Raspberry Pi – сама по себе интересная и многофункциональная вещь, на базе которой можно реализовать множество проектов.

Но существуют платы расширения, которые делают Raspberry Pi еще более функциональной и расширяют области ее применения.

Краткий обзор-подборку представляющих интерес плат расширения для Raspberry Pi я публикую сегодня на блоге.

Sense HAT – официальная плата расширения от Raspberry Pi Foundation.

Она создана для обучения работе с GPIO и несет на себе:

• матричный 8×8 дисплей из RGB-светодиодов
• пятипозиционный джойстик
• датчик относительной влажности
• датчик температуры
• барометр
• магнитометр
• акселерометр
• гироскоп

Sense HAT подойдет для людей с любым уровнем подготовки. Разработчиками выпущена специальная библиотека Python , в которой описаны функции для работы со всеми сенсорами этой платы расширения, а в сети существует множество руководств по практическому использованию этой платы в DIY-проектах.

Самым очевидным DIY-проектом, задействующим Sense HAT, является создание метеостанции. Получаем данные с барометра, датчиков влажности и температуры, используем матричный дисплей для вывода информации исходя из полученных данных.

Освоить работу с GPIO можно и другими способами. Например, купив нужные сенсоры по отдельности, найдя в сети руководства для новичков по программированию на Python и проведя собственные эксперименты. Но использование Sense HAT является наиболее дружелюбным к новичкам методом получения таких знаний и потому отлично подходит для школьников или просто далеких от техники (но интересующихся и желающих познать что-то новое) людей.

Практическое применение: обучение работе с GPIO и Python, создание собственной метеостанции, другие DIY-проекты.

SupTronics X800

SupTronics X800 – модуль для подключения 2,5″ жестких дисков к Raspberry Pi.

Все просто – на плате распаян SATA-интерфейс и отверстия для надежного крепления винтами жесткого диска. Поверх платы закрепляется “малинка”, а сопряжение с самой платой происходит посредством установки компактного переходника с USB-порта модуля на USB-порт “малинки”.

Жесткие диски можно подключать любой емкости. В описании самого модуля сказано, что поддерживаются диски до 1Тб включительно, но используемый в модуле контроллер GL830 не содержит ограничений по емкости используемого накопителя, а уже купившие SupTronics X800 люди подтверждают, что он работает с дисками и на 2-4Тб.

В качестве приятного бонуса – этот же модуль позволяет побороть один из главных недостатков Raspberry Pi – торчащие на две стороны интерфейсы. Согласитесь, неудобно, когда на одном торце “малины” выведены порты USB и Ethernet, а на боку находятся порты HDMI и microUSB для питания. В результате образуется такой неопрятный ежик из проводов. SupTronics X800 дублирует порты HDMI и microUSB таким образом, что они оказываются выведены на тот же торец, где размещены Ethernet и USB-порты.

Отличная штука для перфекционистов, стремящихся к простоте и завершенности.

Практическое применение : создание домашнего сервера или медиаприставки (tv-box) на базе Raspberry Pi.

SupTronics X400

Не секрет, что у Raspberry Pi довольно плохо обстоят дела с выводом звука.

При выводе звука на аналоговый 3,5мм разъем зачастую появляются помехи и дребезг, особенно на высокой громкости. Если звук идет по HDMI, то помех нет. Но в любом случае установленная в “малине” звуковая карта относится к начальному сегменту и не способна удовлетворить ценителей качественного звучания.

Для потребностей большинства пользователей за глаза хватает и такой звуковой карты. Но если хочется задействовать Raspberry Pi в создании продвинутого медиацентра или автомобильной акустической системы, то не обойтись без модуля SupTronics X400.

SupTronics X400 – это высококачественная звуковая карта, подключающаяся к GPIO-интерфейсу “малины”.

На ней установлены:

• ЦАП Burr-Brown 32 бит/384 кГц (TI PCM5122)
• Усилитель D-класса (TI TPA3118D2)
• Усилитель для наушников, отдельный (TI TPA6133A)
• ИК-приемник
• Ручка регуляции громкости
• 2 RCA-выхода для акустики и 3,5мм разъем для наушников
• Гнездо питания с собственной цепью стабилизации

Выходная мощность составляет 2×20Вт, соотношение сигнал/шум 112дБ, уровень искажений 0,0019%. Вполне аудиофильское решение за не очень большие деньги.

Практическое применение: создание Hi-Fi медиацентра или автомобильного компьютера со встроенной акустической системой на базе Raspberry Pi.

SupTronics X6000

SupTronics X6000 – еще одна звуковая карта от компании SupTronics, специализирующейся на создании качественных модулей для Raspberry Pi.

В отличие от своего младшего собрата (я про X400), SupTronics X6000 может похвастаться уже 4 аналоговыми 3,5мм аудиовыходами для подключения 7.1-канальной акустики, цифровым выходом S/PDIF и поддержкой вывода звука через HDMI-интерфейс.

Пропал ИК-приемник и ручка регуляции звука. Собственный вход для питания с цепью стабилизации остался.

Зато здесь установлено аж 4 ЦАПа ESS Tech Sabre ES9023.

На мой взгляд, X6000 стоит покупать уже более продвинутым ценителям правильного звука, которые понимают что они будут делать с этим модулем. Для нужд обычного домашнего пользователя с запросами чуть выше среднего будет достаточно и модели X400.

Практическое применение: создание Hi-Fi медиацентра, системы “мультирум” или автомобильной акустической системы на базе Raspberry Pi.

Модуль аккумулятора + USB-хаб

Еще один простой и полезный модуль.

На плате установлен аккумулятор на 3800мАч, зарядное устройство для него и USB-хаб на дополнительные 5 портов (четыре обычных USB 2.0 и еще один microUSB OTG).

Питание подается в порт для зарядки аккумулятора, а сама “малинка” запитывается от этого аккумулятора. Учитывая низкое энергопотребление Raspberry Pi, емкости аккумулятора при отключении сетевого источника питания ей хватит надолго.

Практическое применение : создание портативного компьютера на базе Raspberry Pi, другие DIY-проекты, использование в качестве ИБП.

Модуль GPS

GPS-модуль, совместимый со всей линейкой микрокомпьютеров Raspberry Pi, включая в том числе и .

Обладает низким энергопотреблением и стандартным гнездом под внешнюю антенну. При необходимости идущая в комплекте антенна легко заменяется на любую другую, подходящей мощности и длины.

Практическое применение: создание автомобильного компьютера на базе Raspberry Pi, другие DIY-проекты.

Модуль для подключения VGA-монитора

И еще один функциональный модуль, который просто добавляет VGA-порт на Raspberry Pi.

VGA – устаревший стандарт. Купить с рук монитор с VGA-выходом сегодня можно за символические 500 рублей, а то и вовсе забрать за самовывоз. Но будучи подключенным к Raspberry Pi такой монитор еще может долго и с пользой поработать.

Проблема лишь в том, что на “малине” отсутствует VGA-разъем. И эта проблема решается покупкой дополнительного модуля.

Практическое применение: подключение VGA-монитора к Raspberry Pi

E-Ink дисплей для Raspberry Pi

Все знают, что к Raspberry Pi можно подключать дисплеи. Я даже публиковал вскоре после приобретения “малинки”.

Но в данном случае речь идет не про обычный дисплей, а про изготовленный по технологии электронных чернил.

E-Ink дисплей обладает ультранизким энергопотреблением. Он обладает высокой контрастностью, не слепнет на солнце и не нуждается в светодиодной подсветке. Подключается по GPIO и совместим с любой “малиной”.

Возможности E-Ink дисплея ограничиваются только фантазией его владельца. Например, я читал статью о том, как в одном магазине владельцы полностью заменили бумажные ценники на электронные, изготовленные на базе такого дисплея и .

Практическое применение: различные DIY-проекты.

Вот такая получилась подборка.

Напоминаю, что вводную статью о том, что есть Raspberry Pi и Arduino можно прочитать , а опубликован обзор Raspberry Pi и описание первых шагов по запуску и настройке для начинающих.

Raspberry-Pi становится действительно универсальным мини-компьютером.
Предлагаем вашему вниманию доступный по цене и простой в обращении и установке модуль расширения X100, превращающий Ваш Raspberry в мощнейший инструмент, благодаря насыщенной коммуникативности данного модуля и наличия на борту часов реального времени.

Вид X100 сверху: назначение разъёмов и выводов.

Вид платы X100 снизу: место микро SD карточки и Rpi RESET.

Описание интерфейсного модуля X100

Плата расширения X100 предназначена для использования на Raspberry Pi (RPI), которая устанавливается в верхней части Raspberry Pi, имеет стабилизатор питания 5 вольт для RPI, от источника напряжения с широким входным диапазоном и несет на себе: выход VGA, RTC, три USB порта, слот SD карты, слот карты памяти, разъем RS232 DB9, и 8 портов для сервомашинок.

Главное и неоспоримое достоинство это видео-вывод VGA и множество других возможностей Х-100.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ платы расширения X100

Непосредственно вставляемый сверху Raspberry Pi, используя модуль использует GPIO разъем, и не требует проводов, и пайки
.Дублированный 26-контактный разъем R-Pi, позволяет чтобы устанавливать существующие платы расширения
.Входное напряжение от 6 В до 23 В преобразуется в 5 В, 3 А через понижающий DC / DC преобразователь для питания Raspberry Pi

VGA - HDMI конвертер для VGA с поддержкой до UXGA (1600 x 1200) и 1080p с 10-битным ЦАП
.USB - автономный концентратор USB с 3 портами
.Хранение - SD и микро SD разъемы для карт
.RTC - На основе NXP PCF2127AT / PCF2129AT с вставленной батареей CR2032
.Отладка - RS232 DB9 разъем (на чипе MAX3232), используется с нуль-модемным кабелем
.I / O - Кнопка сброса для RPI , контакты для доступа S1 & S5 на вершине Raspberry Pi
.Servo поддержка - 8-канальный чип драйвер (ULN2803)
.Разное - DIP переключатель для подключения контактов RPI
.Размеры - 85 х 56 мм (Точно как Raspberry Pi)
. Этот Модуль подходит для Raspberry Pi Rev 2 модели B .

ПИТАНИЕ

X100 поставляется с встроенным стабилизатором +5 В через разъем GPIO с впаянным 2 A авто восстанавливающимся предохранителем. С широким диапазоном входного напряжения. Стабилизатор может получать питание от широкого спектра внешних источников, таких как батареи, 12 V адаптеры питания, солнечных источников батареи и т.д. Дополнительные +5 В выходы также доступны на серво портах.
Рекомендуемые источники питания: 110 ~ 240 В входного переменного тока, 12 VDC 2 ~ 3 A выходного тока.
Размер выходного отверстия (Блок: мм)

HDMI TO VGA

Описание доступно на http://elinux.org/RPi_Screens#RGB_analog.2FVGA
Любой HDMI в VGA адаптер без внешнего блока питания может работать не большое время, но потом сожжет D1, поэтому не используйте преобразователи HDMI с питанием от порта HDMI! Проблема решается использованием преобразователей только с внешним питанием.
X100 не использует питание от RPI HDMI порта и имеет множество функций.
Характеристики:
. Простота в использовании: Нет необходимости кабеля и установки
. Конверсия: Она может конвертировать полный HDMI в VGA видео
. Поддержка 165 MHz / 1,65 Гбит на канал (6.75 Gbps весь канал) для входа HDMI
. Поддержка выхода Аналоговый видео до UXGA и 1080p с 10-битный ЦАП

RS232 MASTER PORT

Порт RS232 соединен с портом UART на Raspberry Pi с использованием интерфейса MAX3232. MAX3232 преобразует порт 3,3 В UART к RS232 напряжениям и позволяет устанавливать связь с RS232 совместимыми устройствами по последовательному кабелю DB9 или с использованием нуль-модемного кабеля, плата обеспечивает терминальный доступ с Linux на Raspberry Pi, используя приложение терминала. Порт RS232 может быть доступен через порт DB9.

Терминальное приложение - конфигурация PuTTY (COMx, X = Серийный номер порта)

ЧАСЫ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ (RTC)

Предназначены для использования в Raspbian. Это очень точные часы реального времени, которые соединяются через порт GPIO на Raspberry Pi. Они используют контакты GND, SDA и SCL.
Они используют высокоточный чип / PCF2129AT и NXP PCF2127AT:
. Очень точный хронометраж (обычно ± 3 ppm или <2 минуты отклонения в год)
. Интегрированный кристалл, компенсирует температуру и возраст
. Поставляемый аккумулятор будет держать время в течение очень долгого времени, если устройство не используется.
. 512 байт статического ОЗУ, защищенные резервной батареи
. Батарея в комплекте!

ULN2803 8-канальный RC SERVO PORT

Этот чип Драйвер содержит 8 выходов, которые могут обеспечивать 500 мА от выбираемого входного напряжения питания 5 В или постоянного входного тока и имеет на всех выходах диоды включенные внутри для управления катушками. Это позволяет вашим маленьким микроконтроллером или микрокомпьютером питать соленоиды, двигатели постоянного тока (в одном направлении) и униполярные шаговые двигатели.ULN2803 подключаются к входам GPIO через коммутатор DIP, с его выводов собирается два массива Wire-To-Board заголовке. Кроме того, эти порты могут быть использованы для питания +5 В или входного напряжения для другой внешней схемы, или встроенных устройств.
Пожалуйста, обратите внимание, что этот драйвер с «открытым коллектором» - его можно использовать только для подключения нагрузки к земле и будет 1 Вольт (или более) падение напряжения через внутренние транзисторы.

USB HUB И КАРТРИДЕР

Полностью протестированы на совместимость с Raspberry Pi
. Полностью совместим с USB-концентратор спецификации версии 2.0 и обратно совместим со спецификацией USB-концентратор 1.1
. Поддержка трех автономным питанием входных порта
. Очень низкое энергопотребление
. USB класса устройств для Mass Storage, Bulk-транспортного V1.0
. Поддержка SD спецификации до версии. 2.0 (SDHC)
. Оборудование DMA драйвера интегрировано для повышения производительности
Примечание: SD-карта и Micro-SD карта не могут производить чтение / запись одновременно.
X100 также может быть подключен к USB-порту компьютера при помощи прилагаемого USB кабеля, чтобы записать образ ОС на карту SD.

Инсталляцию модуля производите согласно этим картинкам:

HDMI адаптер и USB адаптер поставляются в комплекте.

Некоторое время назад появилась в моем распоряжении плата Raspberry Pi3. Ее возможности действительно впечатляют: и быстрый четырехядерный процессор, и встроенные аппаратные кодеки/декодики аудио/видео/jpeg, сеть Ethernet/WIFI, USB2, HDMI… Прямо настоящий компьютер. Очень круто, что есть разъем GPIO, который позволяет разным умельцам подключать что-то свое нестандартное и особенное. Существует огромное число различных плат расшрения, которые устанавливаются на этот разъем: дисплеи, светодиодные экраны, адаптеры для двигателей, платы АЦП…

Я хотел бы немного рассказать об FPGA плате Марсоход2RPI, которая, как и другие платы расширения, подключается к разъему GPIO распберри, и добавляет нашему микрокомпьютеру совершенно новые свойства.

Плата довольно проста. На ней установлены:

1. FPGA Cyclone IV EP4CE6E22C8
   • логических элементов 6272;
   • встроенная память 270Кбит;
   • Умножителей 15 (18x18);
   • PLL 2;
2. Четыре светодиода;
3. Три кнопки;
4. Кварцевый генератор 100Мгц;
5. Возможность установки чипа EPCS4 (для случая, если плата будет использоваться автономно);
6. Разъем JTAG (для случая, если плата будет использоваться автономно);
7. Два 40 пиновых разъема на каждом по 28 пользовательских GPIO - разъемы совместимые с Raspberry;
8. Один 40 пиновый разьем для подключения к Raspbery, на котором можно использовать 24 или 20 GPIO (в зависимости от того, установлен чип EPCS4 или нет).

Плата Марсоход2RPI устанавливается не над платой Raspberry Pi, а сбоку, через специальный переходник. Это сделано умышленно. Raspberry Pi3 и так довольно сильно греется при загрузке 4-х ядер, накрывать плату сверху кажется не очень гуманным с точки зрения охлаждения.

Так можно подключить плату Raspberry Pi2/ Pi3:

А вот так Pi-zero:

Возможно (но это не точно), эту же плату расширения можно будет использовать с OrangePi.

Самое первое применение этой платы, которое приходит на ум - это увеличение количества GPIO сигналов в два раза: был один разъем, а стало два. Нужно только создать и загрузить в ПЛИС нужный проект, ну и управлять входами выходами придется каким-то особым образом, тут вариантов много: последовательный порт, SPI, GPIO, можно задействовать DMA…

Загружать ПЛИС платы Марсоход2RPI можно прямо из Raspberry через JTAG сигналы, которые, конечно, отображаются в GPIO

• tck → GPIO7
• tms → GPIO0
• tdi → GPIO11
• tdo ← GPIO1

Есть такой open source проект OpenOCD, отладчик и дебагер, который позволяет использовать Raspberry как JTAG программатор. OpenOCD - это сервер, его можно запустить, а потом подключаться к нему хоть удаленно телнетом и выполняя команду «svf» можно загрузить образ скомпилированного проекта в ПЛИС. .

Вот тут как раз видеодемонстрация:

Самый первый «тестовый» проект для платы Марсоход2RPI уже готов, хотя пока не очень впечатляет своей функциональностью. Первый проект для ПЛИС - это обычно всегда «моргание светодиодом», такой своего рода «hello World!» мира микроконтроллеров и FPGA.
Его исходники можно взять на github: github.com/marsohod4you/m2rpi_first

Но и тут, даже в этом простом случае уже есть взаимодействие ПЛИС и микрокомпьютера. Из raspberry можно посылать через последовательный порт в ПЛИС байты, которые меняют скорость моргания светодиода. Более того, первый «тестовый проект» ПЛИС принимает байт из последовательного порта, модифицирует его (добавляет единицу), и отправляет назад. Конечно, довольно примитивное, но уже взаимодействие двух систем ПЛИС и процессора.

Видеодемонстрация:

Это мой первый опыт доступа к ПЛИС из Raspberry. Я думаю, что было бы интересно попробовать делать действительно сложные проекты, как, например, захватывать в распберри кадры от видеокамеры и передавать их по DMA в ПЛИС для обработки. Думаю интересных проектов с этой платой расширения может быть много.

В июне 2013 года Королевская инженерная академия присудила престижную награду Серебряную медаль доктору Эбену Аптону, соучредителю Raspberry Pi Foundation.

Эта премия является признанием выдающегося вклада британской инженерной мысли в успешное продвижение товара на рынке. Нет лучшего примера поиска и создания нового рынка, чем история маленького одноплатного компьютера Raspberry Pi. Можно даже утверждать, что Raspberry Pi начал новую техническую революцию, и доказательства этому можно увидеть в его аксессуарах.

В последнее время появились десятки компаний, выпускающих дополнительные компоненты и аксессуары для оригинального Raspberry Pi. Основной причиной этому являются цена, доступность, расширяемость и развивающееся сообщество поддержки. В этой статье будут представлены 15 аксессуаров, превращающих обычный компьютер в мощную машину.

Созданная разработчиком альфа-версии Raspberry Pi Гертом ван Лоо (Gert Van Loo) плата Gertboard позволяет расширить количество линий ввода/вывода, как никакой иной продукт. Основной особенностью здесь является 28-выводной микроконтроллер Atmega (любой из списка следующих моделей ATmega 48A/PA, 88A/PA, 168A/PA или 328/P). Благодаря подключению Atmega расширяемость, присущая интегрированной среде разработки платы Arduino, теперь доступна и Raspberry Pi.

Судя по рисунку, эта плата действительно универсальная. Кроме того, контроллер двигателя ROHM BD6222HFP дает дополнительный порт с выходом 18 В и 2 А для управления приводами. На Gertboard также может быть установлен двухканальный 8-, 10- или 12-разрядный ЦАП и двухканальный 10-разрядный АЦП. Также шесть драйверов с открытым коллектором с выходным напряжением 50 В при 2 А, три кнопки и 12 буферов ввода/вывода делают эту плату расширения идеальным решением для тех, кто хочет сделать из Raspberry Pi больше чем просто компьютер.

Купить Gertboard можно за $49.99.

Разработанная Эндрю Робинсоном из Университета Манчестера, плата Piface Digital предоставляет быстрый способ для управления внешним аппаратным обеспечением с помощью линий ввода/вывода Raspberry Pi. Центральной частью Piface Digital являются две переключающие реле, которыми может управлять пользователь. Реле рассчитаны на напряжение 5 В и максимальный ток 10 А. Плата легко программируется с помощью Python, C и Scratch. Scratch также имеет эмулятор Piface, что позволяет графически отображать работу этой платы. Также Piface оснащена восемью цифровыми входами, восемью выходами с открытым коллектором, восемью светодиодами и четырьмя кнопками. Плата стоит $32.99.

Модуль камеры Raspberry Pi Camera Module подключается с помощью ленточного кабеля к встроенному порту CSI. Сама плата с камерой очень компактна, ее размеры 25 × 20 × 9 мм, а весит она всего 3 грамма. Эта плата может делать 5-мегапиксельные фотографии благодаря своему модулю с фиксированным фокусом Omnivision 5647. Камера поддерживает (разрешение [p] кадры в секунду) 1080p30, 720p60 и 480p60/90. Видео и изображения сохраняются на SD-карту Raspberry Pi (рекомендуемый объем 4 ГБ или больше). Шина CSI способна передавать потоковые данные с высокой скоростью прямо к процессору BCM2835 ARM 11. Raspberry Pi Camera Module стоит $25.

Пример использования: Pi Camera в Pi in Sky

Pi Camera недавно была использована в проекте Pi in the Sky, представляющем собой высотный аэростат, который поднял Pi на высоту почти 40 км.

Фотография, полученная с Pi in Sky

Одной из самых дешевых плат для Raspberry Pi является Slice of Pi. Этот комплект сначала должен быть собран, и в собранном виде плата предоставит ряд уникальных возможностей. Помимо последовательного расширителя портов ввода/вывода MCP23017, обеспечивающего 16 каналов, Slice of Pi имеет монтажную площадку для дополнительных компонентов. Ключевой особенностью Slice of Pi является разъем для модулей типа Xbee, который помимо самого Xbee поддерживает XRF, RN-XV и другие модули. Контакты на плате также упрощают доступ к портам ввода/вывода, напряжению 3.3 В, 5 В, земле и линиям TX/RX. Возможности беспроводной связи, несомненно, увеличили популярность этой платы, которая стоит всего $7.

Еще один вид Slice of Pi

5. Варианты LCD-дисплеев компании 4D Systems

4D Systems выпускает модули LCD-дисплеев для различных отладочных плат. Линейка для Raspberry Pi включает в себя модели с диагональю от 2.4"" до 4.3"". Лучшая модель в этой линейке,4.3-дюймовый TFT-экран uLCD-43-PT-PI поддерживает разрешение 480 × 272 пикселей. Ключевая особенность данного экрана — это резистивный сенсорный слой для ввода информации с помощью пальца или стилуса. Такой дисплей просто необходим тем, кому нужна портативность. Наиболее уникальным аспектом этой линейки экранов является адаптер 4D Serial Pi adapter. Он подключается к последовательному порту ввода/вывода Raspberry Pi и предоставляет 5 линий для подключения экрана, а также дублирует линии порта ввода/вывода для соединения с другой платой.

Цены на экраны компании 4D System варьируются от $65 до $145. 4D Serial Pi adapter стоит $9.

6. Самодельная сеть для мобильных телефонов на базе Raspberry Pi — Ettus USRP

В своем проекте PA Consulting Group использовала Raspberry Pi вместе с программно-определяемой радиосистемой Ettus Research Universal Software Radio Peripheral (USRP) B100 для создания мобильной базовой станции. В экранированный комнате инженеры установили программную точку доступа стандарта GSM под названием OpenBTS и открытую телефонную платформу FreeSwitch, группирующую голосовой или SMS трафик телефонов и передающую его в Интернет или другим телефонным сетям. С помощью самостоятельно написанного кода и различных программ это все было превращено в работающую сотовую сеть. PA Consulting Group использует этот и другие проекты, чтобы подтолкнуть клиентов на применение Raspberry Pi в своих собственных разработках. Стоит иметь в виду, что если эта базовая станция будет вещать за пределы одной комнаты, то могут последовать проблемы.

Ettus Research USRP B100 стоит $650.

Компания MYRIAD также выпустила антенну Myriad RF-1 для тех, кто хочет сэкономить на USRP B100. Myriad RF-1 продается по цене $299.

7. Сегментные RGB LCD-дисплеи 16 × 2 с клавиатурой компании Adafruit

Компания Adafruit Industries является одним из основных распространителей революции Raspberry Pi. Она сделала огромный вклад в развитие сообщества, представив всё от простых приложений до сложных плат расширения. Adafruit RGB 16× 2 LCD-дисплей является желанным дополнением к модельному ряду. Взаимодействуя с Raspberry Pi через порт ввода/вывода общего назначения, эта плата предоставляет две строки по 16 символов. Дисплей поставляется как с подсветкой экрана и темными буквами, так и с темным экраном и подсветкой букв. Кнопки на панели позволяют выполнять прокрутку и совершать выбор. Как и все продукты Adafruit это устройство поставляется с руководствами, помогающими пользователям установить его и создавать свои проекты.

Adafruit RGB Negative/Positive 16 × 2 LCD- дисплеи с клавиатурой стоят $24.95.

Компания Ciseco, которая также является производителем Slice of Pi, выпустила Pi LITE — светодиодную матрицу, непосредственно подключаемую к порту ввода/вывода общего назначения Raspberry Pi. Цель этого проекта, размещенного на Kickstarter, основывалась на том, что разработчики хотели преподнести пользователям Raspberry Pi возможность для быстрого старта и легкого освоения этого компьютера, поскольку многие говорили: «У меня есть Raspberry Pi, но я с ним еще ничего не сделал». С помощью этой светодиодной матрицы пользователь может выводить сообщения, прокручивать текст, отображать вертикальные или горизонтальные гистограммы, играть в игры типа тетриса и решать прочие задачи, требующие низкого разрешения. По сути Pi LITE является одноцветным дисплеем с низким разрешением 14× 9 пикселей (126 светодиодов). Непосредственным управлением светодиодами занимается микроконтроллер ATMega328p, данные берутся с Raspberry Pi через UART.

Цена наPi LITE составляет $29.80.

9. XloBorg — датчик движения и направления для Raspberry Pi

Плата XloBorg оснащает Raspberry Pi 3-освым акселерометром и 3-осевым магнитометром. Цифровой акселерометр Freescale Xtrinsic MMA8451Q позволяет определять положение и движение Raspberry Pi. Он дает возможность создать игровой контроллер на основе методики захвата движения. Его способность определять удары и вибрацию может быть полезна для реализации человеко-машинного интерфейса. Цифровой магнитометр Freescale Xtrinsic MAG3110 оснастит компьютер функциями компаса, такими как определение местоположения, навигация и определение скорости.

XloBorg можно приобрести за $13.

10. PicoBorg — управляй моторчиками с помощью Raspberry Pi

Создатели XloBorg выпустили также компактный контроллер двигателей постоянного тока PicoBorg. С помощью порта ввода/вывода общего назначения пользователь может управлять четырьмя драйверами нижнего плеча или четырьмя устройствами. Максимальное рабочее напряжение может составить 20 В, хотя рекомендуется 12 В, а максимальный ток 2 А, для длительной работы рекомендовано не более 1 А. Эта плата в основном нацелена на использование с двигателями постоянного тока, управляемые ШИМ-выводом Raspberry Pi.Компания-производитель PiBorg также предлагает с помощью платы XloBorg управлять вентилятором или соленоидом, или даже их комбинацией, а также управлять одним 6-проводным шаговым двигателем.

PicoBorg стоит $10.50.

11. LedBorg — плата со сверхъярким RGB-светодиодом

Компания PiBorg выпустила еще одно простое дополнение к Raspberry Pi — один RGB-светодиод. Он может светить 26 разными цветами в трех интенсивностях: выключен, 50% и 100%. Типичными областями применения такой платы будут освещение под настроение и индикация статуса.

КупитьLedBord можно за $7.40.

12. RadioBlocks — беспроводной модем стандарта IEEE 802.15.4

Используя только четыре линии ввода/вывода, выделенные под UART, RadioBlock компании Colorado Micro Devices дает пользователям возможность беспроводного доступа в соответствии со стандартом IEEE 802.15.4. Этот стандарт является основой для таких протоколов, как ZigBee, MiWi, WirelessHART и ISA100.11a. Он также может применяться с 6LoWPAN. На плате радиомодуль Atmel AT86RF231 IEEE 802.15.4 Radio совмещен с микроконтроллером NXP LPC1114. Изначально RadioBlock был создан для работы с любой встраиваемой платформой, вроде Arduino и BeagleBone. Но, вероятно, Raspberry Pi будет тем устройством, с которым этот модем будет применяться наиболее часто. Доступны две версии RadioBlock — с питанием основным напряжением и с автономным (батарейным) питанием.

Цена на данный модуль составляет $22.

BrickPi объединяет Raspberry Pi с системой LEGO Mindstorm. BrickPi позволяет подключать до трех NXT-моторов и до четырех датчиков из наборов LEGO. Как и обычные наборы LEGO Mindstorm Raspberry Pi также запитывается от батареи 9 В. Корпус BrickPi спроектирован таким образом, чтобы можно было присоединить элементы конструктора LEGO, благодаря этому Raspberry Pi становится частью настоящего творения. BrickPi представляет собой добавочную плату, обеспечивающую функциональность, присущую контроллерам LEGO NXT. Компания-производитель Dexter Industries имеет большое и бурно развивающееся сообщество поддержки программного обеспечения для BrickPi.

Плата BrickPi доступна в двух вариантах: сама плата и корпус за $65 или плата, корпус и апгрейд источника питания (более надежный DC-DC преобразователь) за $80.

14. Игры и приложения для Raspberry Pi

WyoLum Team представляет собой сообщество единомышленников среди инженеров и студентов. Эта команда выпустила AlaMode — Arduino-совместимую плату, которая подключается к порту ввода/вывода Raspberry Pi. Целью WyoLum Team является обеспечение пользователей Raspberry Pi доступом к бесчисленным библиотекам, устройствам и платам вселенной Arduino, а также к сообществу Arduino. AlaMode можно запитать от Raspberry Pi, батарейки или USB. Для регистрации данных или поддержки памяти приложения был добавлен дополнительный слот для SD-карт. AlaMode также имеет выводы для подключения GPS-приемника Fastrax UP501.

Купить AlaMode можно за $50.01.

Перевод сайт

   Благодарим Вас за интерес к информационному проекту сайт.
   Если Вы хотите, чтобы интересные и полезные материалы выходили чаще, и было меньше рекламы,
   Вы можее поддержать наш проект, пожертвовав любую сумму на его развитие.

Raspberry Pi для домашней автоматизации. Релейный модуль

Raspberry Pi для домашней автоматизации. Релейный модуль

ВНИМАНИЕ!!! Сайт переносится на новый ресурс - https://whp.home.blog

Пока продолжается процесс адаптации контроллеров системы домашней автоматизации для работы со стандартным Modbus RTU, немного поговорим о подключении к Raspberry Pi различных готовых модулей. Начнем с самого простого - подключение к портам GPIO релейного модуля.

В продаже можно найти различные модификации релейных модулей на 1, 2, 4, 8 и более каналов. Все они, как правило, выполнены по одинаковой схеме и имеют «на борту» гальваническую развязку на оптронах,транзисторные ключии электромагнитные реле либо на 5В , либо на 12В .

Оказавшиеся в моем распоряжении два 4-х канальных модуля были выполнены на реле с напряжением 12В (рис.1)

Рис.1

В описании полученных релейных модулей было указано, что для управления реле в качестве активног о используется низкий уровень. Т.е. при низком уровне на входе канала модуля соответствующее реле включено , а при высоком - отключено . Для более детального рассмотрения этого вопроса обратимся к принципиальной схеме, которая была составлена по печатной плате модуля (рис. 2). На схеме показан только один канал, остальные каналы идентичные.

Рис.2

При высоком уровне на входе модуля светодиод во входной цепи и светодиод оптрона выключены, на базе транзистора Q1 присутствует низкий уровень, транзистор закрыт и реле отпущено. При подаче на вход низкого уровня светодиоды включаются, транзистор открывается и реле подтягивается. Диод, шунтирующий обмотку реле, служит для подавления самоиндукции, возникающей при коммутационных процессах.

Обратите внимание, что при установленной перемычке JD питание оптрона составляет 12В . Это неприемлемо при работе с ТТЛ уровнями или уровнями 3,3В . Поэтому, для работы рассматриваемого здесь модуля необходимо перемычку снять и подключение к портам GPIO Raspberry Pi выполнить в соответствии с рис.3:

Рис.3

Так как реле включается при низком управляющем уровне на входе, следовательно, на портах GPIO, которые управляют реле, при загрузке Raspberry Pi должны устанавливаться высокие уровни. Для этого достаточно внести изменения в конфигурационный файл - вместо x = OUT 0 указать x = OUT 1 , где х - номер порта (рис.4)

Рис.4

Так же хотелось бы остановиться на схемной организации управления нагрузками, потребляющими большой ток, например, мощными электронагревателями или вентиляторами. Обычно для таких нагрузок мощности контактов электромагнитного реле модуля недостаточно и их применяют в качестве промежуточных реле , управляющих пускателями (контакторами), которые в свою очередь уже непосредственно коммутируют нагрузку. Для повышения надежности в таких системах имеет смысл использовать 2-х релейные схемы управления, где одно реле (К1) отвечает за включение нагрузки, а второе (К2) - за отключение . Принципиальная схема 2-х релейной схемы управления приведена на рис.5:

Рис.5

Принцип работы 2-х релейной схемы предельно прост. В исходном состоянии реле К1 , К2 и пускатель ПМЛ отпущены, нагрузка отключена. При кратковременном срабатывании реле К1 его нормально-разомкнутые контакты К1.1 подают напряжение на катушку пускателя, пускатель подтягивается, подает питание на нагрузку через контакты ПМЛ-1 и своими блок-контактами ПМЛ-БК становится на «самоподхват». Для отключения нагрузки необходимо кратковременно включить реле К2 , его нормально-замкнутые контакты К2.1 разорвут цепь питания катушки пускателя, нагрузка отключится и схема вернется в исходное состояние.

Преимущество управления с помощью 2-х релейной схемы в том, что электромагнитные реле К1 и К2 включаются только на 1-2 секунды во время включения или отключения нагрузки, остальное время они находятся в отпущенном состоянии. Это предотвращает бесполезную нагрузку на блок питания релейного модуля и повышает надежность управления в целом.

Как недостаток следует отменить необходимость использования для управления нагрузкой двух каналов релейного модуля (т.е получается, что 4-х канальный релейный модуль обеспечит управление только двумя нагрузками). Но тут уже в каждом конкретном случае нужно оценивать что важнее - количество каналов или надежность управления.

Так же в системах управления «высокой ответственности» крайне желательно сделать сигнализацию включенного/отключенного состояния нагрузки. Реализовать такую функцию можно с помощью трансформатора тока, включенного в цепь нагрузки, или, что более просто, с помощью ещё одного реле, подключенного параллельно нагрузке. Контакт реле включается на вход Raspberry Pi и позволяет реально идентифицировать включенное или отключенное состояние нагрузки.