آموزش رزبری پای (Raspberry Pi)

دسته بندی: آموزش اینترنت اشیاء (IOT)

رزبری پای

آنچه در این صفحه می خوانید:

معرفی رزبری پای (Raspberry Pi)

Raspberry Pi مجموعه ای از رایانه های منفرد کوچک است که توسط بنیاد Raspberry Pi برای ارتقاء آموزش علوم پایه رایانه در مدارس و کشورهای در حال توسعه در انگلستان ساخته شده است. بسیار بیشتر از آنچه پیش بینی شده بود محبوبیت پیدا کرد و در خارج از بازار هدف خود برای مصارفی مانند روباتیک به فروش می رسد.  بورد رزبری پای شامل لوازم جانبی مانند صفحه کلید و موس نیست. با این حال، برخی از لوازم جانبی در چندین بسته رسمی و غیر رسمی گنجانده شده است. ماموریت رزبری پای این است که قدرت محاسبات و ساخت دیجیتال را در اختیار مردم در سراسر جهان قرار دهد، تا افراد بیشتری بتوانند از قدرت محاسبات و فناوری های دیجیتال برای کار استفاده کنند، مسائلی را که برایشان مهم است حل کنند و خود را خلاقانه بیان کنند.

دو مدل اول توسط بنیاد رزبری پای ساخته شده است. براساس بنیاد Raspberry Pi، بیش از 5 میلیون Raspberry Pis تا فوریه سال 2015 فروخته شده و این امر به پرفروش ترین رایانه انگلیس تبدیل شده است. تا نوامبر سال 2016 آنها 11 میلیون دستگاه و تا مارس 2017 آن ها 12.5میلیون دستگاه فروخته بودند که آن را به سومین پرفروش "رایانه ای با هدف عمومی" تبدیل کرد. در ژوئیه سال 2017، فروش نزدیک به 15 میلیون دستگاه رسید. در مارس 2018، فروش به 19 میلیون رسید.

نرم افزار رزبری پای (Raspberry Pi)

بنیاد رزبری پای، Raspbian توزیع لینوکس مبتنی بر دبیان را برای دانلود و همچنین third-party اوبونتو، ویندوز 10 IoT Core، سیستم عامل RISC و توزیع تخصصی مدیا سنتر را فراهم می کند. این برنامه پایتون و Scratch را به عنوان زبان های اصلی برنامه نویسی، با پشتیبانی از بسیاری از زبان های دیگر، تبلیغ می کند. سیستم عامل پیش فرض منبع بسته است، در حالی که اوپن سورس غیر رسمی در دسترس است. بسیاری از سیستم عامل های دیگر همچنین می توانند در Raspberry Pi اجرا شوند، از جمله میکروکرنل seL4 به طور رسمی تأیید شده است. سایر سیستم عامل های شخص ثالث که از طریق وب سایت رسمی موجود است شامل Ubuntu MATE ،Windows 10 IoT Core، سیستم عامل RISC و توزیع های تخصصی که برای مدیا سنتر Kodi و مدیریت کلاس استفاده می شود.

مدل های رزبری پای (Raspberry Pi)

چندین نسل از Raspberry Pis منتشر شده است. همه مدل ها دارای یک سیستم Broadcom در یک تراشه SoC با یک CPU سازگار با معماری ARM و واحد پردازش گرافیکی (GPU) بر روی تراشه هستند. سرعت پردازنده از 700 مگاهرتز تا 1.4 گیگاهرتز برای Pi 3 مدل +B یا 1.5GHz برای Pi 4 است. حافظه از 256 مگابایت تا 1 گیگابایت با حداکثر 4 گیگابایت در حافظه رم Pi4 موجود است. کارت های SD در شکل MicroSDHC برای ذخیره سیستم عامل و حافظه برنامه استفاده می شوند. بوردها دارای یک تا چهار درگاه USB هستند. برای خروجی فیلم، از HDMI و فیلم کامپوزیت پشتیبانی می شود و از یک جک 3.5 میلیمتری استاندارد برای خروجی صوتی استفاده می شود. خروجی سطح پایین توسط تعدادی از پین های GPIO ارائه می شود، که از پروتکل های متداول مانند I²C پشتیبانی می کنند. مدل های B دارای پورت اترنت 8P8C و Pi 3 و Pi Zero دارای W-Fi 802.11n و بلوتوث هستند. قیمت ها از 5 دلار تا 55 دلار است.

نسل اول (Raspberry Pi 1 Model B) در فوریه 2012 منتشر شد و به دنبال آن مدل ساده تر و ارزان تر A تولید شد. در سال 2014، بنیاد رزبری پای با طراحی پیشرفته، +Raspberry Pi 1 Model B منتشر کرد. این بوردها تقریباً دارای اندازه کارت اعتباری هستند و فرم خط اصلی را نشان می دهند. مدل های بهبود یافته A و +B یک سال بعد منتشر شد. " Compute Module" برای برنامه های جاسازی شده منتشر شد. Raspberry Pi 2 که رم بیشتری نیز به آن اضافه شده، در فوریه 2015 منتشر شد.

Raspberry Pi Zero با اندازه کوچکتر و کاهش I/O و قابلیت ورودی/خروجی با هدف کلی (GPIO) در نوامبر 2015 با قیمت 5 دلار آمریکا منتشر شد. در سال 2017، آن را به جدیدترین خط اصلی Raspberry Pi تبدیل کرد. Raspberry Pi Zero W به بازار عرضه شد، نسخه ای از Zero با قابلیت Wi-Fi و بلوتوث، به قیمت 10 دلار آمریکا در دسترس قرار گرفت. در سال 2018، Raspberry Pi Zero WH، نسخه ای از Zero W با هدر های GPIO از پیش لحیم شده، به بازار عرضه شد.

Raspberry Pi 3 Model B در سال 2016 با پردازنده چهار هسته ای 64 بیتی 1.2 GHz، وای فای 802.11n، بلوتوث و قابلیت های بوت USB عرضه شد. +Raspberry Pi 3 Model B با پردازنده سریعتر 1.4 گیگاهرتز و اترنت گیگابیت سه برابر سریعتر با توان محدود شده به حدود 300 مگابیت در ثانیه با اتصال USB داخلی یا 2.4/5 گیگاهرتز دوگانه و باند 802.11ac Wi-Fi ارائه شد.

Raspberry Pi 4 Model B در سال 2019 با پردازنده چهار هسته ای 64 بیتی 1.5 گیگاهرتزی ARM Cortex-A72 ،802.11Wi-Fiac، بلوتوث 5، اترنت گیگابیت کامل با توان محدود نشده عرضه شد. دو پورت USB 2، دو پورت USB 3 و پشتیبانی از مانیتور دوگانه با وضوح 4K از قابلیت های این مدل می باشد.انرژی Pi 4 همچنین از طریق پورت USB-C تأمین می شود و در صورت استفاده از PSU مناسب، انرژی اضافی را نیز برای لوازم جانبی پایین دست فراهم می کند. سه نوع رم پردازنده در دسترس است: 1 گیگابایت، 2 گیگابایت، 4 گیگابایت. Raspberry Pi 4 دارای نقص طراحی است که در آن کابل های USB علامت گذاری شده، مانند موارد استفاده شده در Apple Macbooks، آن را به اشتباه تشخیص داده و از تأمین انرژی خودداری می کنند. انتظار می رود که این موضوع در یک بازنگری بنیاد رزبری پای مدیره آینده اصلاح شود. Tom's Hardware 14 نوع کابل مختلف را آزمایش کرد و دریافت که 11 عدد از آنها Pi را بدون مشکل روشن و فعال می کند.

سخت افزار رزبری پای (Raspberry Pi)

سخت افزار Raspberry Pi از طریق چندین نسخه تکامل یافته است که تغییرات در ظرفیت حافظه و پشتیبانی از دستگاه های جانبی را نشان می دهد. این نمودار بلوک مدل B و +B را توصیف می کند. مدل های A+ ،A و Pi Zero مشابه یکدیگر هستند اما اجزای اترنت و USB ندارند. آداپتور اترنت به درگاه USB دیگری وصل شده است. در مدل های A+ ،A و Pi Zero، پورت USB مستقیماً به سیستم در یک تراشه (SoC) وصل می شود. در +Pi 1 Model B و مدلهای بعدی، تراشه USB/Ethernet دارای یک هاب 5 پورت USB است که از این میان چهار پورت فعال است، در حالی که Pi 1 Model B فقط دو مورد را ارائه می دهد. در Pi Zero نیز پورت USB مستقیماً به SoC وصل می شود اما از درگاه OTG استفاده می کند. برخلاف سایر مدل های Pi، اتصال GPIO 40 پین در Pi Zero با لحیم کاری فقط در نقاط پین حذف می شود. Pi Zero WH این مشکل را برطرف می کند.

کاربرد رزبری پای (Raspberry Pi)

Raspberry Pi یک رایانه با هزینه کم است که به مانیتور کامپیوتر یا تلویزیون وصل می شود و از یک کیبورد و ماوس استاندارد استفاده می کند. این دستگاه کوچک افراد در هر سنی را قادر به کشف محاسبات و یادگیری نحوه برنامه ریزی به زبان هایی مانند Scratch و پایتون می کند. این توانایی انجام همه کارهایی را دارد که انتظار دارید یک رایانه رومیزی انجام دهد، از اینترنت اشیا و مرور اینترنت و پخش فیلم با کیفیت بالا تا ساخت فایل های اکسل و ورد و بازی. از این گذشته، Raspberry Pi توانایی تعامل با دنیای خارج را دارد و در طیف گسترده ای از پروژه های سازنده دیجیتال، از ماشین های موسیقی و ردیاب های والدین گرفته تا ایستگاه های آب و هوا و صدای جیر جیر خانه های پرنده با دوربین های مادون قرمز استفاده شده است. Raspberry Pi توسط بچه ها در سراسر جهان مورد استفاده قرار می گیرد تا یاد بگیرند برنامه نویسی کنند و درک کنند که چگونه رایانه ها کار می کنند.

Raspberry Pi قلب های مختلف جهان را تجربه کرده است، از فضانوردان گرفته تا سرگرمی. در حال حاضر، دو Raspberry Pi در حال چرخش زمین هستند و آزمایش هایی را در ایستگاه فضایی بین المللی انجام می دهند. تیم پیک فضانورد بریتانیایی پروژه Astro Pi را هدایت می کند و دانش آموزان مدرسه انگلیس را به چالش می کشد تا کدهای آزمایشی را که می تواند در فضا انجام دهد، بنویسند.

آیا این نوشته را دوست داشتید؟