Računalniki Raspberry Pi že uradno v katalogu TME
10.07.2024
Družba Raspberry Pi je postala svetovno znana kot proizvajalec enoploščnih računalnikov in je prispevala k razvoju trga elektronskih modulov za izobraževalne ustanove in ljubitelje. Pri tem so izdelki te znamke enako primerni za uporabo v industrijskih napravah in drugih aplikacijah.
Računalnikov Raspberry Pi ni treba predstavljati. Njihov britanski proizvajalec je dobro poznan po vsem svetu. Njegovi izdelki se uporabljajo za izobraževanje mladine, so jedro številnih strokovnih naprav in temelj neštetih zasebnih študentskih in ljubiteljskih projektov. Zato smo veseli, da so se izdelki Raspberry Pi uradno pojavili v katalogu TME, tako da naše stranke dobijo dostop do najnovejših izdelkov te znamke.
Poudariti velja, da je ponudba Raspberry Pi veliko bogatejša kot pa samo nabor računalnikov, s katerimi se ta znamka asociira, saj obsega tudi celo vrsto specializiranih rešitev, perifernih naprav, dodatkov in drugih združljivih izdelkov.
Več o originalnih izdelkih Raspberry Pi:
- Osnovna ponudba računalnikov Raspberry Pi
- Udobna različica RPi400 s tipkovnico in drugimi dodatki
- Miniaturne ploščice iz serije Zero
- Razvojni modeli v formatu Compute Module
- Mikrokontroler RP2040 in serija Pico
- Nabor razširitvenih ploščic in njihove možnosti
- Periferne naprave, ohišja in drugi združljivi izdelki
- Nabor kamer, upravljanih preko vodila CSI
- Primerni adapterji in dodatki
Računalniki Raspberry Pi so namenjeni tako za ljubiteljsko kot tudi za strokovno uporabo v raznovrstnih elektronskih napravah, od področja Internet of Things vse do multimedijskih aplikacij, robotike in krmilnikov industrijskih strojev.
Računalniki Raspberry Pi
Vodilni izdelki znamke Raspberry Pi so seveda enoploščni računalniki. Trenutno je na voljo že 5. njihova generacija, čeprav so tudi starejši modeli zaradi širokih možnosti še vedno zelo popularni.
Glavna plošča Raspberry Pi je opremljena s priključki USB, HDMI in Ethernet (RJ45), ima režo za kartico SD, ki opravlja vlogo trdega diska, vtičnici DSI in CSI (v skladu s specifikacijo MIPI) za priključitev prikazovalnika in kamere ter značilen večfunkcijski priključek GPIO. Slednji uporabniku omogoča dostop do linije vhod-izhod, uporabo serijskih vrat SPI in I2C in zagotavlja napajalno linijo z napetostjo 3,3 V DC. Poleg tega ima računalnik vgrajeno enoto za povezave WiFi in Bluetooth.
Za napajanje računalnika je namenjen priključek USB (trenutno v različici C, nekoč v različici micro), ampak se lahko energija dobavlja tudi preko določenih pinov GPIO (2 in 4) ali z uporabo standarda Power-over-Ethernet (razširitve, ki se za to uporabljajo, so opisane spodaj).
Vlogo procesorja v modelih Raspberry Pi 5 je dvojedrna 64-bitna enota Broadcom BCM2712, ki temelji na arhitekturi Arm Cortex-A76 in premore hitrost 2,4 GHz. Računalnik ima operacijski pomnilnik do 8 GB RAM in grafični procesor (GPU VideoCore 7), ki podpira tehnologiji OpenGL in Vulkan. 5. generacija nudi med drugim spodaj navedene novosti:
- vtičnica za priključitev perifernih naprav preko vodila PCIe (za to se zahteva adapter, ki je tudi na voljo v katalogu TME);
- vezje stikala z gumbom (doslej so se računalniki RPi zaganjali takoj po priključitvi napajanja);
- vezje ure RTC, nameščeno na PCB.
Projekt Raspberry Pi 400
Računalnik Raspberry Pi 400 se je na trgu pojavil kmalu po ploščici 4. generacije (ki jo sicer vsebuje). Po formatu se ta naprava navezuje na klasične računalnike iz 70. in 80. let 20. stoletja (t.i. »micro«), katerih glavna plošča je bila nameščena v eno ohišje skupaj s tipkovnico. RPi 400 je pravzaprav praktičnejši format računalnika RPi 4. Poleg tipkovnce-ohišja ima v kompletu tudi miško, napajalnik, kartico s prednameščenim sistemom in bogato ilustriran vodič. Dovolj je, da priključimo HDMI zaslon in lahko začnemo z delom. Takšen format je še posebej privlačen za mlajše uporabnike in amaterje. Poudariti velja, da vse to ne omeji razvojnih možnosti, saj ohišje ne samo zagotavlja dostop do standardnih vmesnikov (npr. priključkov USB) ampak ima tudi režo z GPIO izhodi.
Celoten komplet vsebuje obsežen in praktičen uporabniški priročnik.
Kompaktni modeli Raspberry Pi Zero
Ploščica PCB je v primeru Raspberry Pi Zero velika zgolj 65 x 30 mm.
Raspberry Pi Zero je serija nekoliko »vitkejših« modelov, ki jih odlikujejo majhne mere in nizka poraba energije. Poudariti velja, da čeprav so parametri različice Zero skromnejši od novejših sorodnih izdelkov, še vedno omogočajo izvedbo impozantnih projektov, kot je npr. multimedijski center, prenosna konzola za igre ali krmilnik zapletenega rabota, katerega gibi temeljijo na analizi slike iz kamere, priključene na glavno ploščo. Velika prednost RPi Zero je zmožnost delati dalj časa z baterijo in majhna količina ustvarjene toplote, kar odlično ustreza zahtevam mobilnih naprav, daljinskih senzorjev, majhnih naprav vrste IoT. Kljub majhnim meram je ploščica opremljena s priključkom HDMI, izhodom USB, režo za kartico SD, priključkom CSI in vgrajenim modulom za brezžične povezave (različica Zero W).
Format Compute Module
Kljub majhnim meram so računalniki Raspberry Pi za nekatere projekte vendarle preveliki. Številni med njimi zahtevajo tudi popolno računsko moč procesorja, možnosti RPi Zero pa so omejene. V nekaterih drugih primerih lahko izziv predstavlja tovarniška razporeditev priključkov USB in izhodov HDMI, priključek RJ45 pa se kar izkaže za odvečen. Zaradi omogočanja izdelave naprav v še širšem območju formatov ob ohranitvi prednosti platforme proizvajalec v nekaj zadnjih serijah nudi tudi miniaturne različice svojih računalnikov z imenom Compute Module. Ti imajo vse ključne elemente glavne ploščice (enak procesor, operacijski pomnilnik, opcijsko vezje za brezžične povezave), ampak nimajo dodatnih kompnent (kot so npr. priključki in filtri). Po drugi strani so opremljeni s priključkom visoke gostote za priključitev modula na ciljno enoto. Ti priključki nudijo neprimerljivo večje možnosti kot navadni GPIO in projektantom zagotovijo praktično neomejen dostop do funkcionalnosti procesorja.
Še računalniki RPi 4. generacije so se v formatu CM izdelovali v obliki ploščic, po merah identičnih pomnilnikom SODIMM. Tako so za njihovo priključitev zadoščali standardni priključki, kakršni se uporabljajo med drugim za izdelavo prenosnikov. Najnovejše različice modulov imajo drugačne proporcije in imajo izhode v obliki SMD priključkov vrste ploščica-ploščica (100 kontaktov x 2 priključka), zaradi česar po namestitvi ima vezje še nižji profil.
V ponudbi TME so na voljo tudi posebne razvojne ploščice RPI CM4IO, namenjene za izdelavo prototipov naprav z uporabo Compute Module. Ta platforma vsebuje napajalno vezje, uro RTC, izhode standardnih priključkov (HDMI, USB, GPIO, CSI, DSI) ter režo za kartice PCIe.
Platforma Raspberry Pi Pico
Parametri računalnikov Raspberry Pi so podobni parametrom nekaterih namiznih računalnikov in prenosnikov. V zelo preprostih projektih, v katerih ni potrebna popolna računska moč Raspberry Pi in so celo video in avdio izhodi odveč, je enoploščni računalnik le redko kdaj optimalna alternativa enotam z mikrokontrolerji, kot so npr. ploščice Arduino.
Prav zaradi teh razlogov je Raspberry Pi razvila lasten model mikrokontrolerja s simbolom RP2040, temelječega na arhitekturi Cortex M0+. Te enote imajo ohišja QFN56, operacijski pomnilnik 264 kB in podpirajo zunanji pomnilnik programa s kapaciteto do 16 MB. Med združljivimi perifernimi napravami so kontrolerji serijskih vodil (UART), SPI, I2C in USB, pretvorniki ADC, in 16 neodvisnih generatorjev PWM.
Enoto RP2040 lahko uspešno uporabimo kot osrednji krmilnik katerega koli projekta, ampak je najudobnejši način njegove vgradnje proizvajalčeva platforma oziroma modul Raspberry Pi Pico. Ta majhna (51x21mm) ploščica ima vse komponente, potrebne za delovanje mikrokontrolerja (pomnilnik 2MB, stabilizatorje napetosti, priključek Micro USB itn.) in uporabniku omogoča dostop do 26 večfunkcijskih izhodov GPIO. Lahko deluje z napetostmi v območju od 1,8 V do 5,5 V DC.
Ena najpomembnejših prednosti RPi Pico je enostavna uporaba: po priključitvi na računalnik se ploščica »predstavi« kot prenosni USB pomnilnik. Dovolj je, da vanjo zapišemo datoteko s programom v jeziku MicroPython in je vse nared.
Razširitve za priključitev na GPIO
Velika prednost računalnikov Raspberry Pi je zelo bogata ponudba razširitvenih kartic, ki povečajo funkcionalnost naprave. Kartice imajo obliko nastavkov, ki se namestijo na glavno ploščo s pomočjo priključka GPIO, distančnikov in štirih pritrdilnih odprtin. Večina takšnih ploščic ima skoznji priključek, ki uporabniku zagotovi udoben dostop do pinov vhoda-izhoda. Ker je razporeditev izhodov GPIO nespremenljiv, so nastavki večinoma združljivi z večino modelov RPi.
 | Uporaba RPi kot sprejemnika digitalne televizije odpre pot do raznovrstnih zanimivih projektov, kot je npr. izdelava samodejnega snemalnika ali skenerja, ki poišče testne prenose. Tuner razširi tudi možnosti gospodinjskih in mobilnih multimedijskih centrov. | |
|
| Nastavek zagotavlja dostop do številnih stikal, tipal in izvedbenih komponent in omogoča pridobivanje znanja s področja sodelovanja programa z elektronskimi komponentami. Enota obsega med drugim senzorje okolijskih razmer, senzor barve/jakosti svetlobe, LED matrico in igralno palico. | |
|
| Kartica v formatu RPi Zero je opremljena z enoto vhoda-izhoda, ki se upravlja preko vodila I2S. Namenjena je za elektronike in radioamaterje za izvedbo komunikacijskih projektov, IoT, *smart home*, modifikacijo RTV naprav itn. | |
|
| Zvočna kartica z analognim izhodom na RCA vtičnice in ločenim ojačevalnikom za slušalke ter priključkom Jack 3,5 mm. Ne zahteva spajkanja in se napaja neposredno iz GPIO. | |
|
| Ta razširitev je podobna zgoraj opisani, ampak temelji na enoti višjega razreda PCM5242. Nudi odlično kakovost zvoka s strokovnim razmerjem med šumenjem in signalom. Namenjeno je za glasbene in HiFi projekte. | |
|
| Ta kartica je avdio razširitev z vgrajenim ojačevalnikom z močjo 35 W na kanal. Lahko jo uporabimo skupaj z RPi kartico za izdelavo lastne RTV naprave, avtomobilskega radia ali za izvedbo drugega multimedijskega projekta. | |
|
| Ta kartica je opremljena z enoto RP2040. Omogoča povezave z elektronskimi in električnimi komponentami LEGO® najnovejše vrste (4 priključki s 6-pini) ter programiranje višje ravni (Python na računalniku) ali nižje ravni (MicroPython na mikrokontrolerju). Nadomešča originalni LEGO® Hub in tako omogoča upravljanje robotov iz kock. Zahteva zunanje napajanje. | |
|
| Ta nastavek je združljiv z modeli 4 I 3B+ in je namenjen za napajanje računalnika preko omrežnega kabla v standardu Power-over-Ethernet. Nudi največjo moč 20 W, popolno izolacijo vezij, ima vgrajen ventilator za hlajenje procesorja, kar omogoča izdelavo kompaktnih naprav IoT. | |
|
| Modeli RPi 5. generacije imajo priključek za vodilo PCIe, ki računalniku omogoča delo s karticami, namenjenimi za namizne računalnike. Ta dolgo pričakovana funkcionalnost je povezana z možnostjo priključitve na RPi diska SSD v formatu M.2, kar ne samo pospeši prenos podatkov in delovanje sistema ampak tudi olajša izvedbo projektov, ki vključujejo omrežne diske in strežnike. Nastavek M.2 HAT je namenjen za trajno povezavo takšnega diska z računalnikom. |
Zgornja preglednica predstavlja nabor nastavkov znamke Raspberry Pi, pri čemer velja poudariti, da tudi številni drugi proizvajalci, prisotni v katalogu TME, nudijo tovrstne razširitve.
Originalni dodatki
Zaradi popularnosti Raspberry Pi so se na trgu pojavili številni dodatki, namenjeni ali prilagojeni za sodelovanje s temi enoploščnimi računalniki, ampak veliko združljivih izdelkov in perifernih naprav nudi tudi sam njihov proizvajalec. Tudi ti izdelki so na voljo v TME.
Med najbolj uporabne izdelke spadajo napajalniki in ohišja. Prvi se proizvajajo v skladu s precizno specifikacijo, zaradi česar zagotavljajo nemoteno delo računalnikov tudi ob veliki obremenitvi. Ohišja pa odlikujejo številne praktične značilnosti: ne samo zaščitijo PCB in komponente ampak tudi zagotavljajo dostop do priključkov USB, Ethernet in HDMI ter drugih priključkov na glavni plošči, vključno z izhodi GPIO. Projekt pogosto predvideva tudi možnost hlajenja CPU in RAM ter reže za zamenljive kartice SD in trakove za priključitev prikazovalnika ali kamere.
Poleg tega Raspberry Pi nudi tudi tipične periferne naprave, kot so miške in tipkovnice v barvni paleti, značilni za številne izdelke te znamke. Pozornost si zasluži tudi 7-palčni prikazovalnik z zaslonom na dotik Raspberry Pi Touch Display. Ta modul uporablja priključek DSI, napaja se preko priključka GPIO in na okvirju ima odprtine, namenjene tako za montažo prikazovalnika kot tudi za pritrditev nanj PCB ploščice računalnika, kar olajša izdelavo celovitih naprav.
Kamere in objektivi
Poleg priključka DSI je na glavno ploščico računalnikov Raspberry Pi nameščen tudi priključek CPI (Camera Serial Interface) v standardu MIPI. Ta omogoča hitre povezave z moduli raznovrstnih kamer preko ploščatega, prožnega kabla ob minimalni obremenitvi procesorja. Ponudba združljivih kamer Raspberry Pi obsega številne formate: od zelo kompaktnih modelov, ki odlično ustrezajo potrebam majhne robotike in ljubiteljskih projektov, vse do naprednih modelov z ločljivostjo tudi 11,9 Mpx; s polnookvirnim zaklopom (za snemanje zelo hitrih gibov), tudi na infrardečo svetlobo (za nočno gledanje); opremljenih z zelo širokokotnimi lečami (npr. 120°). Dodatno nekateri moduli omogočajo uporabo ločeno prodajanih objektivov z vrhunskimi optičnimi parametri.
Drugi dodatki
Za konec velja poudariti, da ponudba izdelkov znamke Raspberry Pi obsega številne manjše, ampak enako pomembne dodatke, ki se pogosto izkažejo za potrebne ob izvedbi projektov in celo ob navadni uporabi računalnika.
|
| Kabli predmetne znamke zagotavljajo tako možnost napajanja računalnika (formata USB micro in C) kot tudi dostop do njegovih priključkov (v standardu USB 3.0) ter popolno izkoriščanje njihovih tokovnih in prenosnih možnosti. | |
|
| Novejše in manjše različice RPi uporabljajo miniaturne različice HDMI priključka, zato so za njihovo priključitev potrebni posebni kabli; proizvajalec nudi tako dolge kable (do 2 m) kot tudi kratke kabelčke, ki opravljajo vlogo adapterjev. | |
|
| Miniaturni adapterji za prehod med različnimi formati priključkov iz iste družine omogočajo omejitev števila potrebnih kablov in uporabo ožičenja starega tipa z novejšimi modeli ploščic Raspberry Pi. | |
|
| Aktivno hlajenje procesorja in pomnilnika je priporočljivo ob dolgotrajni obremenitvi procesorja in praktično obvezno ob *overclockingu* i *overvoltageu* komponent. Radiator z ustreznim profilom in majhnim ventilatorjem zagotavlja hlajenje in samo neznatno vpliva na mere računalnika. | |
|
| Druga vrsta sestava radiator-ventilator, namenjena za originalna ohišja predmetne znamke, omogoča hlajenje procesorja, tudi če je ta popolnoma prekrit z ohišjem. | |
|
| Ker antenski kabel zahteva uporabo koaksialnega priključka, izhodi računalnikov v formatu Compute Module imajo posebno vtičnico U.FL za priključitev antene WiFi. Ta komplet se lahko uporabi tudi za priključitev poljubnega sevalnika, opremljenega z vtičem SMA. | |
|
| V nasprotju s starejšimi generacijami ima RPi 5 na glavno ploščo nameščeno uro resničnega časa (RTC). Baterija (Panasonic ML-2020) s priključkom zagotavlja delovanje te komponente tudi ob izpadu napajanja. |
Besedilo sestavila Transfer Multisort Elektronik Sp. z o.o.
https://www.tme.eu/si/sl/news/events/page/60018/racunalniki-raspberry-pi-ze-uradno-v-katalogu-tme/