آموزش رزبری پای

رزبری پای یا Raspberry Pi یک کامپیوتر تک برد (Single-board computer ) در اندازه یک کارت اعتباری است که بنیاد رزبری پای آن را ساخته است تا آموزش علوم رایانه را در مدرسه‌ها تشویق کند.

رزبری و به طور کلی single board computers یک مینی کامپیوتر هستند که بیشتر قابلیت های یک رایانه خانگی  همراه را دارا هستند. البته باید به این نکته توجه داشت که همانند رایانه های خانگی سرعت و قدرت این مینی رایانه هانیز به طور مستقیم به سرعت رم  سی پی یو و … وابسته است.

Raspberry Pi توسط گروهی در لابراتوار کامپیوتری دانشگاه کمبریج ظهور یافت و هدف آن بازگشت به برنامه‌نویسی کامپیوترهای ارزان‌قیمت دوران کودکی بود.

نکته مهم قبل از ادامه نوشته دقت کنید Raspberry Pi را بعضی جاها رسپری پای و بیشتر رزبری پای تلفظ میکنند که ما به تبعیت از ویکی پدیا رزبری پای تلفظ میکنیم.

مؤسسه Raspberry

در چند سال تلاش برای طراحی نمونه‌های نخست، ابن ‌آپتون به همراه همکاران قدیمی خود، پیت لوماس از شرکت طراحی سخت‌افزار Norcott Technologies و دیوید برابن نویسنده BBC Micro Game Elite، مؤسسه Raspberry   را تشکیل دادند.

ایده اصلی Raspberry Pi

ایده اصلی Raspberry Pi ایجاد وسیله‌ای مقرون‌ به‌صرفه بود که فقط شامل مفاهیم پایه است، به همراه یک محیط برنامه‌نویسی و اتصالات سخت‌افزاری که برای پروژه‌های الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

تاریخچه ساخت رزبری پای

ایده ای که پشت یه کامپیوتر کوچک و ارزان برای بچه ها بود از سال ۲۰۰۶ استارت خورد زمانی که Eben Upton و Rob Mullins و Jack Lang و Alan Mycroft که در دانشگاه کمبیریج درس می خواندند از این موضوع ناراحت شدند که هر سال تعداد و مهارت دانش آموزان که رشته علوم رایانه را انتخاب می کردند کاهش می یافت در حالی که در دهه ی ۱۹۹۰ این رشته را انتخاب می کردند یک برنامه نویس تفریحی ولی همه فن حریف بودند .یه چیزی درمورد بچه ها که با کامپیوتر سر و کله میزدند تغییر کرده بود! بیشتر کلاس ها توجه ویژه ای به نرم افزار های از قبیل Word و Excel یا نوشتن برنامه های وب داشتند .

کامپیوتر های جدید خانگی و بازی های رایانه ای که جایگزین سیستم هایی مثل Amigas ، BBC Micros ، Spectrum ZX و Commodore 64 که بچه های قدیمی برنامه نویسی را  روی این سیستم ها یادگرفته بودند ، شده بودند.

اما این گروه انگلیسی فکر می کرد که می تونه کاری انجام بده در موقعی که کامپیوتر ها گرون بودند و پدر و مادر ها اجازه دستکاری و برنامه نویسی روی اون ها رو نمی دادن! و تصمیم بر این شد که سیستمی مثل دستگاه های قدیمی که بتوند مثل محیط های برنامه نویسی بوت بشن.
در سال های ۲۰۰۸ چیپ های موبایل فراوان شدند و قدرت حسابی هم پیدا کردند و شرایط رو مهیا مردند تا یه محیط مختص برنامه نویسی بسازند! این گروه در طی سال های بعد توانستتند اولین سری این برد ها رو بسازند و در شرکت ها برای فروش ثبت کنند و در طی یک سال ۱ میلیون از آنها رو فروختند. اکنون اون ها به وسیله ی افراد و موسساتی که ممکن هست خیلی از اون ها دور باشند حمایت می شود.

ویژگی های مثبت رزبری ( این برد کوچک انعطاف پذیری بالایی دارد)

آنچه که رزبری پای را از دیگر برد ها متمایز می کنند کاربران فراوان از سراسر دنیا هست که پروژه های مختلف را انجام داده اند و در اختیاز همگان قرار داده اند.
استفاده از رزبری به عنوان سرور تا پرینتر ها
روی ربات یا توی ماشین ها
بیرون خانه یا داخل خانه
وجود زبان های برنامه نویسی گرافیکی برای بچه ها

مدل نوع B و A

سه سال بعد، Raspberry Pi با مدل B و سپس مدل A که حافظه‌ای با ظرفیت کم‌تر ولی ارزان‌تر داشت، به سمت تولید انبوه قدم گذاشتند.

سیستم عامل های برد رزبری پای

رزبری به صورت پیش فرض توانایی اجرای سیستم عامل های مختلف لینوکس و اندروید را دارا است و معدودی توانسته اند ویندوز 8 را نیز روی این برد راه اندازی کنند. و البته ویندوز 10 را مایکروسافت مخصوص رزبری پای ارائه کرده است.
تفاوتی خاصی بین لینوکس های مخصوص این برد ها و رایانه ها وجود ندارد و می توان گفت بسیاری از برنامه های شما به راحتی روی این مینی رایانه ها اجرا می شود.

پس از رونمایی از رزبری پای ۲ ، مایکروسافت مدعی شد که نسخه ای از ویندوز ۱۰ را برای رزبری پای ۲ بهینه کرده و به صورت رایگان منتشر خواهد کرد.بدین ترتیب رز بری پای ۲ همراه با ویندوز ۱۰ تنها ۳۵ دلار قیمت خواهد داشت.

Wheezy Raspbian

Pi نسخه‌ای تغییریافته از لینوکس را اجرا می‌کند که Raspbian نام دارد. Wheezy Raspbian گزینه مناسبی برای افرادی است که تازه استفاده از این وسیله را شروع کرده‌اند.

این برد به شما امکان می دهد که به سرعت تغییر حالت دهد. کافی هست که sd کارت را بازگردانی کنید. یک سیستم عامل جدید و یا برنامه جدید نصب کنید یا خودتان برنامه را بنویسید.

مقایسه رزبری با کامپیوتر های خانگی

همانند کامپیوتر خانگی شما رزبری به یک پورت شبکه ،  پورت یو اس بی ،  پورت hdmi ، خروجی صدا و خروجی AV مجهز است.
آنچکه این مینی کامپیوتر  را نسبت به کامپیوتر های خانگی متمایز می کند وجود ورودی و خروجی های دیجیتال و قابل کنترل مانند میکروکنترلر ها است همچنین پورت های ارتباطی مختلفی نیز مانند i2c–spi–uart نیز در این برد ها تعبیه شده است.
این مینی کامپیوتر  ها یک پلتفرم و یا بهتره گفته بشه یک بیس کاری هستند همانند رایانه های شخصی که کاربرد اون هارو شخص استفاده کننده مشخص می کند.
شما می توانید از آن به عنوان رایانه شخصی – وسیله بازی – کنترل کننده ربات – بخش کننده فیلم و … استفاده کنید این یک رایانه شخصی برای شما هست.شاید به نظر بیاید که بیشتر کاربرد این برد ها در رباتیک و … باشد در حالی که این درست نیست.
کامپیوتر شخصی شما به طور پیش فرض از روی هارد دیسک بوت می شود درحالی که همین عمل را رزبری از روی یک sd کارت انجام می دهد و تفاوت چندانی در ظاهر نمی کند.

 

مصرف توان Raspberry Pi

گاهی شما توانایی استفاده از دستگاه های رایانه خانگی را به دلیل مصرف بالا نداشته باشید درحالی که رزبری به راحتی با 5 ولت و 1 آمپر راه اندازی میشود. این رایانه با کمک یک کابل میکرو یواس‌بی تغذیه می‌شود.

پورت های ارتباط با رزبری پای

رزبری پای قادر است به کمک یک کابل تصویر ویدئو و یک درگاه سوزنی، خروجی صدا و تصویر داشته و یا با کابل اچ دی ام آی(HDMI)، خروجی تصویری با دقت ویدیوی اچ‌دی(HD) و صدایی استریو داشته باشد.

دو درگاه یو اس بی(USB) نیز برای آن در نظر گرفته شده است که می‌توان از آن برای ارتباطات مختلف استفاده کرد. از خروجی‌های یو اس پی برای صفحه کلید، ماوس، شبکه بی سیم و کلیه دستگاههای مورد استفاده از درگاه فوق بهره برده می‌شود. به کمک هاب یو اس بی می‌توان از پورتهای بیشتری استفاده کرد.
نسخه B این رایانه یک خروجی شبکه نیز دارد که به کمک آن می‌توان به شبکه‌های محلی و یا اینترنت متصل شد. از خروجی اچ دی ام آی برای صدا، تصویر و کنترل آن باهم می‌توان بهره جست. بدین ترتیب با کمک فقط یک نمایشگر لمسی قادر است تبدیل به یک تبلت شود.

کاربرد Raspberry Pi

رزبری با سرعت و قدرت پردازشی مناسب برای کار های رباتیک و مصارف خاص هست که البته رزبری نیز به راحتی توانایی اور کلاک شدن تا  را نیز دارا هست.نزدیگ به ۱ میلیون نفر که اون رو در روبات هاشون بکار بردند.بازی های شما را اجرا می کند در حالی که مراقب هستند تا دمای اتاق شما از حدی بالا تر نرود!

رزبری در کشور های درحال توسعه به عنوان دستگاهی کم مصرف در مناطقی که انتقال انرژی به اون ها سخت بود به جای کامپیوتر های خانگی استفاده شد.این برد برای تمامی موضوعات کامپیوتری مناسب نیست ولی هدف اون ها یه برد ارزون و در دست رس برای برنامه نویسی در تمام جهان هست.
شاید بهترین تعریف برای این بردها ترکیب شدن رایانه با میکرو کنترلر باشد! و توانایی های این دو را در کنار هم می آورد به همان راحتی که شما از رایانه خانگی یا میکروکنترلر AVR خود استفاده می کنید این رزبری ها نیز عمل می کنند!

کاربرد در روباتیک

کاربرد در اتوماسیون صنعتی و خانگی

کاربرد در اجرای پروژه های پژوهشی

کاربرد در ساخت نمونه بردها قبل از تولید عمده

و ده ها کاربرد دیگر

مشخصات Raspberry Pi2

مشخصات فنی رسپبری پای ۲ مدل B عبارتند از:

• • برد مجتمع: Broadcom BCM2836
• • پردازنده: ARM Cortex A7، چهار هسته ای و ۹۰۰ مگاهرتزی
• • پردازشگر گرافیکی: Broadcom VideoCore IV با توان پردازشی ۲۵۰ مگاهرتز
•  حافظه ی رم: ۱ گیگابایت (بخشی از این حافظه با پردازشگر گرافیکی به اشتراک گذاشته شده است)
•  تعداد پورت های USB: چهار عدد
•  ورودی ویدئو: کانکتور MIPI از نوع ۱۵ پین
•  خروجی ویدئو: HDMI و composite video (PAL and NTSC) و جک هدفون ۳.۵ میلی متری
•  خروجی صدا: آنالوگ از طریق جک ۳.۵ میلی متری و دیجیتال از طریق پورت HDMI
•  فضای ذخیره سازی: از طریق درگاه و کارت حافظه میکرو SD

مشخصات فنی Raspberry Pi 3 مدل B

• پردازنده‌یARM Cortex A53 Quad-Core-64bit-1.2Ghz
• سرعت پردازنده‌ی گرافیکی ۴۰۰ مگاهرتز، Dual Core VideoCore IV GPU
• 802.11n Wi-Fi
• Bluetooth (BT 4.1)
• پشتیبانی از 1080p video at 60fps با استفاده از فرمت H.264، بالاتر از 30fps
• یک گیگابایت رم
• سوکت MicroSD
• سیستم‌عامل: سیستم‌عامل از کارت MicroSD بارگذاری شده و یک نسخه از سیستم‌عامل لینوکس یا ویندوز 10 را اجرا می‌کند.
• سرعت اتصال اترنت 100Mbps
• ورودی5 ولت DC – ۲٫۵ آمپر
• خروجی ویدئو: HDMI rev 1.3 & 1.4Composite RCA (PAL and NTSC)
• خروجی صوتی: جک ۳٫۵ میلی‌متری
• مجهز به HDMI
• مجهز به چهار پورت USB2

مشخصات مدل های مختلف رزبری پای

گزینه	Model A	Model B	Model A+	Model B+	Raspberry Pi 2	Raspberry Pi 3	Raspberry Pi Zero
قیمت	US$25 Ext tax (GBP £16 Exc VAT)	US$35 Ext tax (GBP £22 Exc VAT)	US$20 Ext tax (GBP £16 Exc VAT)	US$35 Ext tax (GBP £22 Exc VAT)	US$35 Ext tax (GBP £22 Exc VAT)	US$35 Ext tax (GBP £22 Exc VAT)	US$5 Ext tax (GBP £4 Exc VAT)
System-on-a-chip (SoC)	Broadcom BCM2835 (CPU + GPU. SDRAM is a separate chip stacked on top)				Broadcom BCM2836	Broadcom BCM2837	Broadcom BCM2835
CPU	700 MHz ARM11 ARM1176JZF-S core				900MHz quad-core ARMv7 Cortex-A7	1.2GHz 64-bit quad-core ARMv8 Cortex-A53	1000MHz Low Power ARM1176JZ-F
GPU	Broadcom VideoCore IV, OpenGL ES 2.0,OpenVG 1080p30 H.264 high-profile encode/decode, 250 MHz					Broadcom VideoCore IV, OpenGL ES 2.0,OpenVG 1080p60 H.264 high-profile encode/decode, 400 MHz	Broadcom VideoCore IV
Memory (SDRAM)iB	256 MiB (planned with 128 MiB, upgraded to 256 MiB on 29 Feb 2012)	256 MiB (until 15 Oct 2012); 512 MiB (since 15 Oct 2012)	256 MiB	512 MiB	1024 MiB		512 MiB
USB ports	1 USB 2.0 (provided by the BCM2835)	2 USB 2.0 (via integrated USB hub in LAN9512)	1 USB 2.0 (provided by the BCM2835)	4 USB 2.0 (via integrated USB hub in LAN9514)			1 Micro USB OTG (On The Go)
Video outputs	Composite video | Composite RCA, HDMI (not at the same time)		HDMI | Composite video requires 4 Pole Adapter				HDMI, Composite video via unsoldered 2-pin header
Audio outputs	TRS connector | 3.5 mm jack, HDMI						Multi-Channel HD Audio over HDMI
Audio inputs	None, but a USB mic or sound-card could be added
Onboard Storage	Secure Digital|SD / MMC / SDIO card slot		Micro Secure Digital / MicroSD slot
Onboard Network	None	10/100 wired Ethernet RJ45	None	10/100 wired Ethernet RJ45		10/100 wired Ethernet RJ45, integrated 802.11n Wi-Fi & Bluetooth 4.1	None
Low-level peripherals	26 General Purpose Input/Output (GPIO) pins, Serial Peripheral Interface Bus (SPI), I²C, I²S, Universal asynchronous receiver/transmitter (UART)		40 General Purpose Input/Output (GPIO) pins, Serial Peripheral Interface Bus (SPI), I²C, I²S, I2C IDC Pins, Universal asynchronous receiver/transmitter (UART)				40 General Purpose Input/Output (GPIO) pins, Serial Peripheral Interface Bus (SPI) (unpopulated)
Real-time clock	None
Power ratings	300 mA, (1.5 W)	700 mA, (3.5 W)	600mA up to 1.2A @ 5V	~650 mA, (3.0 W)		800mA (4.0 W), up to 2.5A	160mA rating
Power source	5 V (DC) via Micro USB type B or GPIO header
Size	85.0 x 56.0 mm x 15mm	85.0 x 56.0 mm x 17mm	65.0 x 56.0 mm x 12mm	85.0 x 56.0 mm x 17mm	85.0 x 56.0 mm x 17mm	85.6 x 56.5 mm x 17mm	65.0 x 30.0 mm x 5mm
Weight	31g	40g	23g	40g	40g	45g	9g

در ادامه هم برای اینکه بتوانید با این برد کار کنید و پروژه های خودتان را انجام دهید یک فایل آموزشی را قرار میدم که سرفصل های آن بشرح زیر است.

• مدل های مختلف رزبری پای
• معرفی رزبری پای 3 مدل B
• سخت افزار رزبری پای3
• مدل های مختلف SBC
• منبع تغذیه
•  GPIO
• انتخاب سیستم عامل
• شروع به کار
• دسکتاپ رزبین
• ابزار پیکربندی رزبین
• خط فرمان
• انتخاب زبان برنامه نویسی مناسب برای رزبری
• راه اندازی VNC در رزبری
• کنترل رزبری از راه دور با SSH
• راه اندازی دوربین
• راه اندازی بلوتوث پای 3
• راه اندازی WIFI
• راه اندازی GPIO رزبری پای
• فعال سازی وقفه GPIO ها
• تشخیص حرکت با سنسور PIR
• راه اندازی بخش UART

دانلود فایل

لطفا اگر شما هم فایل آموزشی دارین آن را از تماس با ما برای ما بفرستید.

نظر شما چیه ؟ آیا تا به حال با رزبری پای پروژه درست کردین؟

مطالب مرتبط با رزبری پای را با کلیک روی اینجا میتوانید دنبال کنید.