آشنایی با برد رزبری پای

اگر با IoT و پروژه‌های DIY سروکار داشته ­باشید، قطعاً نام رزبری‌پای را شنیدید. کامپیوترهای تک‌بردی که با ورود خود، به دلیل قیمت و کاربرد مناسب، جای خود را در دل علاقه‌مندان به برنامه­‌نویسی و الکترونیک باز کرده‌اند. این روزها هم توی صفحه­‌های تکنولوژی، اسم Raspberry Pi 4 خیلی داغ شده و شرکت رزبری­‌پای با انتشار خبر تولید این بردها، همه‌­ی طرفداران خود را هیجان‌زده­ کرده ­است! چرا که با وجود ارتقای سخت­‌افزاری در نسخه‌ی آخر، حفظ قیمت مناسب آن نسبت به نسخه‌های قبلی و حتی بردهای رقیب، هرکسی را شگفت‌زده می­‌کند!

شاید بپرسید اصلاً این برد چی هست؟ با این قیمت ارزش خرید دارد؟ چه فرقی با بقیه بردها می‌کند؟ با آن­ چه کارهایی را می‌توانم انجام ‌بدم؟ با من همراه­ باشید تا در این قسمت ابتدا به معرفی رزبری­‌پای و مدل‌های مختلف آن بپردازیم، سپس پرچم‌دار این شرکت یعنی رزبری‌پای ۴B را مفصل بررسی­ کرده و جواب سوال‌های بالا را پیدا کنیم. می‌­دانم که خیلی حوصله‌­ی خواندن مطالب طولانی و پر از جزییات اضافی را ندارید، پس خیلی سریع شما را سر اصل مطلب می‌برم. این مطلب قسمت اول از مجموعه‌ی آموزش جامع رزبری‌پای (مبتدی تا پیشرفته) است و قصد داریم مطالب زیر را با هم بررسی کنیم:

  • معرفی انواع بردهای رزبری‌پای
  • آشنایی با برد رزبری‌پای ۴ و قطعات و ویژگی‌های آن
  • معرفی لوازم ضروری و غیر ضروری برای کار با رزبری‌پای ۴

رزبری­‌پای: از کجا آمده‌­ام، آمدنم بهر چه بود، به کجا می‌­روم آخر؟

احتمالاً با شنیدن نام رزبری­‌پای، این سوال برای شما پیش­ آمده که بین این همه اسم، چرا اصلاً اسم آن را رزبری­‌پای گذاشته­‌اند؟! (Raspberry به معنای تمشک و pi (پای) ما را به یاد نوعی کیک می‌­اندازد). طبق گفته­‌ها، نام این برد از کامپیوترهای اولیه مانند Apple (سیب)، Tangerine (نارنگی)، Apricot (زردآلو) و Acorn (بلوط) که همگی نوعی میوه­ هستند، الهام گرفته­ شده و Pi نیز معرف ایده‌­ی ساخت کامپیوترهای کوچک با پشتیبانی از زبان برنامه‌­نویسی پایتون (Python) است. محصولات رزبری‌­پای در ولز، چین و به­‌صورت محدود در ژاپن تولید می‌­شوند. اگر شما قصد خرید این برد را داشته ­باشید، حتماً با قیمت‌­های مختلفی در بازار روبه‌­رو می‌­شوید. چرا؟ چون محصولات هر سه کشور (به‌­خصوص چین و بریتانیا) در سراسر دنیا  اغلب توسط دو شرکت تجاری Element 14 و RS در بازار عرضه ­می‌­­شوند و دلیل اصلی این اختلاف قیمت، نحوه‌­ی بسته‌­بندی و خدمات پس از فروش این محصولات است. وگرنه از نظر کیفی، تفاوت چندانی در این محصولات به چشم نمی‌­خورد. این بردها ابتدا برای آشنا کردن دانش‌­آموزان و کودکان با برنامه‌­نویسی و الکترونیک به بازار عرضه شد. به­‌همین دلیل، شرکت رزبری­‌پای سادگی و قیمت مناسب را هدف اصلی تولید محصولات خود قرارداد. به­‌طوری­که خیلی راحت می‌­توانید فایل Image سیستم­‌عامل را روی SD Card بارگذاری­ و با اتصال ماوس و کیبورد USB، با برد خود کار کنید. در کنار این قیمت مناسب و سادگی، وجود سخت­‌افزار نسبتاً قدرتمند، بلوتوث و Wi-Fi (از نسخه­‌ی Raspberry Pi 3 به بعد) و پایه­‌های ورودی-خروجی کافی برای انجام پروژه­‌های  DIY، رباتیکی و اینترنت اشیا (IoT)، نظر دانشجویان و مهندسان را هم به این برد جلب ­کرد. بنابراین، رزبر‌‌ی‌­پای در کنار اهداف اولیه‌­ی خود، سعی ­کرده هر بار با ارائه‌­ی نسخه­‌های جدیدتر، به نیاز افراد حرفه‌­ای‌­تر هم پاسخ ­دهد. همچنین با توجه به این­که سیستم­‌عامل­‌های سازگار با این برد غالباً برپایه­‌ی لینوکس بوده (البته سیستم­‌عامل‌­های غیر لینوکسی هم برای رزبری­‌پای وجود داره) و برنامه­‌نویسی آن با زبا­ن‌­هایی مانند پایتون، C و ++C انجام ­می‌­شود، می‌­توان این بردها را از نظر نرم‌­افزاری منبع-باز در نظر ­گرفت. (تعریف منبع-باز در بخش آموزش مقدماتی و کاربردی لینوکس گفته‌ ­شده ­است)

برای انتخاب از میان انواع بردهای رزبری­‌پای، خیلی با مدل­‌های زیادی رو­به‌­رو نیستید. بنابراین دچار سردرگمی نخواهید شد. در واقع تا به‌­حال تنها ۵ نسخه­‌ی اصلی از رزبری­‌پای به بازار ارائه ­شده که هرکدام دارای قدرت و ویژگی­‌های خاص خود هستند. نام‌­گذاری مدل‌­های این برد هم به این صورت است که از دو بخش اصلی تشکیل شده: بخش اول، عددی است که نسل برد را نشان ­می‌­دهد، مانند Raspberry Pi 2 یا Raspberry Pi 3 و قسمت بعدی شامل عبارات A ،A+ ،B و +B است که قدرت و ویژگی‌­های یک نسل را مشخص­ می‌­کند. در حالت کلی مدل­‌های B و +B قدرت و امکانات بیشتر، و A و +A ابعاد و قیمت کمتری دارند. در ادامه به بررسی دقیق­‌تر انواع این برد می‌­پردازیم.


با رزبری‌­پای چه کارهایی می­‌توان انجام‌ ­داد؟

با در نظر گرفتن ویژگی­‌های گفته ­شده، می­‌توان کاربردهای فراوانی برای رزبری­‌پای معرفی­ کرد. با توجه به پورت‌­های GPIO و پشتیبانی این برد از زبان‌­های ++C و پایتون (Python)، می‌­توان به‌­عنوان یک میکروکنترلر از آن استفاده ­کرد. به عبارت دیگر، این برد قابلیت راه‌اندازی سنسورها، ماژول­‌ها و سایر قطعات الکترونیکی را برای شما فراهم ­می­‌کند. همچنین با توجه به برخورداری این برد از Wi-Fi، بلوتوث و USB، این کار نسبت به سایر بردها می­‌تواند ساده‌­تر هم باشد. این قابلیت‌­ها رزبری‌­پای را به ابزاری مناسب برای انجام پروژه‌­های اینترنت اشیا (IoT) و خلاقانه تبدیل­ کرده ­است. از دیگر کاربردهای آن می­‌توان به استفاده از این برد به‌­عنوان یک کامپیوتر شخصی قابل حمل برای ذخیره‌ی اطلاعات و یا یک مدیاسنتر اشاره­ کرد. از طرفی، به­‌دلیل توانایی برقراری اتصال به اینترنت، این برد را می‌­توان به‌­عنوان یک وب‌­سرور یا دیتا سنتر نیز به‌­کار گرفت. بنابراین با رزبری‌­پای می­‌توانید کارهای متنوع و جالبی در زمینه‌­های مختلف و به‌­صورت ترکیبی با سایر بردها انجام ­دهید. از راه دور دمای اتاق­‌های خانه‌­ی خود را کنترل ­کنید یا یک سیستم حضور-غیاب ساده برای محل کار خود طراحی ­کنید. وب‌­سایت شخصی خود را راه‌­اندازی کرده یا در هرجایی فیلم ببینید و به موسیقی مورد نظر خود گوش­ کنید. حتی می‌­توانید پروژه‌­های پیچیده­‌تری مثل کنترل وسایل با موبایل یا بارگذاری اطلاعات سنسورها روی اینترنت از یک محل، و دسترسی و دریافت آن از محل دیگر را پیاده‌­سازی­ کنید. آن را به آردوینو و سایر میکروکنترلرها متصل‌ ­کرده و پروژه‌های ترکیبی IoT انجام ­دهید. با استفاده از رزبری‌­پای می­‌توانید یک سیستم امنیتی با دوربین مداربسته طراحی­ و تصویر آن را به‌­صورت زنده در هرجایی توسط اینترنت مشاهده­ کنید. پس کاربردهای رزبری‌­پای محدود نیست و به نیاز، خلاقیت و توانایی شما در استفاده از قابلیت‌­های آن بستگی دارد. در ادامه به معرفی انواع مختلف این برد و بررسی امکانات آن‌­ها می­‌پردازیم.

 

معرفی انواع بردهای رزبری­‌پای

  • رزبری‌­پای زیرو (Raspberry Pi ZERO): جمع‌ ­و جور، کار راه­‌بنداز و ارزان

gif;base64,R0lGODlhAQABAAAAACH5BAEKAAEALAAAAAABAAEAAAICTAEAOw== - آشنایی با برد رزبری پای

رزبری­‌پای زیرو ارزان‌­ترین و ساده­‌ترین نسل از بردهای رزبری‌­پای است که در ۳ مدل Raspberry Pi Zero W ،Raspberry Pi Zero و Raspberry Pi Zero WH تولید می­‌شود. این بردها به ترتیب در سال­‌های ۲۰۱۵، ۲۰۱۷ و ۲۰۱۸ به بازار عرضه­ شده و از نظر قدرت پردازشی کاملاً مشابه‌­اند. نسخه‌­ی اولیه‌­ی Zero به‌دلیل حجم کم و قیمت مناسب، برای انجام پروژه‌­های اینترنت اشیا و رباتیکی بسیار مناسب می­‌باشد. اما نداشتن بلوتوث و Wi-Fi همواره مورد انتقاد مشتریان این مدل بوده ­است. بنابراین شرکت رزبری‌­پای پس از دریافت انتقادات، نسخه­‌ی Zero W را با بلوتوث نسل چهارم و Wi-Fi روانه‌­ی بازار کرد. همانطور که در تصویر مشاهده­­ می‌­کنید، این نسل از خانواده‌­ی رزبری­‌پای دارای ۴۰ پایه‌ی ورودی-خروجی بوده که فاقد پین هدر (Pin Header) می­‌باشند و برای استفاده از آن‌­ها باید قطعات ورودی-خروجی را به پایه‌­ها لحیم ­کنید. این ویژگی، استفاده از این بردها را برای اهداف آموزشی و شخصی نامناسب کرده ­بود. بنابراین تولیدکنندگان برای حل این مشکل هم، نسخه­‌ی Raspberry Pi Zero WH را معرفی­ کردند که تنها تفاوت آن با Zero W، پین­ هدرهای این مدل است. مشخصات دو مدل Zero و Zero W در جدول زیر نمایش ­داده­ شده ­است.

Raspberry Pi Zero W Raspberry Pi Zero مشخصات
BCM2835 1 GHz ARM1176JZF-S BCM2835 1GHz ARM1176JZF-S CPU
۱ ۱ تعداد هسته‌های پردازنده
Broadcom Video Core IV 400 MHz Broadcom Video Core IV 400 MHz GPU

۵۱۲ MB

۵۱۲ MB RAM
 MicroSD  MicroSD حافظه
 ۱*Micro USB 2.0 Socket ۱*Micro USB 2.0 Socket USB
ندارد ندارد Ethernet
۸۰۲.۱۱b/g/n Wireless LAN ندارد Wi-Fi
 (Bluetooth 4.1 (BLE ندارد Bluetooth
 دارد دارد دوربین
Mini HDMI Mini HDMI ورودی-خروجی تصویری
 Mini HDMI  Mini HDMI ورودی-خروجی صوتی
۴۰  ۴۰ تعداد پایه‌های ورودی-خروجی
۶۵mm*30mm*5mm ۶۵mm*30mm*5mm اندازه‌‌ی برد
$۱۰ قیمت (دلار)

 


  • رزبری­‌پای ۱ و ۲: از رده خارج!

gif;base64,R0lGODlhAQABAAAAACH5BAEKAAEALAAAAAABAAEAAAICTAEAOw== - آشنایی با برد رزبری پای

رزبری‌­پای ۱ (راست) و رزبری‌­پای ۲ (چپ) اولین و دومین نسل از مینی‌­کامپیوترهای رزبری­‌پای هستند که به ترتیب در فوریه سال­­‌های  ۲۰۱۲ و ۲۰۱۵ به بازار عرضه­ شدند. امروزه با ورود نسخه­‌های جدیدتر ۳ و ۴ با توان پردازشی بالا، بلوتوث و Wi-Fi داخلی و قیمت برابر، این بردها با استقبال کمتری روبه­‌رو هستند. به­‌طوری که در بازار ایران به ­سختی می­‌توان آن‌­ها را پیدا کرد. نسخه­‌ی اول (Raspberry Pi) ابتدا با مدل‌­های A و B تولید و سپس توسط مدل­‌های +A و +B جایگزین ­شدند. بنابراین فروش نسخه­‌های اولیه­‌ی A و B توسط سایت رزبری­‌پای متوقف شده ­است. همچنین رزبری­‌پای ۲ (Raspberry Pi 2B) فقط با مدل B تولید شده که تنها CPU و RAM آن نسبت به مدل پیشین خود ارتقا یافته­ است. در نهایت شرکت رزبری­‌پای به جای ارائه‌­ی مدل­­ +B آن، تصمیم به تولید نسل سوم محصولات خود گرفت. در جدول زیر مشخصات نسل اول و دوم بردهای رزبری‌­پای نمایش داده­ شده ­است.

Raspberry Pi ۲B +Raspberry Pi B +Raspberry Pi A مشخصات
BCM2836 900MHz  ARMCortex-A7

(۳۲ Bit)

BCM2835 700MHz  ARM1176JZFS

(۳۲ Bit)

BCM2835 700MHz  ARM1176JZFS

(۳۲ Bit)

CPU
۴  ۱ ۱ تعداد هسته‌های پردازنده
Video Core IV  Video Core IV Video Core IV GPU

۱ GB

 ۵۱۲ MB ۵۱۲ MB RAM
 MicroSD   MicroSD  MicroSD حافظه
 ۴*Micro USB 2.0 Socket  ۱*Micro USB 2.0 Socket ۱*Micro USB 2.0 Socket USB
دارد  دارد ندارد Ethernet
ندارد  ندارد ندارد Wi-Fi
ندارد  ندارد ندارد Bluetooth
 دارد دارد دارد دوربین
HDMI/DSI HDMI/DSI HDMI/DSI ورودی-خروجی تصویری
 ۳.۵mm jack, HDMI ۳.۵mm jack, HDMI ۳.۵mm jack, HDMI ورودی-خروجی صوتی
۴۰  ۴۰  ۴۰ تعداد پایه‌های ورودی-خروجی
۸۵.۶mm*56.5mm*17mm ۸۵.۶mm*53.98mm*17mm ۶۵mm*56.5mm*10mm اندازه‌‌ی برد
 $۳۵ $۲۵ $۲۰ قیمت (دلار)

 


  • رزبری­‌پای ۳: نو که اومد به بازار  کهنه میشه دل‌آزار!

gif;base64,R0lGODlhAQABAAAAACH5BAEKAAEALAAAAAABAAEAAAICTAEAOw== - آشنایی با برد رزبری پای

این نسل از خانواده­‌ی رزبری‌­پای هم به‌­منظور جایگزینی نسل دوم در فوریه سال ۲۰۱۶ به بازار معرفی­ شد. باتوجه به این که هنوز مدت زیادی از عرضه­‌ی نسل چهارم این بردها نگذشته، رزبری‌پای ۳ را می‌توان به‌­عنوان محبوب‌­ترین و پرفروش‌­ترین نسخه بین سایر بردهای این مجموعه حساب کرد. هرچند با ورود رزبری‌پای ۴ با مشخصات بهتر و قیمت برابر، این نسخه هم کم‌کم به سرنوشت رزبری‌پای ۱ و ۲ دچار خواهد شد. اندازه و شکل ظاهری این برد، مشابه نسخه­‌های قبلی می‌باشد اما از نظر سخت­‌افزاری به CPU چهار هسته‌­ای با فرکانس بالاتر مجهز شده ­است. مهم­‌ترین نکته و تفاوت آن با نسل­‌های قبلی، اضافه ­شدن بلوتوث و Wi-Fi داخلی است که این برد را به یک گزینه مناسب برای سیستم­‌های شبکه و اینترنت اشیا تبدیل­ کرده ­است. بنابراین توسط این برد، بدون نیاز به ماژول خارجی و به­‌راحتی می‌­توانید به اینترنت و سایر بردها متصل ­شوید. اکنون سه مدل B+ ،B و A+ در بازار یافت می­‌شود که مدل B+ کامل‌­ترین و قدرتمندترین نسخه از این نسل است. مشخصات فنی این سه مدل در جدول زیر نمایش داده­ شده ­است.

+Raspberry Pi 3 A +Raspberry Pi 3 B Raspberry Pi 3 B مشخصات
BCM2837 1.4 GHz ARM V8

(۶۴ Bit)

BCM2837 1.4 GHz ARM V8

(۶۴ Bit)

BCM2837 1.2 GHz ARM V8

(۶۴ Bit)

CPU
۴ ۴ ۴ تعداد هسته‌های پردازنده
Video Core IV 400 MHz Video Core IV 400 MHz Video Core IV 300 MHz GPU

 ۵۱۲ MB

۱ GB ۱ GB RAM
 MicroSD   MicroSD  MicroSD حافظه
۱*Micro USB 2.0 Socket  ۴*Micro USB 2.0 Socket ۴*Micro USB 2.0 Socket USB
ندارد  دارد دارد Ethernet
۸۰۲.۱۱b/g/n Wireless LAN ۸۰۲.۱۱b/g/n Wireless LAN ۸۰۲.۱۱b/g/n Wireless LAN Wi-Fi
(Bluetooth 4.2 (BLE (Bluetooth 4.2 (BLE (Bluetooth 4.1 (BLE Bluetooth
 دارد دارد دارد دوربین
HDMI/DSI HDMI/DSI HDMI/DSI ورودی-خروجی تصویری
 ۳.۵mm jack, HDMI ۳.۵mm jack, HDMI ۳.۵mm jack, HDMI ورودی-خروجی صوتی
۴۰  ۴۰  ۴۰ تعداد پایه‌های ورودی-خروجی
۶۵mm*56mm*11mm ۸۵.۶mm*56.5mm*17mm ۸۵.۶mm*56.5mm*17mm اندازه‌‌ی برد
 $۲۵ $۳۵ $۳۵ قیمت (دلار)

 


  • رزبری‌پای ۴: دیگه از یه برد چی می‌­خوای؟

gif;base64,R0lGODlhAQABAAAAACH5BAEKAAEALAAAAAABAAEAAAICTAEAOw== - آشنایی با برد رزبری پای

به تازگی رزبری‌­پای علاقه‌­مندان خود را غافل‌گیر و نسخه‌­ی آخر بردهای خود را با اعمال تغییراتی در جهت بهبود عملکرد نسل سوم به بازار معرفی­ کرده­ است. طبق عادت، این شرکت قیمت نسل چهارم را با وجود ارتقا نسبت به مدل‌­های قبلی، همچنان ثابت و ارزان (البته واسه اونا!) نگه­ داشته­ است. با توجه به تصویر، از نظر تفاوت ظاهری می­‌توان به جایگزینی دو رابط  Mini HDMI با قابلیت پشتیبانی ۴K به جای یک رابط، دو پورت USB 3.0  و تغییر پورت تغذیه از Micro USB به USB Type C اشاره‌­کرد. رزبری‌­پای ۴ در سه نسخه­ با RAM یک، دو و چهار گیگابایتی با قیمت‌­های ۳۵، ۴۵ و ۵۵ دلار به بازار عرضه ­شده ­است. همچنین، علاوه‌­بر RAM، پردازنده، بلوتوث و Wi-Fi آن نیز نسبت به مدل­های قبلی ارتقا یافته و آن را به یک انتخاب ایده‌­آل برای پروژه­‌های پژوهشی و اینترنت اشیا تبدیل­ کرده ­است. بنابراین با این برد می‌­توانید پردازش‌­های سنگین­‌تر انجام‌­ دهید، اتصالات سریع­‌تری داشته­ باشید و با کیفیت ۴K در دو صفحه­ نمایشِ سری فیلم ببینید. پس کم‌­کم می­‌توانید لپتاپ و کامپیوتر خود را جمع­ کرده و این برد با قیمت خیلی کمتر را جایگزین آن­‌ها ­کنید!

Raspberry Pi ۴ B مشخصات
(BCM2711 1.5 GHz  ARMCortex-A72 (64 Bit CPU
۴ تعداد هسته‌های پردازنده
Video Core IV 500MHz GPU
۱ GB , 2 GB , 4 GB RAM
 MicroSD حافظه
۲* USB 2.0 , 2* USB 3.0 USB
دارد Ethernet

۲.۴ GHZ and 5 GHz

Wi-Fi
(Bluetooth 5.0 (BLE Bluetooth
دارد دوربین

۲*Micro HDMI (4K)

ورودی-خروجی تصویری
۳.۵mm jack, Micro HDMI ورودی-خروجی صوتی
 ۴۰ تعداد پایه‌های ورودی-خروجی
۸۵.۶mm*56.5mm*17mm اندازه‌‌ی برد

$۳۵ (۱ GB), $45 (2 GB), $55 (4 GB)

قیمت (دلار)

 


بررسی قطعات مختلف و پایه‌­های GPIO رزبری­‌پای ۴B

تا اینجا با انواع بردهای رزبری­‌پای و تفاوت­ آن‌­ها با یکدیگر آشنا شدیم. از این مرحله به بعد با توجه به ورود نسل چهارم این برد و همچنین وجود منابع کافی درباره‌­ی رزبری‌­پای ۳، به بررسی قطعات  و بخش­‌های مختلف برد رزبری‌­پای ۴ می­‌پردازیم.

gif;base64,R0lGODlhAQABAAAAACH5BAEKAAEALAAAAAABAAEAAAICTAEAOw== - آشنایی با برد رزبری پای

تصویر فوق نمایی از یک برد رزبری­‌پای ۴ مدل B است که قطعات آن به ترتیب شماره عبارتند از:

۱- پردازنده‌­ی BROADCOM BCM 2711 64 Bit: این پردازنده از نوع ARM Cortex A72 بوده و شامل چهار هسته با فرکانس کاری ۱.۵ GHz می­‌باشد که نسبت به نسل قبلی قویتر شده ­است.

۲- RAM: نسخه‌­ی چهارم این بردها برخلاف مدل‌­های پیشین با RAMهای ۱، ۲و ۴ گیگابایتی عرضه­ شده ­است.

۳- Wireless 2.4 GHz / 5GHz و Bluetooth 5 BLE

۴- Micro SD Slot: همانند نسخه­‌های قبلی، رزبری­‌پای ۴B نیز از حافظه­­‌ی MicroSD جهت ذخیره اطلاعات و راه‌­اندازی سیستم‌­عامل استفاده­ می‌­کند. این بخش ضروری بوده و بدون SD card قادر به راه‌­اندازی برد نخواهید بود. در واقع این قسمت مثل Hard Drive برای کامپیوترها عمل­ می­‌کند.

۵- MIPI DSI Display Port: پورت رابط برای راه‌اندازی نمایشگرهای قابل اتصال با کابل Flat.

۶- پورت (USB Type C (5.1V , 3A: برخلاف نمونه­‌های قبلی، در این مدل از USB نوع C به جای Micro USB برای تغذیه­‌ی مدار استفاده ­شده ­است.

این برد به منبع تغذیه با جریان ۳ آمپر نیاز دارد در حالی که نسل سوم آن ۲/۵ آمپر شدت جریان لازم داشت.

۷- ۴K Micro HDMI Ports: از دیگر تفاوت­‌های رزبری‌­پای ۴B با نمونه­‌های قبلی استفاده از دو پورت Micro HDMI با قابلیت پشتیبانی ۴K به جای یک پورت HDMI است. بنابراین شما می‌­توانید همزمان از طریق دو نمایشگر یا مانیتور کنار هم به محیط رزبری‌­پای خود دسترسی و از دیدن فیلم با کیفیت بالا لذت ببرید. (تصویر ۴K با ابعاد ۲ برابر!).

توجه داشته ­باشید که این پورت­‌ها را نمی‌­توانید به لپتاپ متصل ­کنید. زیرا لپتاپ و رزبری‌­پای هر دو به‌­صورت خروجی HDMI کار می‌­کنند.

۸-MIPI CSI Camera Port : با رزبری‌­پای ۴B نیز می‌­توانید مشابه بردهای قبلی به راحتی ماژول دوربین را از طریق پورت CSI راه‌­اندازی و فیلم­‌برداری و عکاسی کنید.

۹- جک ۳/۵ میلی‌­متری برای انتقال داده­‌های صوتی

۱۱ و ۱۰-  USB 2.0 & USB 3.0 Ports: در این نسخه برخلاف مدل‌­های پیشین از دو پورت USB 2.0 و دو پورت USB 3.0 برای انتقال داده با سرعت بالاتر استفاده­ شده ­است.

۱۲- درگاه Ethernet برای اتصال به اینترنت و شبکه: از نظر ظاهری نیز جای پورت­‌های USB و Ethernet در مقایسه با رزبری­‌پای ۳ تغییر کرده و نرخ انتقال داده‌­ی این درگاه نسبت به نسخه‌­های پیشین افزایش یافته ­است.

۱۳- PoE Hat Header: این پورت به­‌منظور تغذیه برد رزبری­‌پای توسط Ethernet از نسخه­‌ی ۳B+ به بعد در سال ۲۰۱۸ اضافه­‌شده‌­است. برای این منظور، رزبری­‌پای یک ماژول مخصوص همراه با فن به نام PoE Hat Header تولید کرده که تغذیه‌­ی مدار را از طریق Ethernet ممکن می‌سازد.

۱۴- Pins: پایه‌های ورودی-خروجی جهت اتصال به انواع سنسور ماژول­‌ها که در تصویر زیر شماره و نوع آن­‌ها نمایش داده شده ­است.

ولتاژ خروجی هریک از پین­‌ها به استثنای پین­‌های ۲ و ۴، ۳/۳ ولت و حداکثر جریان قابل تحمل برای آن­ها ۱۶ میلی­‌آمپر است. از این ۴۰ پایه، ۲۶ پایه می‌­تواند به‌­عنوان ورودی-خروجی عمومی مورد استفاده­‌ قرار بگیرد که در تصویر زیر با عبارت GPIO مشخص­ شده­ اند.

gif;base64,R0lGODlhAQABAAAAACH5BAEKAAEALAAAAAABAAEAAAICTAEAOw== - آشنایی با برد رزبری پای

این پایه‌ها با جزئیات بیشتر در جدول زیر نمایش داده شده‌اند:

(عملکرد) شماره‌ی پین BCM شماره‌ی پین (BOARD) شماره‌ی پین (BOARD) (عملکرد) شماره‌ی پین BCM
۵V ۲ ۱ ۳V3
۵V ۴ ۳ (GPIO 2 (SDA1,I2C
GND ۶ ۵ (GPIO 3 (SCL1,I2C
(GPIO 14 (TXD0,UART ۸ ۷ (GPIO 4 (GPCLK0
(GPIO 15(RXD0,UART ۱۰ ۹ GND
GPIO 18 ۱۲ ۱۱ GPIO 17
GND  ۱۴ ۱۳ GPIO 27
GPIO ۲۳ ۱۶ ۱۵ GPIO ۲۲
GPIO ۲۴ ۱۸ ۱۷ ۳V3
GND ۲۰ ۱۹ (GPIO 10 (SPI0_MOSI
GPIO ۲۵ ۲۲ ۲۱ (GPIO 9 (SPI0_MISO
(GPIO 8 (SPI0_CE0 N ۲۴ ۲۳ (GPIO 11 (SPI0_CLK
(GPIO 7 (SPI0_CE1 N ۲۶ ۲۵ GND
(SCL0,I2C) ۲۸ ۲۷ (SDA0,I2C)
GND ۳۰ ۲۹ GPIO 5
GPIO 12 ۳۲ ۳۱ GPIO ۶
 GND ۳۴ ۳۳ GPIO 13
 GPIO 16 ۳۶ ۳۵ GPIO 19
 GPIO ۲۰ ۳۸ ۳۷ GPIO ۲۶
GPIO ۲۱ ۴۰ ۳۹ GND

 

           پین‌های ۲۷ و ۲۸ برای اتصال حافظه‌های EEPROM و شناسایی HAT های مخصوص رزبری‌پای استفاده می‌شوند. بنابراین از آن‌ها به عنوان GPIO استفاده نکنید!


 برای راه­‌اندازی و استفاده از رزبری­‌پای به چه چیزهایی نیاز دارم؟

gif;base64,R0lGODlhAQABAAAAACH5BAEKAAEALAAAAAABAAEAAAICTAEAOw== - آشنایی با برد رزبری پای

  • Micro SD Cardاولین قطعه­‌ی لازم برای این برد، مشابه نمونه­‌های قبلی، حافظه­­‌ی SD Card با ظرفیت ۸GB یا بیشتر و ترجیحاً از نوع Class 10 (برای سرعت انتقال داده­‌ی بالا) است. این حافظه­ برای ذخیره و راه­‌اندازی برنامه­‌ها، بازی­‌ها، عکس‌­ها، فیلم‌­ها و بوت­‌کردن سیستم‌­عامل استفاده­ می­‌شود. همچنین جهت نصب سیستم­‌عامل به یک SD card reader برای اتصال آن به کامپیوتر نیاز داریم.

          پس بدون SD Card باید قید استفاده از رزبری­‌پای را بزنید!

  • منبع تغذیه: وسیله­‌ی لازم بعدی برای راه‌­اندازی برد، منبع تغذیه ­است. طبق توضیحات ارائه ­شده توسط تولیدکنندگان، این برد به منبع تغذیه با ولتاژ ۵.۱V و جریان ۳A نیاز دارد. نکته­­‌ی مهم، استفاده از USB Type C در این برد است. (طبق تصویر، دو طرف سوکت Type C مثل همه. پس از شر  قانون مورفی و یک بار اشتباه ­زدن و چرخوندنش راحت شدیم!) بنابراین اگر کابل شما از این نوع نیست، به یک مبدل USB Type C  نیز نیاز دارید.

         از اتصال کابل تغذیه به درگاه USB لپتاپ خودداری­ کنید. زیرا این پورت توانایی لازم برای تغذیه­‌ی رزبری‌­پای را نداشته و می­‌تواند به برد لپتاپ شما آسیب برساند. (می‌­توانید از شارژرهای موبایل و تبلت با مشخصات گفته ­‌شده استفاده ­کنید.)

موارد فوق برای راه‌­اندازی و کار با برد رزبری‌­پای ضروری است. موارد بعدی که به آن اشاره­ خواهیم­ کرد، اختیاری بوده و در صورت نیاز می‌­توانید از آن‌­ها استفاده­ کنید.

  • کیبورد و ماوس: استفاده از کیبورد و ماوس در صورتی که توسط LCD های لمسی یا از طریق لپتاپ با استفاده از پروتکل­‌هایی مانند SSH به رزبری­‌پای متصل ­شوید، اختیاری است. اما اگر می­‌خواهید به­‌صورت مستقل و با LCD های غیر لمسی کار کنید، به ماوس و کیبورد USB نیاز دارید. البته به­‌جای کیبورد، می­‌توان از صفحه­‌کلیدهای مجازی نیز استفاده­ کرد.
  • LCD: مشابه مورد قبلی در صورت استفاده­‌ی مستقل از رزبری­‌پای، می­‌توانید از LCD و مانیتور به­‌صورت اختیاری استفاده کنید. اگرچه با استفاده از لپتاپ و SSH و VNC نیز می‌­توانید به محیط گرافیکی و خط فرمان رزبری­‌پای دسترسی داشته باشید.
  • ماژول دوربین: شرکت رزبری­‌پای برای عکس­‌برداری و فیلم‌­برداری توسط این برد، دوربین­‌های ماژولاری را ارائه ­کرده که به‌­راحتی می‌­توانید آن­‌ها را از طریق پورت فلت به برد متصل و با چند دستور ساده که در قسمت‌­های بعدی آموزش­ داده­ خواهد شد، راه‌­اندازی کنید. بنابراین اتصال این ماژول اجباری نبوده و هر زمان که نیاز به تصویربرداری داشتید، به راحتی می‌­توانید آن را به برد متصل ­کرده و استفاده‌ ­کنید.
  • کابل RJ۴۵ LAN: برای اتصال رزبری­‌پای به اینترنت یا شبکه­‌­ی داخلی، به کابل RJ45 نیازخواهید داشت. البته با استفاده از Wi-Fi هم می­‌توانید این کار را انجام ­دهید. پس این این مورد هم اختیاری است.
  • رابط Mini HDMI: به­‌منظور مشاهده‌­ی محیط کاربری سیستم‌­عامل روی مانیتور یا تلوزیون، به کابل HDMI نیاز داریم. در نسخه­‌ی قبلی، این برد به پورت HDMI مجهز بود اما در نسل چهارم، سازندگان از دو درگاه Mini HDMI استفاده‌ ­کرده‌اند. بنابراین برای استفاده از این قابلیت به رابط Mini HDMI نیاز خواهید داشت.
  • (HAT (Hardware Attached on Top: بردهای فیزیکی آماده‌ای هستند که به راحتی می‌توانید آن‌ها را روی رزبری‌پای قرار داده و استفاده کنید. این بردهای جانبی دارای حافظه‌ی EEPROM بوده و به صورت خودکار از طریق پین‌های ۲۷ و ۲۸ توسط I2C تنظیمات لازم برای شناسایی هت روی رزبری‌پای را انجام می‌دهند (پس همانطور که قبلاً اشاره کردیم، از ۲۷ و ۲۸ به عنوان GPIO استفاده نکنید). از معروف‌ترین آنها می‌توان به SenseHAT که شامل LED ماترسی، سنسورهای دما‌، رطوبت، شتاب‌سنج و ژیروسکوپ است اشاره‌کرد.

ایمان آقایی زاده

مدرس و محقق و پژوهشگر در زمینه اینترنت اشیا و هوشمند سازی پایه دهم رشته الکترونیک هنرستان صنعتی تهران توسعه دهنده پلتفرم ها و اپلیکیشن های اینترنت اشیا

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید