Raspberry Pi oder, wie es im russischsprachigen Internet heißt, "Raspberry", "Raspberry Pie", "Raspberry Pie" ist ein Mikrocomputer, der sich in Russland und auf der ganzen Welt verbreitet hat. Es wird von Heimwerkern und erfahrenen Profis als Ersatz für einen Desktop-Computer und als Grundlage eines "Smart Home" zum Ansehen von Videos, zum automatischen Gießen von Gemüse in einem Gewächshaus, zum Erstellen von Robotern und vielen anderen Aufgaben verwendet. Es gibt eine ganze Reihe von Raspberry Pi-Varianten, und die Anzahl der daran angeschlossenen Geräte ist schwer aufzuzählen.
Was ist Raspberry Pi
Der Raspberry Pi ist ein winziger, aber vollständiger Computer. Nach seinen äußeren Merkmalen kann es dem sogenannten zugeschrieben werden. Embedded oder Single Board Computer, d.h. Computer, die als Teil eines Produkts verwendet werden sollen: Autos, Spielekonsolen, industrielle und medizinische Geräte, Smart Home, Geräte für das Internet der Dinge usw. Im Gegensatz zu Mikrocontrollern wie dem Arduino verfügt der Raspberry Pi über ein komplettes Betriebssystem, sodass er viel komplexere Aufgaben bewältigen kann.
Raspberry Pi ist eine Marke der Raspberry Pi Foundation.
Was sind die Raspberry Pi
Raspberry Pi-Computer werden seit 2012 verkauft, und in dieser Zeit wurden einige Sorten veröffentlicht. Im Folgenden werfen wir einen genaueren Blick auf moderne Muster und listen die älteren Modelle kurz auf.
Raspberry Pi 3 Modell B
Diese Sorte wurde im Februar 2016 veröffentlicht. Hier sind die wichtigsten technischen Merkmale:
- Prozessor (CPU): 64-Bit-4-Core-ARM 1,2 GHz;
- Arbeitsspeicher (RAM): 1 GB;
- Größe: 85, 6x56, 5x17 mm.
Die Möglichkeiten der Interaktion mit der Außenwelt dieses Computers sind sehr beeindruckend:
- HDMI-Videoausgang in voller Größe;
- 4 USB-Anschlüsse in voller Größe;
- Audioausgang;
- Ethernet-Anschluss für kabelgebundene LAN-Verbindung;
- Wi-Fi für drahtlose LAN-Verbindung;
- Bluetooth;
- microSD-Kartensteckplatz;
- Universal-Eingangs-/Ausgangsanschluss (sog. GPIO);
- Kameraanschluss (CSI);
- Displaystecker (DSI) inkl. unterstützt berührungsempfindliche Bildschirme, sog. Touchscreen.
Bitte beachten Sie, dass das Raspberry Pi 3 Modell B Board keinen Onboard-Flash hat. Um diesen Einplatinencomputer zu betreiben, müssen Sie eine microSD-Karte nehmen, ein Image des Betriebssystems darauf schreiben und in den Steckplatz auf der Platine stecken.
Ein Feature des Raspberry Pi 3 Modell B ist auch die Verwendung eines Micro-USB-Anschlusses zum Anschluss der Stromversorgung, wie bei modernen Mobiltelefonen. Allerdings ist zu bedenken, dass nicht jede Handyladung für die Stromversorgung der „Himbeere“geeignet ist. Um beispielsweise den Raspberry Pi 3 Modell B mit Strom zu versorgen, empfiehlt der Hersteller die Verwendung eines Netzteils eines zuverlässigen Herstellers mit einer Nennleistung von bis zu 2,5 A.
Raspberry Pi 3 Zero und Zero W
Dies sind spezielle Varianten des Raspberry Pi mit reduzierter Größe und entsprechender Leistung. Die Zero 3 wurde im Mai 2016 und die Zero W im Februar 2017 auf den Markt gebracht. Sie sind für Anwendungen konzipiert, bei denen die hohe Leistung des älteren Modells nicht benötigt wird, aber kleine Abmessungen und geringer Stromverbrauch von großer Bedeutung sind.
Hier sind die wichtigsten Spezifikationen für diese Beispiele:
- Prozessor (CPU): 1 GHz 32-Bit 1-Core-ARM;
- Arbeitsspeicher (RAM): 512 MB;
- Größe: 65x30x5mm.
Die Möglichkeiten zum Anschluss externer Geräte sind hier bescheidener:
- Mini-HDMI-Videoausgang;
- 1 Micro-USB-Anschluss;
- microSD-Kartensteckplatz;
- GPIO-Anschluss (Universal Purpose Input/Output)
- Kameraanschluss (CSI).
Zero W unterscheidet sich von Zero dadurch, dass es über Wi-Fi und Bluetooth verfügt. Beide Boards werden über einen Micro-USB-Anschluss mit Strom versorgt. So gibt es 2 Micro-USB-Anschlüsse, von denen einer nur für den Stromanschluss und der andere für den Anschluss externer Geräte verwendet wird.
Bitte beachten: Wie beim älteren Bruder, dem Raspberry Pi 3 Model B, fehlt diesen Varianten der Onboard-Flash-Speicher. Um diesen Einplatinencomputer zu betreiben, müssen Sie eine microSD-Karte nehmen, ein Image des Betriebssystems darauf schreiben und in den Steckplatz auf der Platine stecken.
Raspberry Pi 3 Rechenmodul
Dies ist die sogenannte. Compute Node – Eine Art von Raspberry Pi, die speziell für die Verwendung als Teil eines Industrieprodukts entwickelt wurde. Die Leistung dieses Embedded-Computers entspricht der des Raspberry Pi 3 Modell B und die Abmessungen kommen der Zero-Variante nahe:
- Prozessor (CPU): 64-Bit-4-Core-ARM 1,2 GHz;
- Arbeitsspeicher (RAM): 1 GB;
- Größe: 67, 6x31 mm.
Die Hauptunterschiede zu den zuvor betrachteten Sorten sind wie folgt:
- alle Anschlüsse sind zu einem großen 200-poligen SO-DIMM-Anschluss zusammengebaut, der sich entlang der Kante der Platine befindet;
- kein WLAN, Bluetooth und Ethernet;
- verfügt über einen integrierten Flash-Speicher von 4 GB.
Um diese Baugruppe zu verwenden, muss sie in ein dediziertes Motherboard mit einem SO-DIMM-Sockel eingesetzt werden. Über diesen Anschluss erhält der Knoten Strom und interagiert mit dem Produkt, zu dem er gehört, beispielsweise einem Auto, einer CNC-Maschine, einer Drohne usw.
Es kann sich die Frage stellen: Wozu braucht man einen Rechenknoten, wenn man bereits einen Raspberry Pi 3 Modell B und Zero hat? Die Antwort ist einfach: Erstens ist Zero in Bezug auf die Leistung noch ein relativ schwacher Computer; und das Raspberry Pi 3 Modell B richtet sich vor allem an handwerkliche Handwerker, für die eine gewisse Redundanz bei Größe und Anschlüssen durchaus akzeptabel ist. Bei professionellem Einsatz des Raspberry Pi sind ungenutzte Anschlüsse inakzeptabel, auch wenn diese unter dem Gehäuse versteckt sind. Stimmen Sie zu, es wird sehr seltsam sein, wenn jemand einen Kameraanschluss oder ein Paar versteckter USB-Anschlüsse in beispielsweise einem Home-Entertainment-System entdeckt.
Es gibt auch eine leichtgewichtige Version des Rechenknotens: Sie unterscheidet sich vom vollständigen Fehlen eines integrierten Flash-Speichers.
Frühere Raspberry Pi-Beispiele
Von den Sorten des „Himbeerkuchens“der letzten Entwicklungsjahre ist der Raspberry Pi 2 Modell B vielleicht am weitesten verbreitet:
Es ist seinem älteren Bruder der 3. Generation nur geringfügig unterlegen und die Abmessungen, Anschlüsse und die drahtlose Konnektivität sind gleich.
Die erste Version des Raspberry Pi Zero, die im November 2015 veröffentlicht wurde, unterscheidet sich von modernen durch das Fehlen eines Anschlusses zum Anschluss einer Kamera.
Ein Merkmal der allerersten Samples des Raspberry Pi-Modells B, die 2012 und 2013 produziert wurden, war das Vorhandensein eines analogen Cinch-Videoausgangs, des sogenannten. Tulpe und weniger USB-Anschlüsse:
Außerdem hatten diese Raspberry Pi-Beispiele einen kürzeren GPIO-Anschluss und bestanden nur aus 26 Pins. Die Abwärtskompatibilität bleibt jedoch erhalten: Für den Raspberry Pi freigegebene Erweiterungsplatinen können unverändert an die ersten 26 Pins des GPIO-Anschlusses moderner "Raspberries" angeschlossen werden, bei denen dieser Anschluss 40 Pins hat. Darüber hinaus können viele moderne Erweiterungskarten, die an den Raspberry Pi GPIO angeschlossen sind, erfolgreich funktionieren, wenn diese allerersten Beispiele eines eingebetteten Computers an den I / O-Anschluss angeschlossen werden.
Es gab auch eine Variante des Raspberry Pi 1, Modell A, der der jüngere Bruder von Modell B war: Er hatte nur 1 USB-Anschluss, und es gab keinen Ethernet-Anschluss.
Alle Raspberry Pi-Beispiele der ersten Generation hatten keine integrierten drahtlosen Konnektivitätsfunktionen wie Wi-Fi und Bluetooth. Über den USB-Anschluss war es jedoch möglich, die entsprechenden Geräte daran anzuschließen.
Was kann man mit einem Raspberry Pi. machen?
Es lässt sich einfach sagen: Wird eine Aufgabe mit einem Computer oder Mikrocontroller gelöst, kann sie mit einem Raspberry Pi erfolgreich und in der Regel kostengünstig gelöst werden!
Wie bei jedem Computer werden die Fähigkeiten des Raspberry Pi nicht nur durch die Hardware bestimmt, d.h. die Fähigkeiten der auf die Single-Board-Platine gelöteten und damit verbundenen Geräte, aber auch per "Software", d.h. Software. Die Basis der Software eines jeden Computers ist das Betriebssystem. Der Raspberry Pi kann viele verschiedene Betriebssysteme ausführen, aber das Hauptbetriebssystem dafür ist Raspbian. Wir empfehlen Ihnen, es in den allermeisten Fällen zu verwenden, denn Es wurde speziell für den Raspberry Pi entwickelt.
Was also kann man mit diesem Einplatinencomputer machen? Beginnen wir mit einigen einfachen, oberflächlichen Beispielen:
- Der Raspberry Pi 3 Model B wird erfolgreich einen funktionierenden Computer ersetzen: SD-Karte mit dem aufgezeichneten Bild des Raspbian-Betriebssystems einstecken, Tastatur und Maus über USB-Anschlüsse oder Bluetooth daran anschließen, und einen Monitor über HDMI - und hier Du bist! Das Raspbian OS ist recht modern. Nach dem Start gelangt der Benutzer zum vertrauten grafischen Desktop. Das Betriebssystem verfügt über einen Chromium-Webbrowser, eine Reihe von LibreOffice-Office-Anwendungen und eine Mail-Anwendung. Sie können einen Computer bei der Arbeit oder zu Hause entweder mit einem Kabel über den Ethernet-Anschluss oder über das Funkgerät mit Wi-Fi mit einem lokalen Netzwerk verbinden.
- Der Raspberry Pi 3 Modell B ist perfekt für den PC eines Schülers. Neben den bereits erwähnten Internetbrowsern und Office-Anwendungen bietet es Möglichkeiten zum Erlernen der Programmierung in Scratch, Python, Perl, C/C++, JavaScript. Sie können mit der Wolfram Mathematica App rechnen und mit dem Sonic Pi auch elektronische Musik schreiben.
Für die bedarfsgerechte Installation stehen eine Vielzahl weiterer Anwendungen für alle Fälle zur Verfügung.
Weniger offensichtliche, aber auch sehr häufige Beispiele für die Verwendung des Raspberry Pi:
- ein Multimedia-Unterhaltungszentrum wie Kodi;
- "Digital Signage": ein Videoplayer für einen Monitor, der sich an einem öffentlichen Ort befindet: ein Geschäft, eine Schule, eine Universität, eine Klinik, ein Schaufenster usw.;
- Foto-Kiosk.
Wenn Sie bereit sind, mit Ihren Händen zu arbeiten, können Sie dies basierend auf dem Raspberry Pi selbst tun:
- Notizbuch;
- Webcam;
- Kamera für Zeitraffer-Videoaufnahmen;
- Wlan Router;
- Sprachassistent wie Yandex. Station;
- automatische Telefonzentrale (automatische Telefonzentrale);
- Anzeige von Wetterinformationen;
- elektronisches Armaturenbrett für das Auto;
- eine Katzentür, die Ihr Haustier erkennt und nur es hereinlässt;
- billige Nachtsichtbrillen;
- und viele viele andere.
Wenn Sie sich von Robotern angezogen fühlen, können Sie Ihren Raspberry Pi-Roboter bauen:
- einfaches zweirädriges Auto;
- das gleiche Auto, das entlang der gezogenen Linie fahren kann;
- ferngesteuerte Maschine;
- L3-37 aus Star Wars;
- usw.
Anschließen von Geräten an den Raspberry Pi
Haushaltssteckverbinder und drahtlose Verbindungen
An den HDMI-Videoausgang können Sie einen Fernseher, Monitor oder Videoprojektor anschließen. Es gibt auch einen analogen Videoausgang. Um ein Signal davon zu empfangen, müssen Sie ein spezielles Kabel verwenden, das an den 3,5-mm-Audioausgang angeschlossen ist.
An den USB-Anschluss des Raspberry Pi kann jedes beliebige USB-Gerät angeschlossen werden, sofern der Treiber dafür in dem Betriebssystem geladen ist, unter dem der Einplatinencomputer läuft. Normalerweise funktionieren gängige Geräte wie Tastaturen, Mäuse, Flash-Laufwerke und externe Festplatten sofort. Der Anschluss eines 3G / 4G-Modems oder TV-Empfängers kann jedoch eine manuelle Installation von Treibern erfordern. Eine unvollständige Liste von Geräten, die mit dem Raspberry Pi funktionieren, kann unter eLinux.org eingesehen werden.
Der Audioausgang ist ein normaler 3,5-mm-Klinkenstecker, an den Sie Kopfhörer oder kabelgebundene Lautsprecher mit einem Verstärker anschließen können.
Bluetooth: Sie können Headsets, drahtlose Lautsprecher und viele andere Geräte anschließen; Sie können ein Smartphone anschließen und Ihren Einplatinencomputer von dort aus steuern.
WLAN: Der Raspberry Pi kann als Slave-Gerät fungieren, das sogenannte. Client des Wi-Fi-Netzwerks und als Präsentator das sogenannte WLAN-Hotspot.
Kamera und Bildschirm
Die Raspberry Pi 3 Modell B und Zero verfügen über einen dedizierten Kameraanschluss. Es gibt Kameras mit einer Auflösung von 5 und 8 Megapixel, mit und ohne Infrarotfilter, mit fester oder variabler Brennweite, für Tag- oder Nachtaufnahmen – die Auswahl ist riesig und wird den Bedürfnissen der meisten Nutzer gerecht.
Das gleiche gilt für Bildschirme: LCD-Bildschirme sind in verschiedenen Größen und Auflösungen erhältlich, darunter auch solche, die 10-Punkt-Touch, Farbe, Monochrom und Schwarzweiß unterstützen. Es gibt auch E-Paper-Bildschirme, die sich für Anwendungen eignen, bei denen das Bild nicht häufig aktualisiert wird. Seltsamerweise werden die Bildschirme für den Raspberry Pi nicht nur über den DSI-Anschluss angeschlossen, sondern auch über die GPIO-, HDMI- und USB-Anschlüsse.
Erweiterungskarten
Das Highlight des Raspberry Pi ist der GPIO – ein 40-poliger Allzweck-I/O-Anschluss:
Daran können Erweiterungskarten (HAT, englische Hardware on top) angeschlossen werden, die dem Embedded Computer neue Funktionen hinzufügen. Der Vorteil einer solchen Platine besteht darin, dass Sie die GPIO-Pins und die angeschlossene Platine nicht einzeln mit Jumpern verlöten oder sorgfältig verbinden müssen. Alle Steckerstifte haben einen bestimmten Zweck; einfach den Stecker am Raspberry Pi mit dem Gegenstück auf der Steckplatine ausrichten, drücken - fertig! Es sollte jedoch beachtet werden, dass der Zweck einiger der GPIO-Pins geändert werden kann. Wenn dies der Fall ist, überprüfen Sie das Handbuch für die Steckkarte, um zu sehen, ob sie mit den neu zugeordneten Pins funktioniert.
So sieht beispielsweise ein Raspberry Pi 3 Modell B mit angeschlossenem Sense HAT Board aus:
Die Auswahl an Erweiterungskarten ist wirklich riesig. Hier ist eine bei weitem nicht vollständige Liste ihrer Typen:
- LEDs und ihre Gitter;
- LED (OLED), LCD (TFT), Segmentbildschirme;
- kleine Lautsprecher, Summer (Summer);
- Mikrofone;
- Soundkarten, Tonverstärker;
- Knöpfe, Tasten, Joysticks;
- Empfänger und Sender von Infrarotstrahlung;
- GPS / GLONASS-Signalempfänger;
- NFC / RFID, LPWAN, XBee, Z-Wave-Transceiver;
- GSM 2G / 3G / 4G-Modems;
- Schütze (Relais);
- Digital-Analog- und Analog-Digital-Umsetzer;
- Unterbrechungsfreie Stromversorgungen;
- Steuerplatinen für Elektromotoren und Servoantriebe;
- usw.
Sehr praktisch ist auch, dass mehrere Erweiterungskarten gleichzeitig an den Raspberry Pi GPIO angeschlossen werden können. Es stellt sich heraus, dass es so etwas wie ein was oder ein Blätterteigkuchen ist. Wenn Sie mehrere Erweiterungsplatinen an den universellen E / A-Anschluss des Raspberry Pi anschließen, müssen Sie natürlich berücksichtigen, welche GPIO-Pins jede Platine verwendet und wie, damit sich die Platinen nicht gegenseitig stören.
Sensoren
Sie können Sensoren an den Raspberry Pi anschließen, wahrscheinlich für alles, was Sie sich vorstellen können:
- Erhitzen von Luft, Flüssigkeit, Erde;
- Luftfeuchtigkeit, Boden;
- Erleuchtung;
- Infrarot, ultraviolette Strahlung;
- Luftdruck;
- Bewegung;
- Schock, Zittern;
- Beschleunigung;
- berühren;
- Windgeschwindigkeit und -richtung;
- Neigung;
- Entfernungen;
- Wegbeschreibung zu den Himmelsrichtungen (Kompass);
- Rauch;
- Gase: Sauerstoff, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, NO2, Wasserstoff, Methan, Haushalt, Alkoholdämpfe usw.;
- Herzklopfen;
- Hall-Sensor;
- Magnetfeld;
- Stromstärke;
- Flüssigkeitsaufnahme;
- usw.
Sensoren können sowohl digital als auch analog sein. Die Anschlussmethode für jeden Sensor ist unterschiedlich. Einige werden direkt an den Universal Input/Output (GPIO)-Anschluss angeschlossen, während andere an eine spezielle Erweiterungskarte oder an einen USB-Anschluss angeschlossen werden. Einige Sensoren erfordern möglicherweise einfache Funkkomponenten wie Widerstände zum Anschluss. Je nach Anschlussmethode ist es möglich, nur einen Sensor an einen Raspberry Pi oder mehrere gleichzeitig anzuschließen, sowohl vom gleichen Typ als auch von unterschiedlichen.
Merkmale des Kaufs eines Raspberry Pi
Berücksichtigen Sie beim Kauf dieses Einplatinencomputers die folgenden Merkmale:
MicroSD-Speicherkarte
Raspberry Pi, mit Ausnahme der Compute Module-Variante, hat keinen eingebauten persistenten (Flash-)Speicher. Dieser Speicher enthält ein Abbild des Betriebssystems, der Anwendungssoftware und der für deren Betrieb erforderlichen Daten. Daher müssen Sie auch eine microSD-Karte kaufen. Die Kapazität von 4 GB ist für einfache Anwendungen ausreichend, wir empfehlen jedoch die Verwendung einer Karte ab 8 GB Größe.
Energiequelle
Der Raspberry Pi wird ohne Netzteil verkauft. Das Netzteil sollte mit einem Micro-USB-Anschluss ausgestattet sein, wie es bei modernen Handy-Netzteilen der Fall ist. Beachten Sie jedoch, dass nicht jedes Telefonladegerät für die Stromversorgung des Raspberry Pi geeignet ist. Um beispielsweise den Raspberry Pi 3 Modell B mit Strom zu versorgen, empfiehlt der Hersteller die Verwendung eines Netzteils eines zuverlässigen Herstellers mit einer Nennleistung von bis zu 2,5 A. Für die Sorte Zero kann eine schwächere Quelle verwendet werden. Beachten Sie, dass vieles von der Anzahl und Leistung der angeschlossenen USB-Geräte und Erweiterungskarten abhängt, sowie davon, ob Sie die drahtlose Datenübertragung per WLAN oder Bluetooth nutzen.
Rahmen
Der Raspberry Pi wird ohne Gehäuse verkauft. In einigen Fällen benötigen Sie kein Gehäuse, wenn Sie diesen Einplatinencomputer in ein Produkt mit eigenem Gehäuse einbauen. Sie können aus improvisierten Gegenständen auch selbst einen Koffer herstellen oder ihn sogar auf einem 3D-Drucker ausdrucken - im Web finden Sie viele vorgefertigte 3D-Modelle von Koffern für "Himbeeren".
Wenn Ihr Fall nicht auf die oben aufgeführten zutrifft, kaufen Sie einen Fall mit dem Raspberry Pi. Beachten Sie, dass das Gehäuse der Zero-Variante nicht für das Raspberry Pi 3 Modell B geeignet ist. Das Gegenteil kann zutreffen oder auch nicht – lesen Sie die Beschreibungen sorgfältig durch. Berücksichtigen Sie bei der Auswahl eines Gehäuses außerdem:
- ob Sie Erweiterungskarten anschließen: Dies beeinflusst die Höhe des Gehäuses;
- werden Sie die Kamera anschließen: Es gibt Fälle, in denen bereits ein Platz für die Installation der Kamera vorhanden ist;
- ob Sie den Bildschirm anschließen: Es gibt Fälle, in denen bereits ein Platz für die Installation des Bildschirms vorhanden ist;
- Schließen Sie alle externen Geräte an den Allzweck-Eingang / -Ausgang (GPIO) des Raspberry Pi an, wie Sensoren, LEDs, Tasten, Bildschirme usw.: Es gibt Gehäuse mit Steckplätzen für Drähte, die zum GPIO-Anschluss führen.
Echtzeituhr
Der Raspberry Pi hat keine eingebaute Echtzeituhr. Dies bedeutet, dass die Uhr bei jedem Ausschalten der Stromversorgung stoppt. Für einige Raspberry Pi-Anwendungen spielt es keine Rolle. Falls für Ihren Fall die genaue Uhrzeit am Computer erforderlich ist, ziehen Sie folgende Optionen in Betracht:
- Stellen Sie nach jedem Einschalten die Uhrzeit manuell ein. Dies ist der unbequemste Weg;
- Konfigurieren Sie eine dauerhafte Verbindung des Raspberry Pi mit dem Internet über WLAN, Ethernet, 2G / 3G / 4G GSM-Modem oder Bluetooth. In diesem Fall wird die Uhr einige Minuten nach dem Start des Raspberry Pi und dem Herstellen einer Verbindung zum Internet automatisch auf den richtigen Wert gestellt;
- kaufen und installieren Sie eine spezielle Erweiterungskarte, zum Beispiel RasClock, auf der sich eine Echtzeituhr und eine Batterie befinden;
- Kaufen und installieren Sie eine benutzerdefinierte Erweiterungskarte wie die UPS Pico, die als unterbrechungsfreie Stromversorgung für Ihren Raspberry Pi dient. An eine solche Platine ist eine wiederaufladbare Batterie angeschlossen, die Ihren Embedded-Computer mit Strom versorgt, solange kein Strom aus der Netzstromquelle verfügbar ist.
Raspberry Pi als Heim- oder Arbeitscomputer
Wenn Sie einen Raspberry Pi kaufen möchten, um ihn als Arbeits- oder Heimcomputer zu verwenden, benötigen Sie außerdem:
- Tastatur über USB oder Bluetooth angeschlossen;
- über USB oder Bluetooth verbundene Maus;
- Monitor oder Fernseher mit HDMI- oder DVI-Anschluss, im letzteren Fall benötigen Sie zusätzlich einen HDMI-zu-DVI-Adapter.
Optionales Zubehör
In den Geschäften, in denen Sie Raspberry Pi kaufen können, werden in der Regel auch verschiedene Zusatzgeräte und Zubehör verkauft: Erweiterungsplatinen, Sensoren, Kameras, Bildschirme, Anschlusskabel, Jumper usw. Vergessen Sie nicht, dieses Zubehör zusammen mit Ihrem Raspberry Pi zu kaufen.
Installieren eines Betriebssystems auf einem Raspberry Pi 3
Auswahl der Betriebssysteme für den Raspberry Pi 3
Die vollständige Liste der Betriebssysteme, die auf dem Raspberry Pi 3 und in den meisten Fällen auf älteren Sorten von "Raspberry" installiert werden können, umfasst mehrere Dutzend Teile. Typischerweise sind dies Linux-Kernel-basierte Betriebssysteme wie Raspbian, Ubuntu, LibreELEC und OSMC. Sie können auch eine spezielle Edition von Windows 10 installieren – IoT Core. Natürlich ist es unmöglich, die Installation aller unterstützten Betriebssysteme in einem Artikel zu betrachten. Wir beschränken uns darauf, die Installation des für den Raspberry Pi entwickelten Hauptbetriebssystems - des Raspbian-Betriebssystems - zu beschreiben, dann werden wir über die Installation von Windows 10 IoT Core und schließlich über die Installation des Kodi Media Centers sprechen.
Du wirst brauchen
- Raspberry Pi 3 Modell B, Zero oder eine andere Variante dieses Mikrocomputers;
- microSD-Karte 8 GB oder größer;
- Netzteil für "Himbeeren";
- USB-Tastatur;
- USB-Maus;
- Monitor über HDMI-Anschluss angeschlossen;
- einen anderen Computer mit einem microSD-Kartenleser und -schreiber.
Das ist das Zauberwort NOOBS
NOOBS steht für New Out Of Box Software, was ins Russische als „Installationssoftware“übersetzt werden kann. Dies entspricht beispielsweise einer Installations-DVD oder einem Installations-Flash-Laufwerk mit einem Windows 10- oder Linux-Betriebssystem für einen PC. Normalerweise wird die Betriebssysteminstallation von einer DVD oder einem USB-Flash-Laufwerk auf der Festplatte des Computers durchgeführt, und das Installationsmedium selbst ändert sich nicht. Bei NOOBS für Raspberry Pi 3 wird es anders gemacht: Man schreibt die NOOBS-Installationssoftware auf die Speicherkarte, steckt sie in die „raspberry“, schaltet sie ein und gelangt in den Installer. Nach Beendigung der Arbeit wird das Betriebssystem Ihrer Wahl anstelle von NOOBS auf der Flash-Karte installiert.
Beachten Sie, dass dies nicht die einzige Möglichkeit ist, das Betriebssystem auf dem Raspberry Pi 3 zu installieren. Für unerfahrene Benutzer empfehlen wir jedoch die Verwendung: Es ist die einfachste.
Die folgenden Betriebssysteme können mit NOOBS auf einem Mikrocomputer installiert werden:
- Raspbian,
- Windows 10 IoT-Core,
- LibreELEC und OSMC sind Betriebssysteme für das Kodi Media Center.
Es ist möglich, mehrere andere Betriebssysteme mit NOOBS zu installieren, aber deren Betrachtung würde den Rahmen dieses Artikels sprengen.
Raspbian auf Raspberry Pi 3 installieren
Um das Raspbian-Betriebssystem mit NOOBS auf einem Raspberry Pi zu installieren, gehen Sie wie folgt vor:
- Laden Sie die Anwendung SD Memory Card Formatter vom SD Association-Netzwerkknoten herunter;
- Legen Sie die Speicherkarte, auf die Sie das Raspbian-Image schreiben möchten, in den microSD-Kartenleser und -schreiber ein;
- formatieren Sie die Speicherkarte damit;
- Gehen Sie zum Unterabschnitt NOOBS des Abschnitts Downloads des Raspberry Pi Foundation-Netzwerkknotens und laden Sie die NOOBS-Installationssoftware als.zip-Archiv herunter. Die ungefähre Dateigröße beträgt 1,2 GB;
- Kopieren Sie den Inhalt des.zip-Archivs auf ein Flash-Laufwerk. Bitte beachten: Der Inhalt der.zip-Datei muss im Stammverzeichnis der Karte abgelegt werden;
- Entfernen Sie die Speicherkarte sicher;
- Stecken Sie die microSD-Karte in die "Himbeere", schließen Sie die Tastatur und die Maus an die USB-Anschlüsse an, schließen Sie den Monitor über den HDMI-Anschluss und das Netzteil an;
- Stecken Sie das Netzteil des Mikrocomputers in eine Steckdose und warten Sie, bis die NOOBS-Installationssoftware geladen ist;
- Wählen Sie in der angezeigten Liste das Betriebssystem Raspbian aus;
- Führen Sie die Installation aus und warten Sie, bis sie abgeschlossen ist. Nach dem Neustart des Raspberry Pi 3 bootet das Raspbian OS.
Bitte beachten Sie: Wenn Sie eine Speicherkarte mit einer Größe von 64 GB oder mehr verwenden, enthält die Karte nach dem Ausführen von Schritt 3 wie vorgesehen eine einzelne Partition, die jedoch im exFAT-Dateisystem formatiert wird, das die Mikrocomputer-Bootloader versteht nicht. In diesem Fall müssen Sie nach Schritt 3 eine andere Anwendung verwenden, um die einzige Partition auf der Flash-Karte auf das FAT32-Dateisystem zu formatieren. Wenn auf dem Computer, auf dem Sie eine Speicherkarte für die "Himbeere" vorbereiten, Linux oder MacOS ausgeführt wird, verwenden Sie die Standardtools. Unter Windows funktioniert das integrierte Formatierungsdienstprogramm nicht, daher müssen Sie eine Drittanbieteranwendung wie die GUI im FAT32-Format von RidgeCrop Consultants verwenden.
Sie können Raspbian auch auf einem Raspberry Pi installieren, indem Sie direkt auf eine microSD-Karte hochladen. Ein Image einer Speicherkarte, auf der bereits Raspbian installiert ist, wird aufgenommen und direkt Sektor für Sektor auf eine neue Karte geschrieben. Gleichzeitig entfällt die vorherige Formatierung: Der erforderliche Partitionssatz und das Dateisystem befinden sich bereits im Original-Image.
Diese Methode ist für erfahrenere Benutzer geeignet. Dies ist besonders praktisch, wenn Sie mehrere Raspberry Pi 3 gleichzeitig mit demselben Betriebssystem und derselben Anwendungssoftware vorbereiten müssen.
Als nächstes schauen wir uns als Beispiel die Installation von reinem Raspbian auf Himbeeren an. Gehen Sie gemäß den folgenden Schritten vor:
- Gehen Sie zum Raspbian-Unterbereich des Downloads-Bereichs der Raspberry Pi Foundation-Netzwerkseite und laden Sie Raspbian Stretch mit Desktop oder Raspbian Stretch Lite als.zip-Archiv herunter. Die ungefähre Dateigröße beträgt im ersteren Fall 1300 MB und im letzteren 350 MB;
- Extrahieren Sie die OS-Image-Datei aus dem heruntergeladenen ZIP-Archiv in einen beliebigen Ordner auf der Festplatte. Diese Datei hat normalerweise die Erweiterung.img;
- Laden Sie die Etcher-Anwendung herunter und installieren Sie sie, die für die Low-Level-Aufzeichnung von Betriebssystemabbildern auf einer Flash-Karte entwickelt wurde;
- Legen Sie die Speicherkarte, auf die Sie das Raspbian-Image schreiben möchten, in den microSD-Kartenleser und -schreiber ein;
- Starten Sie Etcher, geben Sie den Laufwerksbuchstaben Ihrer Speicherkarte an, geben Sie den Pfad zur.img-Datei mit dem Raspbian-Betriebssystem-Image an und starten Sie die Aufnahme;
- nach Ende der Aufnahme die Speicherkarte in den Raspberry Pi 3 einlegen, Tastatur und Maus an die USB-Anschlüsse anschließen, Monitor über den HDMI-Anschluss und das Netzteil anschließen;
- Stecken Sie das Netzteil des Mikrocomputers in eine Steckdose und warten Sie, bis das Raspbian-Betriebssystem hochgefahren ist.
Der große Komfort besteht darin, dass die Etcher-Anwendung auf allen gängigen Betriebssystemen unterstützt wird: Windows, Linux und MacOS.
Installieren von Windows 10 auf Raspberry Pi 3
Um Windows 10 IoT Core auf Himbeeren mit NOOBS zu installieren, müssen Sie ähnlich wie bei der Installation von Raspbian mit NOOBS vorgehen. Der einzige Unterschied besteht darin, dass Sie in Schritt 9 bei der Auswahl der zu installierenden Betriebssysteme Windows 10 IoT Core auswählen müssen.
Sie können Windows 10 auch über den direkten Upload auf die microSD-Karte installieren. Diese Methode ist praktisch, da sie schneller ist als die Installation über NOOBS. Darüber hinaus können Sie schnell mehrere identische Speicherkarten vorbereiten, wenn Sie beispielsweise eine praktische Lektion zu Windows 10 IoT Core durchführen oder viele Embedded-Computer mit einem vorinstallierten Betriebssystem und einem einzigen Satz von Anwendungen ausliefern müssen sofort an einen Kunden.
Microsoft hat sich um die Benutzerfreundlichkeit gekümmert und eine spezielle Anwendung veröffentlicht, die die Dinge einfacher macht. Gehen Sie wie folgt vor:
- Laden Sie die Windows 10 IoT Core Dashboard-Anwendung vom Microsoft-Netzwerkknoten herunter, installieren Sie sie und starten Sie sie;
- Legen Sie die Speicherkarte ein, auf die Sie das Image des Betriebssystems in das Gerät schreiben möchten, um microSD-Karten zu lesen und zu schreiben;
- Geben Sie im Fenster IoT Core Dashboard Werte für die Felder Gerätetyp ("Gerätetyp", zum Beispiel "Raspberry Pi 2 & 3"), OS Build (Windows 10-Build-Nummer), Laufwerk (Laufwerksbuchstabe entsprechend der Speicherkarte), Gerätename (Netzwerkname des Mikrocomputers mit Windows 10), Neues Administratorkennwort (Administratorkennwort), Administratorkennwort bestätigen (wieder Administratorkennwort);
- Wenn Sie möchten, dass sich der vorbereitete Raspberry Pi mit Windows 10 nach dem Start automatisch mit einem Ihrem Computer bekannten Wi-Fi-Netzwerk verbindet, aktivieren Sie das Kontrollkästchen Wi-Fi-Netzwerkverbindung und wählen Sie ein Wi-Fi-Netzwerk aus der Liste aus;
- Aktivieren Sie das Kontrollkästchen Ich stimme den Softwarelizenzbedingungen zu und klicken Sie auf Herunterladen und installieren. Das IoT Core Dashboard lädt automatisch das gewünschte Windows 10-Image herunter und schreibt es auf die microSD-Karte.
Es sollte jedoch beachtet werden, dass die IoT Core Dashboard-Anwendung nur auf dem Windows-Betriebssystem funktioniert, also nicht für macOS- und Linux-Benutzer.
Installieren von Kodi Media Center auf Raspberry Pi 3
Kodi ist ein fortschrittlicher kostenloser Mediaplayer mit einer benutzerfreundlichen Oberfläche. Wegen seiner hohen Qualität und Verbreitung haben die Entwickler des Raspberry Pi ihn in die NOOBS-Installationsanwendung aufgenommen. Generell kann Kodi als Raspbian-App auf einem Raspberry Pi 3 installiert werden. Dies ist jedoch nicht die bequemste und zuverlässigste Lösung. Es ist besser, das Betriebssystem LibreELEC oder OSMC zu verwenden, das nur Kodi und die für seine Arbeit notwendigen Bibliotheken enthält.
Um Kodi zu installieren, gehen Sie genauso vor wie bei der Installation des Raspbian-Betriebssystems mit NOOBS. Der einzige Unterschied besteht darin, dass Sie in Schritt 9 bei der Auswahl der zu installierenden Betriebssysteme LibreELEC oder OSMC auswählen müssen.
Installieren eines Betriebssystems auf einem Raspberry Pi 3 für die Faulen
Wenn Sie zu faul sind oder keine Zeit haben, die NOOBS-Installationssoftware selbstständig auf eine Speicherkarte aufzuzeichnen, können Sie diese mit den bereits aufgezeichneten NOOBS kaufen. Preislich unterscheidet sie sich kaum von einer leeren Karte. Ein zusätzlicher Vorteil dieses Ansatzes besteht darin, dass eine solche Karte wahrscheinlich mit diesem Mikrocomputer kompatibel ist.
Raspberry Pi 3 Modell B+: neu im Jahr 2018
Der Raspberry Pi entwickelt sich ziemlich schnell und jedes Jahr veröffentlichen die Entwickler etwas Neues. Die bedeutendste Neuerung des Jahres 2018 für heute war natürlich die Veröffentlichung einer neuen Version dieses Einplatinencomputers – Raspberry Pi 3 Modell B+:
Laut einem Hinweis auf der Website der Raspberry Pi Foundation sind hier die Hauptunterschiede zur vorherigen Version des Single Boards:
- Prozessorfrequenz von 1,2 auf 1,4 GHz erhöht;
- 2-Band-WLAN 802.11ac;
- die Geschwindigkeit der kabelgebundenen Ethernet-Verbindung wurde von 100 auf 300 Mbit / s erhöht;
- erweiterte Bluetooth-Version 4.2.
Es gibt auch eine Reihe kleinerer Verbesserungen.
Das ist alles, was dieser erstaunliche Embedded-Computer ausmacht. Viel Spaß mit Ihrem Raspberry Pi!
