас возникли проблемы с питанием Raspberry Pi, то вам, вероятно, следует проверить не только сам источник питания, но и кабель, который тянется от этого источника к Pi. Бывает, что такие кабеля занижают ток/напряжение, идущее от источника питания к Pi, до необходимого уровня – для поддержания стабильной работы системы.

Не уверены, что ваш питающий кабель – это именно micro USB? Разницу можно увидеть на картинке ниже:

Кабель типа mini USB (слева) – не тот, что вам нужен. Он толще и выглядит как трапеция со вдавленными «щеками». А вот тот, что изображен справа, т.е. micro USB – это то, что нужно. Он тоньше и тоже выполнен в форме трапеции, но его «щеки» выпирают наружу и закруглены. Если вы хотите, чтобы у вашей Pi был надежный и стабильный источник питания, очень важно приобрести кабель действительно хорошего качества. Вам нужен короткий и умеренно толстый кабель, и будьте готовы потратить на него как минимум несколько сотен рублей. Впрочем, можно купить и официальный универсальный источник питания к Raspberry Pi ¬– сделать это можно в онлайн-магазине Swag Store .

Установка NOOBS

Операционную систему (а вместе с ней и инструкции, объясняющие как загрузить ее на SD-карту) для Raspberry Pi можно найти на странице загрузок компании-производителя. Самый предпочтительный вариант – это Raspbian, но не бойтесь пробовать и другие ОС.

Перед установкой NOOBS вам нужно полностью стереть содержимое SD-карты и при помощи форматирующего инструмента SD Card Association удалить все имеющиеся на ней разделы. НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ опцию быстрого форматирования, особенно если карта ранее уже использовалась ранее, или установка может оказаться неудачной. NOOBS, если нужно, отформатирует и разобьет карту на нужные разделы, но начать нужно именно с полностью чистой карты. Также убедитесь, пожалуйста, что у вас активирована опция изменения размеров разделов.

Информацию о том, как использовать установщик NOOBS, можно найти . Когда вы загрузите NOOBS на карту, он должен содержать следующие файлы:

Если вам надо установить лишь ОС, и вы хотите сэкономить время загрузки и место на SD-карте, то вместо NOOBS можно воспользоваться NOOBS LITE. Это облегченная версия NOOBS, которая не включает в себя никакую ОС, однако необходимая ОС загружается во время установочного процесса. Таким образом, чтобы все нормально загрузилась, Pi должна быть подключена к интернету. NOOBS и NOOBS LITE можно загрузить бесплатно на странице загрузок на сайте компании-производителя.

Использование Raspberry Pi

Закончив с настройками, приступаем к подключению электропитания – при помощи кабеля micro USB подсоедините Pi к электросети. Когда Pi начнет получать электроэнергию, на ней загорится красный светодиод, помеченный надписью PWR. Кроме того, на Pi есть еще и зеленый светодиод, помеченный надписью OK (в более поздних версиях – ACK) – он беспорядочно мигает, когда Pi считывает данные с SD-карты.

Имейте в виду, что BIOS платы хранится на SD-карте, поэтому если загрузка будет неудачной, Pi не покажет на экране абсолютно ничего. Если у вас проблемы с загрузкой, обратитесь к соответствующему руководству , которое содержит информацию обо всех неисправностях, известных на данный момент.

Если загрузка прошла удачно и все работает как нужно, Pi покажет «радужный экран» – по сути, это просто четыре пикселя, которые при помощи GPU смешаны друг с другом и растянуты на весь экран. Вскоре после этого запустится процессор ARM и начнет загружаться установленная ОС. Запуск Raspbian начнется с того, что она будет показывать длинный прокручивающийся текст, сообщающий о том, что в данный момент делает Pi, чтобы подготовить себя к работе. Если ваша плата – это Pi 2 и она на этом этапе зависла, то вы, вероятно, используете устаревшую прошивку. О том, как сделать апдейт текущей версии ОС, читайте ниже.

Когда Pi закончит загружать ОС, вам нужно будет ввести имя пользователя и пароль – по умолчанию именем пользователя будет «pi», а пароль – «raspberry». Имейте в виду, что когда вы вводите пароль, на экране ничего отображаться не будет – это мера безопасности. Если это самая первая загрузка Pi, то этот этап, возможно, будет пропущен.

После этого (и, опять же, если это будет самая первая загрузка) система покажет вам конфигурационное меню «raspi-config».

С его помощью вам нужно сделать так, чтобы системе стал доступен весь объем SD-карты, включить на мониторе «оверскан» (срезание краев) и настроить конфигурацию клавиатуры. Кроме того, это меню можно использовать и для базовых настроек вроде смены пароля.

sudo raspi-config

Чтобы открыть более привычный графический пользовательский интерфейс (GUI), залогинившись, впишите следующее:

В конце сессии, когда вы решите закончить и выключить Pi, сначала выйдите из GUI. Для этого введите в текстовом окне следующий текст:

sudo halt

sudo shutdown –h now

Лишь после этого Pi можно отключать от питания, потому что если отключить ее до «виртуального» отключения, это может повредить файловую систему SD-карты.

Ну а теперь мои поздравления! Первый сеанс работы с Raspberry Pi прошел успешно!

Как, работая с NOOBS, получить композитное видео

Важно отметить, что если вы, выводя видео на обычный телевизор (или мини-дисплей с композитным выходом), используете NOOBS и разъем «A/V» (т.е. композитный RCA), то картинка не появится сию же секунду – вам, чтобы переключатся с композитного коннектора на HDMI, надо будет постоянно нажимать на «3» (для PAL) или на «4» (для NTSC). При этом перед нажатием на «3» или «4» вам нужно будет подождать несколько секунд, т.к. NOOBS нужно немного времени перед тем, как он начнет «слушать» действия, исходящие от клавиатуры. Если вам интересно, начал ли NOOBS получать данные от клавиатуры, нажмите Caps Lock – если индикатор клавиши включается и выключается, значит, NOOBS загрузился и начал считывать клавиатуру.

Продолжайте нажимать «3» или «4», пока не появится видео. Где вы на них нажимаете (на цифровом блоке или на верхнем ряду) – не важно, но имейте в виду, что во французской раскладке вам не надо зажимать Shift, чтобы иметь возможность печатать клавиши, т.к. система воспринимает клавиатуру как английскую. После того, как вы выберете между PAL и NTSC, система спросит, стоит ли сделать это выбором по умолчанию. Сделайте это, а затем продолжайте установку. Имейте в виду, что этот выбор будет перенесен и в инсталлированную ОС, т.к. будет записан в config.txt взамен автовыбора HDMI.

Если картинка получилась монохромной, вы используете неправильный ТВ-стандарт – попробуйте переключиться с PAL на NTSC и наоборот. Если вы работаете с B+, а ваш «A/V» кабель ¬– неизвестного происхождения или типа, то имейте в виду, что не все с виду похожие кабели работают одинаково. У некоторых видеокамерных кабелей видео может идти по проводу с красным штекером, а не с желтым.

Если вы используете HDMI-соединение, NOOBS должен выдать картинку автоматически, но если этого не происходит или картинка получилась какой-то искаженной, попробуйте переключить HDMI-настройки с «safe» на «optimal» и наоборот, нажимая на «1» и «2».

После того, как вы установите (например) Raspbian, вместо NOOBS загрузится именно эта ОС, однако в Raspbian способ работы с композитным видео немного другой. Она смотрит, есть ли подключенные HDMI-девайсы, и если нет, она автоматически переключается на NTSC (только если вы не перезаписали настройки в config.txt, как было описано выше).

Если вы используете старый PAL-телевизор, то картинка может быть только монохромной. Впрочем, тут можно зайти в config.txt и вместо «sdtv_mode=0» вписать «sdtv_mode=2» (для PAL). Это можно сделать и через NOOBS – перезапустите плату, попутно зажимая Shift, и Pi загрузит NOOBS. Теперь снова нажмите «3» (для композитной картинки), выберите вариант с редактированием config.txt, отредактируйте, сохраните и перезагрузитесь.

Обновление Raspbian

Если вы используете старый дистрибутив Raspbian (особенно на карте с предустановленной ОС), то наверняка не прочь обновить ее до самой последней версии. Убедитесь, что вы подключены к интернету, перезагрузите Raspbian и введите следующий код:

sudo apt-get update sudo apt-get upgrade

Подождите несколько минут (пока будет идти обновление), а затем перезапустите Pi.

Специальные инструкции для обновления Raspbian для пользователей Pi 2

Если ваша плата – это Pi 2, то вам нужно удостовериться, что используемые вами версии NOOBS и Raspbian были выпущены после релиза Pi 2.

Если у вас есть карта с Raspbian, которая нормально грузится на старую Pi, но не грузится на Pi 2 или зависает на «радужном экране», нижеследующий код должен помочь в том, чтобы эта карта работала и на Pi 2:

apt-get update apt-get upgrade apt-get dist-upgrade apt-get install raspberrypi-ui-mods

Прочая информация

Вы, возможно, найдете полезным неофициальное «Пользовательское руководство по Raspberry Pi» , написанное Эбеном Аптоном (Eben Upton) и Гаретом Хэлфекри (Gareth Halfacree).

Также вам может пригодиться «Учебное руководство по Raspberry Pi» (оно сосредоточено в основном на обучении программированию и написано британскими учителями из организации Computing at School).

Наконец, есть бесплатный ежемесячный журнал MagPi, который можно найти .

Иллюстрированный гайд по покупке Raspberry Pi

// в процессе обработки

Начат Abishur, переписан Mahjongg, отредактирован Lorna.

Идея создания полного и всеобъемлющего (хотя пускай и неофициального) гайда по покупке Pi зрела давно – поэтому, встречайте! Надеемся, он будет вам полезен. Если у вас будут какие-то дельные советы и предложения, пожалуйста, поделитесь ими в комментариях – чтобы сделать этот гайд еще более полным и информативным.

Возможно, вы наткнулись на этот гайд, т.к. лишь подумываете о том, чтобы купить Raspberry Pi, но пока не знаете, что именно вам нужно. Эта страница поможет подобрать все необходимые компоненты – будь то покупка стартового набора или каких-то дополнительных деталей и оборудования. Если вы новичок в компьютерах, некоторые фрагменты этого гайда могут показаться пугающими. Но не волнуйтесь – не торопясь, переходите от одного пункта к другому, и в конце концов у вас будет все, что нужно!

Имейте в виду – по итогам каждого этапа нужно выбрать лишь один предмет.

Для начала нужно выбрать саму Raspberry Pi.

Модель Raspberry Pi 2 B (второе поколение)...

Или Raspberry Pi B+...

Или Raspberry Pi A+...

Все эти модели можно купить на Element 14 или RS Components или через сторонних реселлеров.

Впрочем, если хотите, то можно купить и какую-нибудь из старых моделей – A или B.

Теперь дело за настенным адаптером с разъемом micro USB.

Вам потребуется стабилизированный источник питания (PSU), выдающий напряжение 5v ±5% и как минимум 700 миллиампер (или 0.7 А). Адаптер, дающий выше 0.7 А (к примеру, 1 А), тоже подойдет. Избегайте маленьких зарядников для небольших GSM-телефонов, т.к. они зачастую не стабилизированы и потому ненадежны. B+ и Pi 2 можно питать через PSU, дающий 2.5 А, но эти модели отличает особая «энергобережливость», благодаря чему они могут работать и с PSU на 0.7 А, а то и меньше (зависит от того, сколько используется портов USB и HDMI). Однако дополнительное электропитание может потребоваться не только из-за нескольких USB-девайсов, «висящих» на Pi, но и при выполнении каких-либо особо трудоемких задач. Кроме того, в качестве блока питания для Pi можно использовать зарядник от Kindle, iPhone и т.д., но надо убедиться, что он дает достаточно электроэнергии. Как правило, этот параметр указан на этикетке, наклеенной на девайс – смотрите цифру рядом со словом Output.

Судя по наклейке на этом PSU, он выдает 5v и 700 миллиампер (700 mA) – этого должно вполне хватить для питания Raspberry Pi. Имейте в виду, что 5v 0.7A – это то же самое, что 5v 700mA. При этом отклонение от параметра 5v допускается в пределах ±5%, тогда как в миллиамперах может стоять любое число, равнозначное либо превышающее 700 mA (0.7 А).

Также можно воспользоваться USB-адаптером переменного тока вроде того, что изображен на картинке ниже:

Но для него также потребуется USB-кабель, заканчивающийся разъемом micro USB – вроде этого:

Важно, чтобы кабель был качественным – многие проблемы с питанием возникают именно потому, что кабели сделаны из недоброкачественных проводов. Кроме того, кабель должен быть коротким и толстым. Предпочтительно, чтобы этот кабель продавался именно как питающий, а не как зарядный кабель.

Если вы не знаете, что именно за разъем на вашем кабеле (micro USB или mini USB), то выяснить это очень просто. Разница показана на картинке ниже.

Mini USB – слева. Это не наш вариант, он крупнее и выглядит как трапеция с вогнутыми «щеками». Micro USB – справа. Вот это то, что нам нужно. Он меньше и тоже выглядит как трапеция, за исключением того, что его «щеки» более выпуклые.

На моделях B+ и Pi 2 светодиод PWR показывает и то, подается ли на плату питание, и то, достаточно ли электропитания дает PSU, и последнее также говорит о том, насколько хорошо функционирует кабель micro USB. При обнаружении перегрузки (т.е. если напряжение упадет до 4.65v) светодиод просто выключится, а если использовать при этом Raspbian GUI (графический пользовательский интерфейс Raspbian), в качестве предупреждения на дисплее может появиться «радужный квадрат».

Нам также понадобится устройство для ввода данных клавиатура – как минимум клавиатура.

Если вы работаете с Pi через терминал Linux (как показано на картинке ниже), то мышка вам не потребуется. Впрочем, если хотите, конечно, то можете подключить и ее.

USB-мышка (вроде той, что показана ниже) в любом случае понадобится, если вы собираетесь работать через GUI.

Кроме того, нам понадобится SD-карта.

Опциональное оборудование:

Аналоговый аудиокабель.

Если вы для вывода видео используете композитный (RCA) кабель или кабель «из HDMI в DVI-D» и при этом хотите настроить звук, то вам понадобится 3,5-миллиметровый аудиокабель со штекерами типа «папа-папа».

Но есть и другое решение – можно подключить внешние динамики. Если у них уже имеется кабель, который заканчивается 3,5-миллиметровым штекером, то изображенный выше кабель вам не понадобится. Если вы хотите подключить Pi к стереосистеме через белый и красный RCA (Phono) разъемы, то вам понадобится кабель, у которого с одной стороны будет 3,5-миллиметровый штекер, а с другой – два Phono-разъема. Подробнее на картинке ниже:

Его, как правило, называют сетевым кабелем.

USB-хаб.

Если вы хотите подключить к Pi больше USB-девайсов, чем позволяет количество USB-портов, то вам понадобится USB-хаб. Впрочем, при использовании моделей поновее необходимость в нем снижается, т.к. у них побольше USB-портов, чем у старых моделей.

USB-хабы могут быть пассивными (т.е. просто вставляются в USB-порт и все) или активными (т.е. вставляются в USB-порт, а затем подключаются к питанию). Пассивный хаб изображен на первой картинке, а активный – на второй:

Если вы используете старую модель Pi, и при этом хотите подключить к ней какой-нибудь очень энергоемкий девайс (вроде жесткого диска), то вам понадобится именно активный USB-хаб. Однако у моделей поновее USB-порты получают больше электропитания, поэтому если вы захотите подключить кард-ридер, флешку или WiFi-адаптер, то достаточно будет и пассивного USB-хаба. Впрочем, некоторые WiFI-адаптеры настолько «прожорливы», что нуждаются в активном хабе, даже будучи подключенными к новой модели.

Остальное – все, что угодно.

К платам Raspberry Pi можно подключить еще кучу всякой всячины. Для WiFi-соединения – WiFi-адаптер с USB-интерфейсом. Для управления реле и моторами – Gertboard. Нужен корпус? Pi можно упрятать в «чехол» на любой вкус и цвет – от футляра из Lego до корпуса из-под старой игровой приставки или даже «ларца» из акрила лазерной резки. Также можно подключить датчики или даже маленькие LCD-тачсрины вроде этого].

Кроме того, для B+ и Pi 2 можно использовать расширительную плату нового типа под названием HAT (Hardware Attached on Top – если переводить буквально, «оборудование, прицепленное сверху»). Также есть разного рода универсальные расширительные платы, которые могут самостоятельно сообщать о себе Linux, т.е. Linux с самого начала знает, какие драйверы для них использовать. И это уже не говоря о почти бесконечном выборе дополнительных компонентов и аксессуаров: единственное ограничение – это ваша фантазия!

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 . 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 . А через некоторое время (к сожалению, более определенно сказать нельзя) планируется и выпуск Raspberry Pi А+.

Спустя пять лет после выпуска первых устройств Raspberry Pi, проект продолжает набирать все большую и большую популярность и распространятся далеко за пределами его первоначального назначения. Основатель проекта Эбен Аптон изначально надеялся продать не более чем 10 000 плат, но на данный момент уж больше 10 000 000 устройств находятся в руках студентов, преподавателей и других людей ит-специальностей.

Помимо третьего поколения Raspberry Pi, сейчас вы можете найти облегченную модель Raspberry Pi Zero, а также другие компоненты, такие как видеокамера, сенсорный экран и различные датчики.

С таким огромным количеством возможностей может быть сложно понять с чего начать Raspberry Pi 3 применение. В этой статье будет рассмотрено начало работы Raspberry Pi. Я предполагаю, что вы уже знаете как подключить экран, мышь, клавиатуру, питание и поставить операционную систему. Сегодня мы рассмотрим что делать дальше.

У многих людей есть Raspberry Pi, но они даже не знают какая у них версия устройства. Можно определить версию устройства по количеству памяти, этот параметр отличается больше всего. Или например, в более поздних платах были добавлены дополнительные слоты GPIO. Но есть и некоторые незначительные отличия, о которых вам стоит знать при создании своего проекта.

Вы можете выяснить версию платы с помощью визуального осмотра, но лучше всего это сделать с помощью терминала. Для этого включите устройство и выполните команду:

cat /proc/cpuinfo |grep "Revision"

Вывод будет содержать строку из четырех или шести символов, по которой можно понять какое устройство вы используете:

Если вы видите очень большой номер, который начинается с 1000 дальше идет номер ревизии и снова 1000, то это признак перенапряжения питания.

Вот некоторые сравнительные характеристики разных версий устройств:

Если вы хотите узнать больше информации о вашей плате из командной строки, можете воспользоваться следующими командами:

Аппаратное обеспечение:

cat /proc/cpuinfo

cat /proc/version

Оперативная память:

cat /proc/memory

Подключение Raspberry Pi

Возможно, вы привыкли, что для включения любого электрического устройства достаточно подключить его к розетке, нажать кнопку и оно работает. Raspberry Pi не относиться к таким устройствам. Для этого микрокомпьютера важно правильно подобрать устройство питания, которое обеспечит стабильное питание для получения максимальной производительности. Никакой кнопки для включения и выключения нет, но если хотите, вы можете ее сделать.

Если вы считаете, что вашему устройству не хватает питания, можно проверить напряжение с помощью мультиметра. На старых платах есть отверстия на верхней части платы подписанные TP1 и TP2.На модели B+, Pi2 и Pi3 они размещены внизу платы, на стороне SD карты, и отмечены PP3 и PP7.

Сначала подключите все периферийные устройства, которые вы собираетесь использовать. Установите мультиметр на измерение напряжения до 20 вольт. Подключите красный провод к TP1 или PP3, а черный к TP2 или PP7. Мультиметр должен выдать значение около 5 Вольт. отклонение в 0,25 Вольт - это плохо и чем ближе к пяти, тем лучше. Если вы обнаружили снижение напряжения это могло произойти по двум причинам:

• Ваш шнур USB. Возможно, он подходит для зарядки телефона, но он работает слишком медленно. Для телефона этого достаточно, но Raspberry Pi не хватает мощности.
• Периферические устройства. Для всех USB устройств нужно питание, чтобы решить проблему можно использовать USB хаб.

В общем, подключение Raspberry Pi не вызывает много проблем.

Добавление кнопки сброса

Теперь, когда вы знаете основы и выбрали источник питания можно добавить кнопку выключения для вашего устройства. В большинстве электроники есть кнопка выключения, но здесь ее нет и если вы захотите перезагрузить Raspberry Pi, вам придется вынуть шнур питания и вставить обратно. Но можно добавить кнопку чтобы этого не делать.

На плате есть два отверстия рядом друг с другом, одно круглое, второе - квадратное. На модели B они отмечены как P6 и находятся рядом с портом HDMI. На более поздних платах они размещаются ближе к портам GPIO и обозначены RUN.

Вы можете приобрести любую кнопку и припаять ее контакты к этим портам. Все что нужно для сброса процессора - это замкнуть эти выходы.

Использование GPIO и датчиков

Помимо своей низкой цены, Raspberry Pi очень привлекательный для пользователей из-за возможности использовать GPIO.

GPIO или general purpose input/output это порты общего назначения ввода и вывода. Почти все проекты Raspberry Pi построены на использовании этих портов. Их сила в гибкости.

Первые платы Raspberry Pi имели 26 GPIO портов, Raspberry Pi 2 и Pi 3 имеют 40. С технической точки зрения только 17 из 26 и 28 из 40 соответственно. Остальные - это электрические контакты и заземления. Все порты обозначены номерами, но чтобы правильно их использовать вам понадобиться распечатка с описанием значений. Например, для 40:

Или для 28:

Ее можно распечатать и приложить к плате, чтобы не запутаться во время работы:

Чтобы заставить GPIO делать то, что вам нужно понадобиться немного программирования. Обычно, все можно сделать на Python. Если вы не знали, то часть имени Pi походит от инструмента для обучения программированию на Python. Вы можете найти очень много инструкций по использованию Python для Raspbery и GPIO в интернете.

Найдите проект

Ваше устройство почти готово. Все, что осталось - это определится с проектом и начать что-то делать. Даже если вы еще не написали ни одной строчки кода или не работали паяльником, Raspberry Pi может стать идеальным средством для обучения этим вещам.

Если вы не хотите ничего программировать, но хочется сделать что-то полезное, можно установить Kodi на Raspberry и сделать домашний медиа центр.

После этого можно перейти к поиску других проектов. Что вам больше нравиться, игры? Домашняя автоматизация? Фотография? Возможно, кто-то уже выложил в интернете инструкции, как сделать то что вы хотите. Используйте их или сделайте что-то свое. Вот некоторые интересные проекты, которые вы можете реализовать:

• Cupcade - самый простой способ создать собственную небольшую игровую систему. Но здесь нужно покупать устройство комплектом, чтобы получить все необходимые детали;
• MagicMirror - один из самых популярных проектов на Raspberry Pi, суть в том, чтобы выводить текстовую информацию на зеркало с помощью экрана и этого микрокомпьютера;
• Minecraft - вы можете создать свой сервер Minecraft на основе Raspberry Pi;

Это далеко не все интересные проекты с помощью которых можно найти применение Raspberry Pi 3. Еще несколько вы можете найти в статье .

Выводы

В этой статье мы рассмотрели начало работы raspberry pi. Это очень интересное устройство может быть достаточно полезным при правильном использовании. А вы уже купили Raspberry Pi? Собираетесь покупать? Или уже собрали свой проект и нашли применение raspberry pi? Напишите в комментариях!

На завершение видео от 16 бит тому назад про Raspberry Pi:

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!