Oszilloskop-Setup

Smart Home auf Raspberry Pi zum Selbermachen

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Heute sind Innovationen und moderne Technologien, die fest in unserem Leben verankert sind, nicht mehr wegzudenken: Mobilfunk, Internet, Computergeräte und Privathaushalte, in denen jeder Haushaltsprozess von einem Tablet oder Telefon aus gesteuert wird. Solche Häuser nennt man „Smart Houses“. Dies ist eine Wohnung, in der Sie alles steuern können: vom Einschalten des Lichts oder der Heizung mit einem Klick auf Ihre Finger bis zur Aktivierung von Anwesenheitssimulationssystemen, die Ihnen helfen, Ihr Zuhause zu schützen, während sich niemand darin aufhält.

Solche Wohnungen basieren auf Sensoren und Reglern, die auf Wärmeenergie, Lärm und Bewegung reagieren. Den einfachsten dieser Sensoren sehen wir in großen Einkaufszentren, in denen sich die Türen automatisch öffnen, sobald Sie sich ihnen nähern. Können Sie nicht glauben, dass ein solches System ein wesentlicher Bestandteil Ihres Lebens sein kann? Wird müssen.

Wenn Sie den Aufwand bei alltäglichen Aktivitäten wie Waschen, Kochen oder Reinigen minimieren möchten, ist das Smart Home-Projekt genau das Richtige für Sie.

Projekt "Smart Home"

Das Konzept der Arbeit "Smart Home"

Natürlich muss für jede automatisierte und automatische Anlage ein Programm vorhanden sein. Der Erfolg Ihres "Smart Home" wird davon abhängen. Solche Ausrüstungsanpassungsprogramme erfordern einige Kenntnisse und Erfahrungen in den Bereichen Programmierung und Elektronik. Wenn Sie jedoch noch nicht mit Programmierung vertraut sind und nicht über die erforderliche Erfahrung im Umgang mit Elektronik verfügen, empfehlen wir Ihnen, Programme zu verwenden, die für Anfänger am besten geeignet sind.

Die Schaffung eines "intelligenten Hauses" ohne eigene Anstrengungen erfordert eine große Investition von Mitteln, die sich derzeit nicht jeder leisten kann. Aber wenn Sie das Konzept der Geräte verstehen, können Sie diese einfach selbst zusammenbauen.

Raspberry Pi oder Automatisierung von "Smart Home"

Raspberry Pi ist das Unternehmen, das den Himbeer-Minicomputer entwickelt hat. Dieses Gerät vereinfacht die Automatisierung des Smart Home maximal und hat einen sehr attraktiven Preis im Vergleich zu Mitbewerbern, die weniger hochwertige Geräte haben.

Zunächst wurden 2 Konfigurationen des Raspberry Pi Mini-Computers erfunden:

• modell A;
• modell B.

Aussehen Raspberry Pi Modell B (mit installierter Flash-Karte)

Beide Versionen basieren auf dem ARM11-Prozessor mit einer Taktfrequenz von 700 MHz, haben jedoch einen unterschiedlichen Speicher. In der Regel verfügt Modell B über eine RAM-Größe, die doppelt so groß ist wie Modell A.   Daher A - 256 MB und B - 512 MB. Daher wurde Modell A nicht aus der internationalen Produktion genommen, da es einen weiteren bedeutenden Vorteil hatte. Es enthielt Unterstützung für einen Ethernet-Port, der den Zugang zum Internet ermöglichte. Auch Raspberry Pi hörte hier nicht auf und veröffentlichte später eine aktualisierte Version von Modell B. Die verbesserte Version hatte ein kompakteres Design und enthielt auch 4 USB-Anschlüsse, was dem Zweifachen ihrer Anzahl im Vorgängermodell entspricht.

Dieses Gerät passt perfekt zu Ihrer Entwicklung des Smart Home-Projekts. Für einen relativ geringen Preis kann dieser Computer Raspberry Pi eine Vielzahl von Aufgaben im Zusammenhang mit der Automatisierung des Projekts "Smart Home" ausführen.

Himbeer-Mini-Computer können verwalten, die die Automatisierung Ihres Hauses oder Ihrer Wohnung erleichtern. Mit dem Z-Wave RaZberry-Board wird Ihr Mini-Computer zum Gehirn Ihres gesamten Systems. Z-Wave ist ein drahtloser Automatisierungsstandard. Es sind keine zusätzlichen Kabel oder Reparaturen erforderlich, was sich positiv auf die Wirtschaftlichkeit Ihres Projekts auswirkt. Wave ist auch unglaublich einfach zu installieren. Dies ermöglicht es Ihnen, die Aufgabe auch für einen Neuling auf dem Gebiet der Elektronik selbständig zu bewältigen. Es gibt einen Mangel an Leistung? Keine Sorge, die Leistung von Z-Wave kann durch die Installation zusätzlicher Geräte wie in einem normalen Computer gesteigert werden. Ein Austausch von Komponenten oder deren Aktualisierung verbessert den Betrieb des Geräts. Wave führt außerdem regelmäßig barrierefreie Schulungen und Trainings für erfahrene Installateure zu Installations- und Anpassungsthemen für bestimmte Z-Wave-Systeme durch.

Z-Wave Fibaro Home Center 2-Controller

Wenn Sie sich in Ihren Fähigkeiten nicht sicher sind oder keine Erfahrung haben, ist Z-Wave bereit, in ganz Russland sämtliche Installationsservices oder die Einrichtung von Z-Wave-Geräten bereitzustellen. Außerdem können Sie jederzeit die verfügbare Wissensdatenbank verwenden oder auf der Support-Website Fragen stellen, an denen Sie interessiert sind.

Mit dem Raspberry Pi-System können Sie auch Ihr eigenes echtes Videoüberwachungssystem aus einer normalen Webcam und einem Einplatinencomputer erstellen und jedes Objekt über das Internet überwachen, wo immer sich Ihre Kamera befindet.

In diesem Fall müssen Sie die Videoüberwachung nicht jede Minute anzeigen oder überprüfen. Am Ende des Arbeitstages können Sie sicher die wichtigsten Ereignisse anzeigen, die während des Tages aufgetreten sind und von Ihrer Kamera gesehen wurden.

Mit dem Raspberry Pi-System und einer Webcam können Sie eine Videoüberwachung durchführen

„Smart Home“ ist ein komplexes System, das nicht nur die Anweisungen des Programms befolgt, sondern auch Aktionen ausführt, bei denen die Originalität einer bestimmten Situation uneingeschränkt berücksichtigt wird. In einem anderen Sinne handelt es sich um ein „intelligentes“ System, das unabhängig davon, was gerade passiert, einen Ausweg aus Situationen finden kann.

Das Erstellen eines solchen Hauses ist nicht schwierig, wenn Sie die richtige Zeit zuteilen. Sie profitieren überproportional von Ihren Innovationen. Wenn Sie die Struktur und die Automatisierung Ihrer Erstellung verstehen, können Sie viel Zeit und Geld sparen, indem Sie selbst die kleinsten übermäßigen Emissionen von Strom oder Wärme kontrollieren.

Mit Smart Homes und Raspberry Pi Mini-Computern ist es jetzt möglich, Ihr Zuhause so komfortabel wie möglich zu gestalten und an Ihren Lebensstil anzupassen.

Pulsmetalldetektoren sind unter Improvisierten für die höchsten Metalldetektionsraten bekannt. Sie sind auch besser in der Lage, in Salzwasser und stark mineralisierten Böden zu arbeiten. Alle impulsniki sind im Prinzip ähnlich und haben gemeinsame Vor- und Nachteile. Der Klonmetalldetektor, den wir sammeln, hat folgende Vorteile:

1. Der Sensor besteht aus einer einzelnen Spule, die sendet und empfängt. Dies vereinfacht die Montage erheblich und erspart zeitaufwändige Anpassungen. Die Größe der Spule kann unabhängig vom Verwendungszweck des Metalldetektors gewählt werden.
2. Vereinfachtes Schema im Vergleich zu hochwertigen hausgemachten Metalldetektoren.
3. Einfache Druckknopfeinstellung.
4. Geringfügig reduzierter Stromverbrauch im Vergleich zu gepulsten Metalldetektoren mit Bildschirmanzeige.

Die Nachteile sind:

1. Fehlende Diskriminierung.
2. Die Notwendigkeit für Firmware-Chips. Dies kann jedoch nicht als großes Problem bezeichnet werden, da der Artikel detaillierte Anweisungen für diesen Vorgang enthält.

Die Montage eines Metalldetektorklons beginnt mit elektrischen Bauteilen: einer Schaltung, einem Sensor, deren Anschluss und einer Chip-Firmware. Die letzte Phase ist die Herstellung oder der Kauf von Körperteilen und die Konfiguration der Geräte.

Schaltungsanordnung

Alle notwendigen Details, ihre Analoga und Kommentare sind in der Tabelle in Abbildung 2 aufgeführt.

Details bekommen wir strikt neu! Dies befreit Sie von Problemen mit der Leistung der Schaltung.

Metalldetektorschaltung Das Klon-Piw ist auf zwei Leiterplatten montiert. Eine Haupt- und die zweite Bedien- und Anzeigetafel mit Tasten und LEDs. Beide Leiterplatten für das Sprint Layout können hier heruntergeladen werden. Für die spätere Befestigung der Hauptplatine können Sie den PCB-Bestand verlassen oder Heißkleber begrenzen. Für die zweite Platine sind die Befestigungsstecker bereits auf der Leiterplatte vorgesehen. Die Verbindung der beiden Schemata basiert auf den signierten Pins B1 - B4 und VD4 - VD13 und wird durch ein mehradriges Kabel beispielsweise von alten Festplatten oder Festplattenlaufwerken realisiert.

Das Löten von Funkkomponenten erfolgt nach dem Schema und den Leiterplatten in den Abbildungen 3 und 4.


Die Hauptanforderungen für die Montage sind Genauigkeit, Sorgfalt und das Fehlen zufälliger Verbindungen zwischen Schienen und Teilen. Nach der Herstellung der Leiterplatte muss diese gründlich vom Flussmittel befreit werden.

Chip Firmware

Metal Clone arbeitet mit einem speziell geschriebenen Programm, das Sie auf den ATmega8-Chip schreiben möchten. Download Firmware-Version 1.2.2m kann über den Link sein.

Betrachten Sie einige einfache Möglichkeiten zum Schreiben von Firmware:

Methode 1.   Wir nehmen die Mikroschaltung, die heruntergeladene Firmware und gehen zur nächsten Elektronikwerkstatt oder zu einem Freund, der das versteht. Wir bitten kostenlos oder gegen eine geringe Gebühr um die Firmware durchzuführen.

Wenn die Firmware im PonyProg-Programm implementiert ist, wird der Assistent angezeigt. Abbildung 5 zeigt die Einstellungen für das Konfigurationsbit.

Achten Sie beim Flashen anderer Programme auf den Punkt SPIEN. Wenn beim Lesen der Informationen kein Häkchen gesetzt ist, setzen Sie alle anderen Konfigurationsbits in den entgegengesetzten Zustand! Dies ist sehr wichtig, da es im Fehlerfall sehr viel schwieriger ist, den Prozessor in den ursprünglichen Zustand zurückzusetzen als den Firmware-Prozess.

Sie können sich beispielsweise die Uniprof-Programmeinstellungen (Abb. 6) ansehen, in denen der SPIEN-Parameter ohne Häkchen angezeigt wurde.

Methode 2   Lassen Sie uns den einfachsten Programmierer namens "Gromovs Programmierer" bauen und die Firmware selbst erstellen.

Die Schaltung wird an den COM-Port des Computers angeschlossen. Wenn Sie es nicht haben, können Sie erneut einen Freund mit einem älteren Computer kontaktieren oder eine Karte mit einem COM-Anschluss kaufen. Alle Teile, Kontakte des Prozessors und des Programmiergeräts sind auf den entsprechenden Schaltkreisen signiert.

Beachten Sie beim Zusammenbau, dass eine separate Stromversorgung des Prozessors mit einer konstanten Spannung von 5 V erforderlich ist, die Sie durch Anschließen an einen Computer vom USB-Kabel abziehen können.

Vergessen Sie nicht, den Minus-Programmierer und die Minus-Stromversorgung anzuschließen.

Nach dem Zusammenbau des Programmiergeräts werden die Punkte mit dem Klon-Metalldetektor zusammengefügt:

1. Wir setzen den Prozessor ein;
2. Schließen Sie das Programmiergerät an den COM-Port an.
3. Führen Sie das Programm Uniprof aus.
4. Wir versorgen den Prozessor mit 5 V;
5. Stellen Sie sicher, dass das Programm den Prozessor sieht.
6. Lesen Sie die Konfigurationsbits und passen Sie sie wie oben beschrieben an.
7. Öffnen Sie die Firmware mit dem Programm und klicken Sie auf "Schreiben".

Auf diesem Firmware-Chip ist komplett.

Fertigungssensor (Spule)

Der Sensor besteht aus einer versiegelten Spule, die Stangen und Drähte aufnimmt.

Wie oben beschrieben, ist die Spule für gepulste Metalldetektoren sehr einfach. Wir finden einen Draht mit einer beliebigen Isolierung mit einem Durchmesser von 0,4 - 0,5 mm. Wählen Sie gemäß der Tabelle in Abbildung 8 die Anzahl der Windungen und den Durchmesser der Spule. Der optimale Durchmesser der Spule beträgt 20 - 26 cm. Sie können auch eine quadratische tiefe Spule bauen, dies führt jedoch nicht zu einer signifikanten Erhöhung.

Es gibt viele Möglichkeiten, eine Wicklung herzustellen, z. B. einen Korbtyp oder eine Wicklung in einer Ebene, aber sie verbessern nicht viel. Daher wählen wir den einfachsten Typ. Wir wickeln die Wicklung lose auf einen runden Gegenstand mit geeignetem Durchmesser, befestigen dann die Spule mit Klebeband und ziehen die beiden Enden des Drahtes. Wir prüfen die Spule nicht!

Der Körper besteht aus allen verfügbaren Werkzeugen, von Sperrholz bis Kunststoff. Es ist jedoch besser, im Geschäft einen Dorn mit Ohren für eine Stange zu kaufen. Dies verleiht dem Sensor Qualität und ein akzeptables Erscheinungsbild. Im Sensor darf kein Metall verwendet werden.

Das Kabel zum Verbinden des Sensors und der Einheit sollte eine gute Isolierung und ein Adernpaar mit einem Querschnitt von etwa 0,7 mm² aufweisen. Flucht ist auch nicht erforderlich. Wir löten die Leitungen der Spule und des Drahtes und isolieren sie zuverlässig. Schließen Sie am Ende des Kabels den Stecker an.

Nach der Herstellung der Spule setzen wir sie in den Dorn ein und versiegeln sie mit speziellen Mitteln - Epoxidkleber, Montageschaum oder anderen dielektrischen Verbindungen.

Der hergestellte Sensor kann auf jedem gepulsten Metalldetektorklon installiert werden.

Abbildung 9 zeigt die verschiedenen Spulenoptionen für einen bestimmten Metalldetektor.

Montage der Gehäuseelemente

Um das Gehäuse auf dem Metalldetektor mit Ihren eigenen Händen herzustellen, benötigen Sie ein wenig Schlosserarbeit, ein geeignetes Werkzeug und ein Material sowie den Wunsch, etwas Schönes zu tun.

Für das Steuergerät wird eine Kiste aus Kunststoff oder Holz benötigt. Wir wählen Größen mit einer solchen Bedingung, dass zwei Platinen hineinpassen und im Falle der Verwendung von Batterien eine Kontaktbox. Die Kontaktbox kann auch separat entnommen und neben dem Gehäuse der Steuereinheit befestigt werden. Die Hauptplatine kann mit Heißkleber oder Silikon befestigt werden. Für die Steuer- und Anzeigetafel schneiden oder bohren wir geeignete Löcher für LEDs und Taster. Nachdem alle Löcher für Tasten und LEDs übereinstimmen, reparieren wir die Platine sowie die Hauptplatine. Wir bohren Löcher in die Box unter dem Schalter und Anschluss für die Spule und befestigen sie. Wir versuchen, die Box dicht zu machen, um Feuchtigkeit zu vermeiden, zum Beispiel wenn es regnet.

Die Langhantel besteht aus PVC-Rohr. Nachdem wir das Design durchdacht haben, kaufen wir die erforderlichen Rohre und Adapter im Geschäft, wobei wir berücksichtigen, dass die Stange zusammenlegbar, dielektrisch und praktisch sein sollte - sofern vorhanden, ein Griff, eine Armlehne und ein Platz für die Batterie (Abb.11).

Um das Rohr zu biegen, können Sie einen Gasherd verwenden. Zur Längenanpassung verwenden wir die Differenz der Rohrdurchmesser und Anschraubringe. Mit genügendem Wunsch kann die Stange aus anderen Gegenständen hergestellt werden - einer Krücke, einer Angelrute. Die Hauptbedingung ist das Fehlen von Metallteilen. Ein gut zusammengesetzter Stab passt nicht nur auf den Klon-Metalldetektor, sondern auch auf andere Arten von Metalldetektoren.

Nach der Herstellung des Stabes befestigen wir die Steuereinheit daran und befestigen den Sensor mit Kunststoffbefestigungen oder anderen Mitteln. Unterschreibe die Knöpfe.

Einrichtung und Überprüfung

Schalten Sie den Metalldetektor nach der Montage ein. Es sollte ein Selbsttest mit Sprachausgabe und blinkenden LEDs stattfinden. Um eine Desensibilisierung zu vermeiden, muss das Gerät nicht in der Nähe von Metallen eingeschaltet werden.

Die Einstellung wird zum Beispiel von der Erde, Metall und anderen Objekten entfernt - in der Luft. Vergessen Sie nicht, alles zu entfernen, was ein leitfähiges Material enthalten kann. Verwenden Sie S1, um die minimale Barriere einzustellen. Durch Drehen des Widerstandes R7 wird ein lautes Dauersignal erzielt. Dann kehren wir ein wenig zu seiner Position zurück, bis der Metalldetektor still ist.

Später, bei Verwendung des Metalldetektors, erfolgt die Bodenverstimmung mit den Tasten S1 und S2. Die Tasten S3 und S4 verringern bzw. erhöhen die Lautstärke. Die Taste S5 dient zum Konfigurieren einiger Funktionen, ist jedoch in diesem Schema nicht mehr enthalten. S6-Taste - Zurücksetzen. Wir verwenden es nach dem Verstimmen vom Boden, sowie wenn das Gerät hängt und Pannen.

Wenn die Batterie schwach ist, gibt der Detektor im Abstand von mehreren Sekunden zwei kurze Pieptöne aus.

Im Gegensatz zum Metalldetektor Clone Pi Avr, der mit dem Display zusammenkommt, dienen Leuchtdioden als optische Anzeige. Die Anzahl der Lichter zeigt die Tiefe und Stärke des Signals sowie den Schallpegel und die Bodenbalance während der Abstimmung an.

Raspberry Pi ist ein innovatives Produkt von englischen Entwicklern. Ihr Hauptziel war es, die Computererziehung in der allgemeinen Bevölkerung bekannt zu machen, das Programmieren zu einer umfassenderen und zugänglicheren Disziplin zu machen und mehr Menschen zu ermutigen, mit Hilfe neuer Technologien etwas Neues zu schaffen.

Produktname Raspberry Pi bedeutet "Himbeerkuchen"Der Hersteller betonte daher, dass dieser Computer in erster Linie für Kinder gedacht ist.

Was ist diese Erfindung und was ist die Verwendung von Raspberry Pi in der modernen Welt, werden wir im Folgenden erzählen.

Computer Eigenschaften Raspberry Pi

Das Raspberry Pi-Gerät ist ein kleiner Computer in Form einer einzelnen Platine ohne Gehäuse. Die Entwickler appellieren an Kinder und Erwachsene, nicht nur auf den Umgang mit Computern zu achten, sondern ihn auch von innen heraus zu studieren. Sie schlagen auch vor, die Fantasie zu nutzen und andere auf diesem Computer aufzubauen.

Laut den Entwicklern sollte das Raspberry Pi-Gerät funktionieren solche pädagogischen Ziele:

• schüler motivieren, Programmierkenntnisse zu entwickeln;
• unterstützung bei den Unternehmungen junger Programmierer;
• erfahrene Informatiker dabei unterstützen, neue Horizonte zu entdecken und neue Erfolge auf dem Gebiet der Programmierung zu erzielen.

Im Heimatland des Geräts Raspberry Pi - UK kann sein komplettes Set für nur 75 Pfund erworben werden. Das Kit selbst dabei besteht aus folgenden Komponenten:

• der Mini-Computer Raspberry Pi Modell B;
• mikro-CD (8 Gigabyte);
• tastaturen;
• optische Maus;
• micro-CD-Kartenadapter;
• stromversorgung;
• hDMI-Kabel und Micro-USB.

Die erste Charge von Raspberry Pi wurde im Reich der Mitte hergestellt, aber seit Ende 2012 wurde die Produktion vollständig nach Großbritannien in das Werk in Pencoid (Wales) verlagert. In der Anlage werden durchschnittlich 40.000 Raspberry Pi-Minicomputer pro Woche hergestellt.

Technische Eigenschaften von Raspberry Pi

Na und? technische Eigenschaften   Dieser einzigartige Computer ohne Gehäuse, lassen Sie uns herausfinden:

Computeranwendung Raspberry Pi für zu Hause

Das am häufigsten verwendete Modell des Mini-Computers Raspberry Pi ist das Modell B mit 215 MB RAM ethernet aktiviert. Es gibt auch eine andere Modifikation des Geräts, bei der die Komponenten kompakter angeordnet sind, es hat auch vier USB-Anschlüsse, die Anzahl der GPIO-Eingangs- und Ausgangsanschlüsse ist erheblich größer und es gibt auch keinen Composite-Video-Ausgang.

Der Anwendungsbereich des Computers Raspberry Pi ist recht breit. Trotz der Tatsache, dass dieses Gerät nicht zu leistungsstark ist, aber es ist ein vollwertiger Computer. Wenn Sie eine Maschine zur Lösung der einfachsten Aufgaben benötigen, für die keine leistungsstarken Ressourcen für die Datenverarbeitung erforderlich sind, können Sie eine sichere Verbindung zum Raspberry Pi-Gerät herstellen standard-Maschinenelemente:

• überwachen;
• maus;
• tastatur;
• verbinden Sie eine beliebige Linux-Distribution.

Zu Hause können Sie das Raspberry Pi-Gerät für folgende Zwecke verwenden:

• erstellen eines Home Media Servers;
• als Speicherserver;
• als "Think Tank" für Automaten oder Roboter;
• als Hausautomationsserver (oder Smart-Home-System).

  Wie wir sehen können, kann der Anwendungsbereich von Raspberry Pi für private Zwecke unterschiedlich sein. Grundsätzlich handelt es sich hierbei um eng gefasste Aufgaben im Zusammenhang mit der Arbeit von Programmierern oder anderen Entwicklern. Und wenn wir über die weit verbreitete Verwendung sprechen, sollten Sie sich mit den Besonderheiten der Verwendung von Raspberry Pi für Hausautomationssysteme oder die sogenannte vertraut machen smart Home. Schauen wir uns die praktische Seite dieser Ausgabe an.

Jedes Hausautomationssystem oder das sogenannte Smart Home ist recht komplex und multistrukturell. Zusätzlich zu der Tatsache, dass sie aufgefordert wird, bestimmte vom Benutzer festgelegte Szenarien auszuführen, hat sie die Möglichkeit, in einer bestimmten abnormalen Situation ihre eigenen Entscheidungen zu treffen. Man kann mit Sicherheit sagen, dass ein solches System hat das Zeug zur künstlichen Intelligenz.

Heutzutage wenden viele das Konzept "Smart Home" auf alles an, zum Beispiel:

• gSM-Alarme;
• wasserdurchflusssensor;
• lichtsteuerungs-Bewegungssensoren usw.

All diese Phänomene können Teil der Struktur der Hausautomation sein, aber nicht separat.

Das Hausautomationssystem („Smart Home“) umfasst folgende Komponenten:

• zentraler Server;
• es ist über eine RS485-Schnittstelle mit Steuerungen verbunden, die sich in jedem Raum und Raum des Hauses befinden.
• einige Steuergeräte sind an die Steuerungen angeschlossen, um den Betrieb des Systems zu schützen, zu steuern und zu regeln.

Eine solche Netzwerkarchitektur dieses Systems ist gut, da der Eigentümer des Hauses nicht unangenehme Kabel von jedem Gerät zum Server ziehen muss, sondern nur die Controller, an die sie angeschlossen sind, mit einem einzigen UTP-Kabel verbinden muss. Ein Kabelpaar wird für die RS485-Schnittstelle verwendet, während die anderen Sensoren und Controller versorgen. Es ist zu beachten, dass die Arbeitsstruktur so gestaltet ist, dass ein Ausfall einer oder mehrerer Steuerungen oder sogar eine Betriebsstörung des zentralen Servers den Betrieb des gesamten Systems nicht beeinträchtigt.

Ein Mini-Computer Raspberry Pi in diesem System und ist der zentrale Server. Sie müssen einen Webserver darauf installieren, mit dem jeder Benutzer über sein Mobilgerät (Smartphone, Tablet oder Laptop) Daten zu allen im Haus stattfindenden Prozessen abrufen und diese Prozesse über einen regulären Browser verwalten kann. Der Benutzer hat Zugriff auf den Server über ein Login und ein Passwort über das Heim-LAN oder über das globale Netzwerk, wenn Sie es über ein Wi-Fi-Gerät eingeben.

Ein Controller, der mit einem anderen Satz von Ausgängen oder Eingängen ausgestattet ist, wird über ein passendes Gerät über eine RS485-Schnittstelle mit der seriellen Schnittstelle des UART-Geräts verbunden. Sie können ein GPS-Modell auch an dieselbe Schnittstelle anschließen und über Mobiltelefon oder Festnetztelefon auf das System zugreifen, wenn sich der Benutzer in einem Bereich befindet, in dem kein Internetzugang besteht. Der Zugriff ist wie im vorherigen Fall auch über das Passwort möglich. Ein anderes Gerät im Netzwerk ist funkmodul, mit dem Sie alle Funksensoren und Fernbedienungen an ein gemeinsames System binden können.

Daher besteht die aktuelle Version des auf dem Raspberry Pi-Computer basierenden Hausautomationssystems aus einem zentralen Server und Controllern mit RS485-Schnittstelle, die für die Kommunikation mit dem Server benötigt werden. Ihre Beschreibung sieht folgendermaßen aus:

Lassen Sie uns nun herausfinden, wie das Raspberry Pi-Gerät von den Erfindern verwendet wurde. innovative Produkte zu schaffen. Betrachten Sie einige von ihnen.

Erbauer Kano

Der Kano-Konstruktor für Kinder ist kein gewöhnlicher Konstruktor, er ist ein modularer Computer, selbst ein Kind kann ein solches Puzzle zusammenstellen. Das Konstruktorset enthält Folgendes:

So kann selbst ein Kind einen Computer zusammenbauen, der dann an einen Monitor oder Fernseher angeschlossen wird. über HDMI-Anschluss.

Dieser Designer wurde ursprünglich für Kinder entworfen, ist aber bei Erwachsenen beliebt geworden. Die Mittel für die Entwicklung und Durchführung dieses Projekts wurden über eine Plattform aufgebracht, um Mittel für kreative Erfindungen zu sammeln. Dank dem zusammengebauten Computer führen Sie die folgenden Aktionen aus:

• musik aufnehmen;
• hD-Video ansehen;
• programme schreiben;
• erstelle deine Spiele.

SkyJack Fluggerät

Andere Erfinder, die auf dem Raspberry Pi-Computer basierten, entwickelten die SkyJack-Drohneneinheit, die über eine Wi-Fi-Verbindung gesteuert wird. Ein solches Gerät ist in der Lage, Hubschrauberhöhen zu erfassen, die Flugbahnen von Militärhubschraubern zu verfolgen und zu steuern, Funksignale abzufangen und diese zu stören. Trotz dieser Möglichkeiten ist das Gerät aufgrund seiner geringen Reichweite für den Masseneinsatz zugelassen.

Poppy: Roboter Alien

Mohn wurde durch 3D-Druck erstellt. französische Firma INRIA Flowers. Der Roboter wird von einem Mini-Computer Raspberry Pi gesteuert. Das Design des Roboters wiederholt die biologische Struktur einer Person, er hat Gelenke, eine Wirbelsäule und Sehnen, sein Gang ähnelt dem eines Menschen, er geht, geht von der Ferse zur Nase und führt den Schwerpunkt gleichmäßig.

Was ist No More Woof?

No More Woof ist ein Gerät, das sich noch in der Entwicklung befindet und auf dem Raspberry Pi basiert. Mit seiner Hilfe wird der Besitzer verstehen, was sein Hund will. Das Gerät wird also am Kopf des Tieres befestigt und arbeitet nach dem Prinzip eines Elektroenzephalographen, dh lesen Sie Informationen aus dem Kopf des Hundes   und über den Raspberry Pi auf den Host übertragen. Wann ein solches Gerät fertig sein wird und wie es genau verwendet wird, ist noch nicht bekannt, aber solche Headsets, auch wenn sie nicht so perfekt sind, wurden bereits von professionellen Hunden verwendet.

Jeder sieht, dass mit Beginn des neuen Jahrtausends das Interesse an Computern in der neuen Generation und nicht nur ausschließlich Verbraucher ist. Kinder wollen nicht lernen, etwas Neues zu programmieren und zu kreieren, sondern ausschließlich „User“ sein. Die Entwickler von Raspberry Pi sind zuversichtlich, dass ihr Gerät das Interesse der ehemaligen Menschen am Studium der Computerwissenschaften wecken und sie nicht nur dazu zwingen wird, neue Technologien zu nutzen, sondern sie auch zu entwickeln.

Zuletzt für Experimente und Experimente gekauft mikrocomputer Himbeer pi. Ich wollte es für eine lange Zeit tun, der Computer ist seit über einem Jahr verkauft, aber nicht alle Hände erreichen ...

Was ist das Raspberry Pi?

Himbeer-Pi-Größen mit einer Kreditkarte. Es wurde speziell entwickelt, um kostengünstig und zuverlässig zu sein. Ursprünglich war es für Studenten gedacht, die das Programmieren beherrschen. Trotz seiner Größe ist dies ein ziemlich seriöser Computer. Darauf arbeiten in der Regel moderne Betriebssysteme mit der grafischen Oberfläche. Es werden zwei Modelle zum Kauf angeboten - A und B. B - Das ältere Modell verfügt über zwei USB-Anschlüsse, eine Netzwerkkarte und 512 MB RAM. Das jüngere Modell A verfügt über einen USB-Anschluss, 256 MB Speicher und keine Netzwerkkarte. Für Modell B gab ich 2128 Rubel. Modell A kostet 500 - 600 Rubel billiger.

Himbeer-Pi Modell B

Hierbei ist die Position von Entwicklern auf Peripheriegeräten und anderen Geräten zu beachten. Als Informationsspeicher wird vorgeschlagen, eine SD-Speicherkarte mit 2 GB (besser als 4 GB oder mehr) zu verwenden. Dank der USB-Schnittstelle können Sie eine Standardmaus und eine Standardtastatur anschließen. Die Stromversorgung (das Netzteil zu günstigeren Preisen ist ebenfalls nicht im Kit enthalten) erfolgt über ein herkömmliches modernes Smartphone-Ladegerät ; Es gibt einen HDMI-Anschluss oder einen Standard-Videoausgang (einen „Tulip“ -Anschluss) und einen Standard-Audioausgang (einen Anschluss wie bei normalen Kopfhörern) für die Übertragung von Audio- und Videodaten zu einem Fernsehgerät. Es wird davon ausgegangen, dass dies alles oder fast alles bereits zu Hause ist. Vielleicht ist das in Europa so ... Ich werde meine Situation beschreiben. Beim Kauf eines Raspberry Pi habe ich nur für den Fall, dass ich sofort eine 4-GB-Speicherkarte mit einem vorinstallierten System gekauft habe (ich hatte Angst vor den möglichen Schwierigkeiten, das System selbst zu installieren, aber im Nachhinein würde ich sagen, dass es keine Schwierigkeiten gab). Dies trug zum Kauf von 678 Rubel bei.

Himbeer-Pi wird ursprünglich als nacktes Brett verkauft

Ich kaufte auch ein Gehäuse (der Computer wurde ursprünglich als nacktes Board verkauft), das 559 Rubel hinzufügte. Ich beeilte mich mit dem Fall, im Internet gab es eine große Anzahl von Fallmustern zum Drucken auf dickes Papier und Karton, die nach dem Drucken noch geschnitten und geklebt werden müssen.

Die Maus und die Tastatur, die ich seit einigen Jahren konservativ verwende, haben einen PS / 2-Anschluss, ich musste ihn kaufen, weitere 186 Rubel. für die Tastatur und 160 Rubel. für die Maus wählen Sie aus den günstigsten. Ich habe ein passendes Netzteil gefunden, es sollte konstant und stabil 5 V und 1 A erzeugen und einen Micro-USB-Anschluss am Ausgang haben. Dies kann in E-Books, Tablets, Smartphones sein, aber es kann nicht so sein, dann bereiten Sie weitere 300 Rubel vor, oder alternativ können Sie sich selbst zusammenstellen.

Stylischer Körper Raspberry Pi

Wenn die Fernseher und Monitore in den letzten drei Jahren nicht aktualisiert wurden, finden Sie wahrscheinlich auch keinen HDMI-Anschluss. Zunächst habe ich versucht, mit einem normalen Videokabel eine Verbindung zum Fernseher herzustellen. Wenn es keine andere Möglichkeit gibt, kann diese Option deaktiviert werden. Wenn andere Möglichkeiten bestehen, müssen Sie sie verwenden: Die Bildqualität ist sehr unwichtig. Nach einer ausführlichen Überprüfung meines Fernsehgeräts fand ich einen DVI-Anschluss. Adapter von HDMI auf DVI hinzugefügt weitere 250 Rubel. Es gibt einen Adapter in der Natur mit HDMI zu VGA für den Anschluss an einen normalen Monitoranschluss, aber der Preis beginnt bei 1800 Rubel.

Als Tonquelle nahm ich die Lautsprecher vom Computer und steckte sie in den Audioausgang. Qualität ist normal. Also, wenn Sie nicht das haben, was Sie brauchen, damit Raspberry Pi zu Hause arbeiten kann, dann zählen Sie es, wie es heißt, selbst.

Mein Set zusammen mit dem Raspberry Pi kostete knapp 4.000 Rubel. Wenn Sie meine "Fehler" mit dem Gehäuse und der Speicherkarte berücksichtigen, könnten Sie in der Lage sein, innerhalb von 3.000 Rubel zu halten. Ich denke, das ist ein sehr guter Preis für einen Personal Computer.

Zusätzlich zur Programmierung wird dieses Gerät jetzt als Media Center, als Spielekonsole und als eine Vielzahl von Serverlösungen verwendet. Elektronikingenieure und Funkamateure entwickeln auf der Basis ihrer Geräte, nicht verschont, und Robotik. In vielen Fällen kann der Einsatz der Programmierung nicht ausreichen.

Nun zu Betriebssystemen

Die Entwickler-Website bietet verschiedene Optionen und Links zu Betriebssystemen von Drittanbietern, die auf Raspberry ausgeführt werden. Hierbei handelt es sich um verschiedene Linux-Versionen, die für verschiedene Aufgaben geeignet sind. Betriebssysteme können als Images zum Schreiben auf eine Speicherkarte heruntergeladen werden. Es bietet auch ein kostenloses Download-Programm zum Vorbereiten einer Speicherkarte und Aufzeichnen eines solchen Bildes.

Ich habe das offizielle Betriebssystem für den Raspberry Pi gewählt. Dies ist Debian Linux, angepasst für RPi. Raspbian genannt, finden Sie Informationen auf der Website www.raspbian.org. Das Vorbereiten der Speicherkarte zusammen mit der Downloadzeit der Distributionen dauerte ca. 25 Minuten.

Der erste Start, wie er sein sollte, dauerte ziemlich lange, es wurde ein Fenster zur Auswahl von Einstellungen angeboten. Ich wählte eine Region aus, fügte Russisch hinzu und installierte den Start der "Standard" -GUI, änderte aber nichts anderes. Für erfahrene Linux-Benutzer sind in Bezug auf Konfiguration und Konfiguration des Systems alle Befehle Standard-Linux.

Nach dem Neustart erschien ein Desktop mit einer Taskleiste und Verknüpfungen auf dem Bildschirm, alles ist Standard. Zuerst habe ich das RPi an ein ADSL-Modem angeschlossen, das Internet hat sofort funktioniert. Dann habe ich Gimp als Experiment heruntergeladen und installiert. Es ist nicht nötig, dieses Baby ist nicht dafür gedacht, aber es war interessant für mich. Infolgedessen wurde das Programm ziemlich schnell heruntergeladen und installiert. Der Start von Gimp dauerte länger als auf herkömmlichen Computern, was zu erwarten war. Nach dem Start funktionierten alle Funktionen einwandfrei und Bilder mit einer geringen Auflösung konnten sogar bearbeitet werden. Das Foto mit einer Auflösung von 8 Megapixeln öffnete sich schon lange, öffnete sich aber, der Computer fror nicht ein, aber es war furchtbar langsam beim Versuch, es zu bearbeiten.

Taktische und technische Eigenschaften von Himbeer-Pi

• Betriebssystem ... Debian, Fedora, Arch Linux, Gentoo, RISC, Android, Firefox, NetBSD, FreeBSD, Slackware, Tiny Core Linux
• Typ ... Einplatinencomputer
• RAM ... 256 (Modell A), 512 (Modell B) MB, in die CPU integriert (Teil wird von der Grafikkarte reserviert)
• Permanenter Speicher ... Flash-Karte MMS
• Audio-Subsystem ... in die CPU integriert
• Stromversorgung ... Micro-USB 5 V, ab 700 mA
• Schnittstellen ... HDMI, USB, Cinch-Video, Stereo-Buchse 3,5 mm, Ethernet, GPIO, UART, JTAG, SPI, I2C, DSI, CSI
• Gewicht ohne Körper ... 45 g
• Größe ... 86,6 x 53,98 x 17 mm
• Taktfrequenz ... 700 MHz
• Preis in Europa ... 25 USD (Modell A), 35 USD (Modell B)

  Im Standardpaket enthalten sind ein einfacher Texteditor, ein Taschenrechner, ein Bildbetrachter, ein Setup-Programm, etwas wie ein Dirigent und viele verschiedene Programme, zwei Versionen von Python (PYTHON) und eine grafische Programmiersprache zum Erlernen des Programmierens aus den Grundlagen, eine Reihe von Spielen über Python und vieles mehr . Wenn Sie möchten, können Sie dort eine vollwertige Office-Suite installieren, aber ich vermute, dass die Leistung mit der von Gimp identisch ist.

Er schrieb "Hallo Welt!" In allen vorgeschlagenen Sprachen installierte er die Instrumental-Shell von Geany und den Compiler von Pascal (diese Sprache wird noch aktiv in den Schulen gelernt). Auf der RPi-Karte befindet sich ein programmierbarer Anschluss zum Anschließen und Steuern externer Geräte. Sie können Ihr Gerät zusammenbauen und anschließen. Der Port ist sehr einfach zu programmieren, zum Beispiel in der Python-Sprache. Ich habe das alles ausprobiert, Beispiele und Beschreibungen von RPi-Projekten im Internet gelesen und bin zu dem Schluss gekommen, dass ich dieses Spielzeug für nichts gekauft habe, dass es sich gelohnt hat, öfter zu „spielen“.

RasPSION-Laptop

Seit der Veröffentlichung des Raspberry Pi vor vier Jahren haben sie diesen kleinen Einplatinencomputer einfach nicht mehr daraus gemacht - kleine Videorecorder, Spielekonsolen, Autonavigatoren, Musikplayer und vieles mehr. Der naheliegendste Gedanke ist jedoch, den Raspberry Pi mit einem Bildschirm, einer Tastatur und einem Akku zu ergänzen, um einen ultra-portablen Laptop zu schaffen (Sie können ihn als Netbook oder sogar als Taschencomputer bezeichnen).

Zum Beispiel fiel eine Kopie des Raspberry Pi in die Hände eines japanischen Modders nokton35mm   der einen Minicomputer RasPSION im Stil von tragbaren Computern Psion der späten 90er Jahre herstellte.

  Das Paket enthält einen 7-Zoll-Bildschirm, eine Bluetooth-Tastatur, einen 5-Volt-Akku und eine Pi-Kamera, ein Standard-Mini-Laptop-Set für den Raspberry Pi.

Was die RasPSION so besonders macht, ist der schöne Körper aus durchscheinendem Kunststoff, der mit einem Laser exakt auf die richtige Größe zugeschnitten wird.

Hier ist der Hauptteil der Schwenkmechanismus an den Scharnieren. Es funktioniert nach dem gleichen Prinzip wie die alten Psion-Handhelds.

In der Vergangenheit haben Enthusiasten bereits verschiedene Versionen von ultra-portablen Laptops und Handheld-Computern gezeigt, die auf dem Raspberry Pi basieren. Zum Beispiel ist hier das Instruktions- und Montageschema des einfachsten PDAs. Im Gegensatz zum fortgeschrittenen japanischen Modell verwendete der Autor hier billige Komponenten, die vorrätig waren. Schlechter 3,5-Zoll-LCD-Bildschirm mit einem Seitenverhältnis von 4: 3 - vom Auto-Videosystem. Akku - vom alten Laptop Dell Latitude D600.

Um die Batteriezellen in das Gehäuse einzubauen, musste ich das Plastikgehäuse von ihnen entfernen.

Laden von Akkus in einem hausgemachten Laptop über ein Standardladegerät.

Um die Energie von den Batterien auf das WiFi-Modul, das Bluetooth-Modul, das SSD-Laufwerk, den drahtlosen Tastatur- / Maussender sowie den Raspberry Pi selbst zu verteilen, verwendete der Modder einen kleinen Trick. Die gesamte aufgelistete Elektronik wird von einem 5-Volt-USB-Hub gespeist, und 11,1 Volt der Batterie werden auf den LCD-Bildschirm übertragen. Es ist jedoch bekannt, dass einige Komponenten des Bildschirms eine Spannung von 5 Volt benötigen. Das heißt, es ist ausreichend, einen eingebauten Spannungsregler auf dem LCD-Bildschirm zu finden und 5-Volt-Kontakte zu finden und von dort den USB-Hub mit Strom zu versorgen.

Das SSD-Laufwerk für den Raspbery Pi ist auch keine überflüssige Ergänzung, da SD-Karten langsam arbeiten und die Anzahl der Schreib- / Lesezyklen niedrig ist. Ja, und nur den verfügbaren Speicherplatz zu erhöhen, ist auch schön.

Zusätzlich wurde eine kabellose USB-Tastatur mit Touchpad gekauft. In diesem Fall wäre es natürlich besser, eine Kabelverbindung zu verwenden, aber es stellte sich heraus, dass das Bluetooth-Modell die richtige Größe und den richtigen Preis hatte.

Und auf dem Raspberry Pi Model B Board (Rev. 1) haben wir einen solchen Taschencomputer.

Der Baustein wiegt ungefähr 750 Gramm, ist aber eine vollwertige Maschine mit Linux und einem SSD-Laufwerk, einer Tastatur und einem Touchpad.

Der Autor legte die Einzelheiten des Falls zum Drucken auf einem 3D-Drucker in Form von STL-Dateien fest. Auf der Rückseite des Gehäuses für Schönheit schlägt er vor, das Raspberry Pi-Logo anzubringen, das beim Einschalten des Geräts hervorgehoben wird. Dazu nahm er den LED-Streifen von der Hintergrundbeleuchtung der Tastatur, schnitt die gewünschte Form heraus und verband ihn mit einem 5-Volt-USB-Hub-Ausgang.

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  Jetzt in den chinesischen Läden gibt es schon eine Menge Komponenten, um einen Laptop auf dem Raspberry Pi selbst zu bauen, da wäre Zeit und Lust. Es ist nicht erforderlich, den Fall selbst auf einem 3D-Drucker zu drucken. Zum Beispiel hat ein anderer Handwerker namens Joe Totten (Joe Totten) dafür die fertige "Muschel" Motorola Lapdock verwendet. Motorola Lapdock ist eine solche „Dockingstation“ für ein Android-Smartphone. Sie können sie bei eBay für etwa 100 US-Dollar oder billiger finden.

Lapdock-Dockingstation für Motorola ATRIX 4G

Sie stecken das Smartphone in die Dockingstation - und schon erhalten Sie einen nahezu vollwertigen Laptop mit einem Bildschirm von 1366 x 768 Pixel und einer Tastatur. Nur in unserem Fall ist es erforderlich, dort kein Smartphone einzustecken, sondern den Raspberry Pi, den Joe Totten gemacht hat.

Um den Raspberry Pi und das Lapdock zu verbinden, benötigen Sie einen Satz Kabel und Kabel.

Hier ist eine Liste der notwendigen:

• Himbeer-Pi
• Motorola Lapdock (Atrix funktioniert)
• 1 Stecker auf Micro-USB-Stecker (normales Kabel vom Telefon)
• 1 USB 2.0 A-Buchse auf Micro USB B-Buchse
• 1 Micro-HDMI-Kabel Typ D Buchse auf Micro-HDMI-Kabel Typ D
• 1 USB-Stecker-zu-USB-Stecker-Kabel (Sie müssen das rote 5-Volt-Kabel öffnen und abschneiden)
• 1 MICRO HDMI zu HDMI Kabel

  Anschließend müssen Sie alle Kabel ordnungsgemäß anschließen und die Anweisungen befolgen.

Es ist nicht die leistungsstärkste Maschine, und ein Bündel von Kabeln und ein Einplatinencomputer selbst sind nicht sehr praktisch. Dies ist jedoch die günstigste und praktischste Möglichkeit, den Raspberry Pi in einen Laptop mit vollem Funktionsumfang zu verwandeln.