Raspberry Pi-datamaskiner er nå offisielt tilgjengelige i TMEs katalog

Raspberry Pi er en produsent som har fått anerkjennelse over hele verden med sin serie av enkeltkortdatamaskiner, og som har bidratt til utvikling av markedet for elektroniske moduler, rettet mot utdanningssektoren og hobbybrukere. Produkter fra denne leverandøren egner seg imidlertid like godt til industriapparater og andre bruksområder...

Vi trenger ikke å introdusere datamaskiner fra Raspberry Pi. Hele verden kjenner til denne britiske produsenten. Produktene fra denne bedriften blir benyttet i undervisning av ungdom og utgjør både en kjerne i både mange profesjonelle apparater, og et fundament for utallige private prosjekter, gjennomført av amatørbrukere eller studenter. Derfor vil vi med stor glede meddele at Raspberry Pi-produkter har offisielt blitt en del av TMEs katalog, slik at kundene våre har tilgang til leverandørens nyeste løsninger.

Her må vi understreke at porteføljen til Raspberry Pi strekker seg langt utover kjernefamilien av datamaskiner som merket er best kjent for. RPi-sortimentet omfatter også en rekke spesialiserte løsninger, periferiutstyr, tilbehør og andre utfyllende produkter.

Mer om originale Raspberry Pi-produkter:

• Grunnleggende utvalg av Raspberry Pi-datamaskiner
• Praktisk variant RPi400 med tastatur og annet tilbehør
• Miniatyriserte kort fra Zero-familien
• Utviklingsmodeller i formatet Compute Module
• RP2040-mikrokontroller og serien Pico
• Utvalg og muligheter av utvidelseskort
• Nødvendige periferienheter, kabinetter og andre komplementære produkter
• Utvalg av kameraer betjent via en CSI-buss
• Nyttige adaptere og tilbehør

Raspberry Pi-datamaskiner

Leverandørens flaggskipsprodukter er selvfølgelig enkeltkortdatamaskinene Raspberry Pi. Nå er deres 5. generasjon tilgjengelig på markedet, selv om de andre modellene er også fortsatt etterspurte på grunn av sine brede muligheter.

Hovedkortet i Raspberry Pi er utstyrt med USB, HDMI og Ethernet (RJ45)-porter, spor for SD-kort brukt som en harddisk, DSI og CSI-porter (i samsvar med spesifikasjonen MIPI) for tilkobling av display og kamera, samt en karakteristisk, multifunksjonell GPIO-kontakt. Den siste gir brukeren tilgang til I/O-linjer, mulighet til bruk av serieporter SPI eller I2C, samt tilgang til en forsyningslinje med spenning på 3,3V DC. I tillegg er datamaskinen utstyrt med et innebygd system for kommunikasjon via WiFi og Bluetooth.

Datamaskinen forsynes med strøm via en USB kontakt (nå C-, tidligere micro-versjon), men tilførsel av strøm kan også skje via bestemte GPIO-pinner (2 og 4) eller ved bruk av standarden Power-over-Ethernet (utvidelser som tjener dette formålet er beskrevet nedenfor).

Prosessoren i modellen Raspberry Pi 5 er en tokjernet, 64-bit Broadcom BCM2712, basert på arkitekturen Arm Cortex-A76, med klokkefrekvens på 2,4GHz. Datamaskinen er i tillegg utstyrt med dataminne på opp til 8GB RAM og en grafikkprosessor (GPU VideoCore 7) som støtter teknologiene OpenGL og Vulkan. Den 5. generasjonen introduserer bl.a. følgende nyheter:

• port for tilkobling av utvidelser ved hjelp av en PCIe-buss (trenger en adapter som kan bestilles fra TMEs katalog);
• bryterkrets med knapp (opp til nå startet RPi maskiner umiddelbart etter tilføring av strøm);
• RTC-klokkekrets på kretskort.

Prosjektet Raspberry Pi 400

Datamaskinen Raspberry Pi 400 kom på markedet like etter det 4. generasjons kortet (som den er utstyrt med). Enhetens utforming minner på klassiske datamaskiner fra 70- og 80-årene av det 20. århundre (såkalte «micro»), hvor hovedkortet var innebygd i samme kabinett som tastaturet. RPi 400 er egentlig datamaskinen RPi 4 i en mer praktisk format. Ved siden av tastaturet-kabinettet består settet av mus, strømforsyning, kort med forhåndsinstallert system og en lett forståelig, rikt illustrert håndbok. Det er nok å tilkoble en HDMI-skjerm for å komme i gang med eventyret. Dette formatet er særlig tiltalende for de yngre og amatørbrukere. Det er verdt å bemerke at utviklingsmuligheter er på ingen måte begrenset, fordi hoveddelen gir brukeren tilgang ikke bare til et standard grensesnitt (f.eks. USB-porter), men også til GPIO-pinner via et spor.

Kompakte modeller Raspberry Pi Zero

Raspberry Pi Zero er en familie av litt «nedtrimmede» modeller, som karakteriserer seg med liten størrelse og lavt energiforbruk. Det er verdt å understreke at selv om karakteristikken til varianten Zero er litt begrenset, sammenliknet med leverandørens nyere modeller, egner den seg fortsatt til gjennomføring av slike imponerende prosjekter som multimediasenter, bærbar spillkonsoll eller styring av en kompleks robot, hvor robotens bevegelser er basert på analyse av bilder tatt av kameraet tilkoblet hovedkortet. Fordelen med RPi Zero er lang drift på batteri og lav varmeavgivelse, noe som passer ideelt til behovene til mobile enheter, fjernsensorer eller små IoT-enheter. Til tross for sin størrelse er kortet fortsatt utstyrt med HDMI-kontakt, USB-utgang, SD-kortspor, CSI-port, og en innebygd modul for trådløs kommunikasjon (varianten Zero W).

Compute Module-format

Selv om Raspberry Pi-datamaskiner er svært små, kan de likevel fortsatt være for store for visse prosjekter, hvorav mange krever også prosessorens fulle beregningskraft, og ytelsen til RPi Zero er begrenset. I andre tilfeller kan forhåndsplassering av USB-porter eller HDMI-utganger vise seg ikke å være uoptimal, og en RJ45-kontakt – rett og slett unødvendig. For å muliggjøre utvikling av enheter i et enda bredere formatomfang, og på samme tid bevare fordelene ved plattformen, har produsenten siden et par generasjoner tilbudt miniatyriserte utgaver av sine datamaskiner under navnet Compute Module. De har alle nøkkelelementene til hovedkortet (samme prosessor, dataminne, valgfritt modul for trådløs kommunikasjon) – men ingen ekstra komponenter (som f.eks. sokler eller filtre). I stedet ble de utstyrt med en kontakt med høy tetthet, til innbygging av modulen i målkretsen. Muligheter ved disse kontaktene er usammenlignelig større enn ved vanlige GPIO. De gir designere praktisk talt ubegrenset tilgang til prosessorens funksjonaliteter.

Helt frem til den 4. generasjonen var RPi-datamaskiner i CM-formatet produsert i form av kort med samme dimensjoner som SODIMM-minner. Derfor var tilkobling mulig ved hjelp av en standardkontakt, brukt f.eks. ved produksjon av bærbare PC-er. De nyeste modulvariantene har andre proporsjoner og er utstyrt med utganger utformet som SMD-kontakter, type kort-kort (100 pinner x 2 kontakter), slik at kretsen har en enda lavere profil etter installasjonen.

I TMEs sortiment kan man finne et spesielt utviklingskort, RPI CM4IO, beregnet på prototyping av enheter ved bruk av Compute Module. Plattformen inneholder en forsyningskrets, RTC-klokke, utganger for standardporter (HDMI, USB, GPIO, CSI, DSI), samt en sokkel for PCIe-kort.

Plattformen Raspberry Pi Pico

Parametere til Raspberry Pi-datamaskiner likner på noen stasjonære eller bærbare datamaskiner. Når det likevel gjelder veldig enkle prosjekter, der det ikke er nødvendig å bruke Raspberry Pi-datamaskinens fulle datakapasitet, eller til og med video- eller lydutganger, er en enkeltkortdatamaskin sjelden et best mulig alternativ til kretser som bruker mikrokontrollere, f.eks. Arduino-kort.

Det er nettopp derfor Raspberry Pi har prosjektert sin egen modell av mikrokontroller. Komponenten med symbolet RP2040 er basert på arkitekturen Cortex M0+. Enhetene ble kapslet inn i QFN56, utstyrt med dataminne på 264kb og støtte for utvendig programminne med kapasitet på opptil 16MB. Integrert periferiutstyr omfatter kontrollere for seriebusser (UART), SPI, I2C og USB, ADC-omformere, så vel som 16 uavhengige PWM-generatorer.

Systemet RP2040 kan like godt brukes som en sentral styreenhet for alle typer prosjekter, men den mest praktiske implementeringsmåten er å bruke plattformen utarbeidet av leverandøren, dvs. modulen Raspberry Pi Pico. Dette lille (51x21mm) kortet har alle komponenter som er nødvendige for mikrokontrollerens drift (2MB minne, spenningsstabilisatorer, Micro USB-kontakt osv.) og gir brukeren tilgang til 26 multifunksjonelle GPIO-pinner. Det kan brukes med spenninger i området fra 1,8V til 5,5V DC.

En av de beste egenskapene ved RPi Pico er brukervennligheten – etter kobling til en datamaskin «introduserer» kortet seg som en bærbar USB-minne. Man trenger bare å laste opp en fil med programvare skrevet i MicroPython – og dette er alt!

Utvidelser koblet til GPIO

En stor fordel med Raspberry Pi-datamaskiner er et usedvanlig bredt utvalg av utvidelseskort, som øker enhetens funksjonalitet. Kortene leveres i form av tillegg som plasseres på hovedkortet ved hjelp av GPIO-pinner, avstander og fire monteringsåpninger. De fleste slike kort er utstyrt med en gjennomgangskontakt, slik at brukeren fortsatt kan ha enkel tilgang til inngangs-utgangspinner. Fordi plassering av GPIO-pinnene ikke endrer seg, er tilleggene vanligvis kompatible med de fleste RPi-modeller:

Tuner DVB-T/T2 Bruk av RPi som mottaker for digital TV baner veien for mange interessante prosjekter, slik som bygging av en automatisert opptaker eller skanner som søker etter testsendinger. Tuneren utvider også muligheter til stasjonære eller mobile multimediasentre.

Undervisningssett Tillegget gir tilgang til mange brytere, sensorer og aktuatorer, og gjør det mulig å ta inn kunnskap om programvarens interaksjon med elektroniske komponenter. Kretsen består av bl.a. miljøsensorer, sensor for lysfarge/-intensitet, LED-matrise, styrespak.

Kort DA7212 Et kort i RPi Zero-størrelse, utstyrt med en inngangs-/utgangskrets betjent via I2S-buss. Prosjektert med tanke på elektronikere og radioamatører, til bruk i kommunikasjonsprosjekter, IoT, «smart hjem», modifisering av radio og TV-apparater osv.

Kort PCM5122 Lydkort med analog utgang for RCA, separat hodetelefonforsterker og en 3,5mm jack-kontakt. Trenger ikke lodding, får tilført strøm direkte fra GPIO.

Kort PCM5242 Utvidelsen likner konstruksjonsmessig på løsningen beskrevet ovenfor, men er basert på PCM5242, en krets av høyere klasse. Gir utmerket lydkvalitet med en profesjonell støy-signal-forhold. Beregnet på prosjekter innen musikk og HiFi.

Kort TAS5756M Audio-utvidelse med en innebygd stereoforsterker, med effekt på 35W/kanal. Takket være RPi-kortet kan den være et grunnlag for bygging av eget TV- eller radioutstyr, bilradio eller et annet multimediaprosjekt.

Styreenhet LEGO® Et kort utstyrt med RP2040-krets. Muliggjør kommunikasjon med nyeste elektroniske og elektriske LEGO®-komponenter (4 6-pin kontakter). Mulighet for høynivå- (Python på datamaskin) eller lavnivå-programmering (MicroPython på mikrokontroller). Erstatter den originale LEGO® Hub for styring av roboter bygget av klosser. Trenger em ekstern strømforsyning.

PoE-modul Tillegget er kompatibelt med modellene 4 og 3B+, til forsyning av datamaskinen med strøm via en nettkabel, i standardenPower-over-Ethernet. Gir maksimal effekt på 20W, fullstendig isolering av kretser, og er utstyrt med en integrert vifte til kjøling av prosessoren, slik at den kan brukes til bygging av kompakte IoT-utstyr.

Adapter PCIe 5. generasjons RPi-modeller er utstyrt med en kontakt for PCIe-buss, slik at datamaskinen støtter kort prosjektert for stasjonære datamaskiner. Denne etterspurte funksjonaliteten gir brukere mulighet til å koble en SSD-disk i formatet M.2 til RPi, noe som ikke bare øker hastigheten på dataoverføring og systemets drift, men også forenkler gjennomføring av slike prosjekter som nettverksdisker og servere. En slik disk kan permanent kobles til datamaskinen med tillegget M.2 HAT

Ovenfor et utvalg av tillegg produsert av Raspberry Pi – her er det likevel viktig å påpeke at også mange andre produsenter i TMEs katalog tilbyr den typen utvidelser.

Originalt tilbehør

Populariteten til Raspberry Pi-datamaskiner førte til etablering av et helt nytt marked for tilbehør utviklet eller tilpasset bruk med disse enkeltkortdatamaskinene. Men selve leverandøren også produserer mange av disse komplementære produktene og periferienhetene – dette utvalget er også tilgjengelig hos TME.

Nødvendig tilbehør omfatter strømforsyninger og kabinetter. De første produseres i henhold til en nøyaktig spesifikasjon som garanterer problemfritt drift av datamaskiner selv ved alvorlig belastning. Kabinetter karakteriserer seg imidlertid med mange praktiske løsninger – ikke bare beskytter de kretskortet og komponentene, men også gir tilgang til USB, Ethernet og HDMI-porter, samt andre kontakter på hovedkortet, inkludert GPIO-pinner. I mange tilfeller muliggjør konstruksjonen også nedkjøling av CPU og RAM, og har spor for bytte av SD-kort eller bruk av flatkabler som kobler datamaskinen med et display eller kamera.

Raspberry Pi leverer også slike typiske periferienheter som mus eller tastaturer, i varemerkets karakteristiske farger. Det er også verdt å legge merke til Raspberry Pi Touch Display, det vil si et 7-tommers display utstyrt med berøringspanel. Modulen benytter en DSI-kontakt, er strømforsynt via en GPIO-port og har åpninger i rammen, som kan brukes til både montering av display og festing av datamaskinens kretskort, for å forenkle bygging av integrert utstyr.

Kameraer og objektiver

Ved siden av en DSI-port er kretskortene i Raspberry Pi-datamaskiner utstyrt med en CPI-kontakt (Camera Serial Interface) i MIPI-standarden. Den muliggjør hurtig kommunikasjon med kameramoduler beregnet på ulike formål, ved minimal belastning av prosessoren og tilkobling med en fleksibel flatkabel. Utvalget av kompatible Raspberry Pi-kameraer består av mange formater: fra veldig kompakte, men perfekt tilpasset behovene til små robotikk- og hobbyprosjekter, til mer avanserte: med oppløsning på opp til 11,9Mpx; med lukker i fullformat (som registrerer veldig rask bevegelse); med matriser som registrerer infrarødt lys (nattesyn); utstyrt med ultravidvinkel-linser (f.eks. 120°). I tillegg kan noen av modulene brukes sammen med separate objektiver med utmerkede optiske parametere.

Annet tilbehør

Til slutt må man påpeke at Raspberry Pi sin portefølje omfatter mange mindre, men like viktige typer tilbehør, som ofte viser seg å være absolutt nødvendig for gjennomføring av noen prosjekter eller til og med vanlig bruk av datamaskinen.

USB- og signalkabler Ved hjelp av ledningene som tilbys av produsenten kan man både tilføre strøm til enheten (i formatene USB micro og C) og bruke datamaskinens porter (i standarden USB 3.0) på en måte som fullstendig utnytter deres strøm- og dataoverføringskapasiteter.

HDMI-kabler og adaptere Nyere og mindre versjoner av RPi er utstyrt med en miniatyrisert variant av en HDMI-port. Av den grunn trenger man spesialkabler for tilkobling – leverandøren tilbyr både varianter i full størrelse (opp til 2m) og korte kabler til bruk som adaptere.

USB og HDMI-adaptere Miniatyriserte adaptere, det vil si overganger mellom ulike kontaktformater innenfor samme familie, lar brukeren redusere kabelmengden og bruke eldre typer ledninger med nyere modeller av Raspberry Pi-kort.

Aktiv radiator Aktiv nedkjøling av prosessoren og minnet er anbefalt ved langvarig belastning av prosessoren, eller rett og slett nødvendig ved *overklokking* og *overvolting* av komponentene. En riktig profilert radiator med en liten vifte gir nedkjøling, og har veldig liten påvirkning på datamaskinens størrelse.

Vifte En annen type radiator-viftesett, beregnet på bruk i produsentens originale kabinetter, gjør det mulig å kjøle prosessoren ned selv når den er fullstendig skjermet.

Antenner Fordi antennekabler krever bruk av en koaksialkontakt, har utganger i formatet Compute Module en separat U.FL-kontakt for tilkobling av en WiFi-antenne. Dette settet kan også brukes til tilkobling av hvilken som helst radiator utstyrt med en SMA-plugg.

Batteri I motsetning til de eldre generasjonene er RPi5 utstyrt med en sanntidsklokke (RTC), installert på hovedkortet. Batteriet (Panasonic ML-2020) med kontakt garanterer drift av denne komponenten selv uten strømforsyning.

https://www.tme.eu/no/no/news/events/page/60018/raspberry-pi-datamaskiner-er-na-offisielt-tilgjengelige-i-tmes-katalog/