Systemy wbudowane są dziś nieodzownym elementem większości urządzeń elektronicznych codziennego użytku. Platformy oparte na minikomputerach jednopłytkowych (SBC) charakteryzują się szczególnie dużą uniwersalnością – spora moc obliczeniowa, możliwość łatwego programowania praktycznie w dowolnym języku (prym wiodą tutaj Python oraz C/C++, choć coraz częściej można spotkać np. środowiska oparte na JavaScript), dostępność portów GPIO i niewielkie wymagania pod względem poboru mocy stanowią istotne zalety dla konstruktorów i integratorów systemów. Warto jednak wiedzieć, że niewielkim nakładem kosztów i pracy można stworzyć na bazie wybranego SBC niezwykle przydatne urządzenie, które pomoże w codziennej pracy inżynierskiej czy… naukowej! W tym artykule przedstawiamy kilka ciekawych projektów, opartych na bodaj najpopularniejszym minikomputerze na świecie – Raspberry Pi.
Oscyloskop i analizator stanów z Raspberry Pi
Doskonałym sposobem wykorzystania Raspberry Pi w praktyce elektronika jest budowa niewielkiej, ale potężnej pod względem możliwości technicznych platformy pomiarowej. Do tego celu można użyć np. kultowego już urządzenia BitScope Micro M5. Połączenie tej uniwersalnej sondy pomiarowej z Raspberry Pi oraz dowolnym wyświetlaczem LCD pozwala na uzyskanie pełnowartościowego zestawu, zarówno do użytku w pracowni, jak i w terenie – wystarczy jedynie zapewnić źródło zasilania (do tego celu można użyć np. wydajnego powerbanka). Choć po maleńkim, mieszczącym się w dłoni urządzeniu trudno byłoby spodziewać się parametrów znanych z oscyloskopów od wiodących producentów urządzeń pomiarowych, to jednak możliwość szybkiego „podejrzenia” przebiegów analogowych lub ruchu na szynie SPI bądź I2C dla każdego elektronika stanowi nieocenioną pomoc w wielu sytuacjach.
Analiza sieci za pomocą Raspberry Pi
Dla osób zajmujących się tworzeniem, testowaniem lub utrzymaniem sieci komputerowych oraz urządzeń sieciowych niezbędna jest możliwość sprawnej analizy ruchu sieciowego. Przeznaczona do tego celu dystrybucja Linuksa – Kali Linux – doczekała się na szczęście kompilacji przeznaczonej specjalnie dla „maliny”. Wystarczy do tego celu jedynie minikomputer Raspberry Pi, wyświetlacz (najlepiej dotykowy) oraz podsystem zasilania.
Rejestrator danych z Raspberry Pi
Ciekawy projekt rejestratora pozycji oraz danych pomiarowych przedstawił Joshua Hypes na portalu hackster.io. Konstrukcja urządzenia, wykonanego w estetycznej obudowie wykonanej w technologii druku SLS, opiera się na bazie minikomputera Raspberry Pi 3 Model B, nakładce Sense Hat oraz kilku dodatkowych modułach, w tym: ładowarce akumulatorów litowo-polimerowych TP4056, przetwornicy DC/DC ze sterownikiem LM2577 oraz module komunikacyjnym GPS z markowym odbiornikiem u-blox. Dzięki obecności czujników, znajdujących się na pokładzie Sense Hat, urządzenie jest w stanie mierzyć temperaturę, względną wilgotność powietrza, ciśnienie atmosferyczne oraz przyspieszenie i rejestrować wymienione parametry w korelacji z aktualnymi współrzędnymi GPS. Dane z całej trasy mogą być analizowane i wizualizowane za pomocą narzędzi darmowych (np. LibreOffice), jak i płatnych (Microsoft Excel czy Atlas 9).
Rapsberry Pi jako cyfrowy meteorolog
Ciekawym przykładem zastosowania Raspberry Pi są wszelkiego rodzaju stacje pogodowe oraz systemy obserwacji zjawisk atmosferycznych. Przykładowo, połączenie minikomputera (np. Raspberry Pi 4 Model B) ze scalonym detektorem wyładowań atmosferycznych (w tej roli interesujący układ AS3935) pozwala na wykrywanie „piorunów” w promieniu nawet 40 km. Do budowy urządzenia nie trzeba nic poza samym minikomputerem, modułem detektora oraz kilkoma przewodami połączeniowymi. Warto pomyśleć o połączeniu czujnika wyładowań atmosferycznych z miniaturową stacją pogodową. Do pomiaru kierunku i siły wiatru można wykorzystać zestaw SparkFun SEN-15901, wyposażony w nakładkę z wielokanałowym przetwornikiem ADC (np. Expander Pi), zaś do akwizycji danych dot. temperatury, wilgotności i ciśnienia atmosferycznego – zdalny, bezprzewodowy czujnik Bluetooth iNode Care Sensor PHT (zamknięty w odpowiednio zabezpieczonej obudowie).
Większość sprzętu przedstawionego w przykładowych projektach można znaleźć w sklepach internetowych. Jednym z najpopularniejszym z nich jest botland.com.pl, który jest oficjalnym dystrybutorem Raspberry Pi w Polsce.
Artykuł sponsorowany
Oscyloskop i analizator stanów z Raspberry Pi
Doskonałym sposobem wykorzystania Raspberry Pi w praktyce elektronika jest budowa niewielkiej, ale potężnej pod względem możliwości technicznych platformy pomiarowej. Do tego celu można użyć np. kultowego już urządzenia BitScope Micro M5. Połączenie tej uniwersalnej sondy pomiarowej z Raspberry Pi oraz dowolnym wyświetlaczem LCD pozwala na uzyskanie pełnowartościowego zestawu, zarówno do użytku w pracowni, jak i w terenie – wystarczy jedynie zapewnić źródło zasilania (do tego celu można użyć np. wydajnego powerbanka). Choć po maleńkim, mieszczącym się w dłoni urządzeniu trudno byłoby spodziewać się parametrów znanych z oscyloskopów od wiodących producentów urządzeń pomiarowych, to jednak możliwość szybkiego „podejrzenia” przebiegów analogowych lub ruchu na szynie SPI bądź I2C dla każdego elektronika stanowi nieocenioną pomoc w wielu sytuacjach.
Analiza sieci za pomocą Raspberry Pi
Dla osób zajmujących się tworzeniem, testowaniem lub utrzymaniem sieci komputerowych oraz urządzeń sieciowych niezbędna jest możliwość sprawnej analizy ruchu sieciowego. Przeznaczona do tego celu dystrybucja Linuksa – Kali Linux – doczekała się na szczęście kompilacji przeznaczonej specjalnie dla „maliny”. Wystarczy do tego celu jedynie minikomputer Raspberry Pi, wyświetlacz (najlepiej dotykowy) oraz podsystem zasilania.
Rejestrator danych z Raspberry Pi
Ciekawy projekt rejestratora pozycji oraz danych pomiarowych przedstawił Joshua Hypes na portalu hackster.io. Konstrukcja urządzenia, wykonanego w estetycznej obudowie wykonanej w technologii druku SLS, opiera się na bazie minikomputera Raspberry Pi 3 Model B, nakładce Sense Hat oraz kilku dodatkowych modułach, w tym: ładowarce akumulatorów litowo-polimerowych TP4056, przetwornicy DC/DC ze sterownikiem LM2577 oraz module komunikacyjnym GPS z markowym odbiornikiem u-blox. Dzięki obecności czujników, znajdujących się na pokładzie Sense Hat, urządzenie jest w stanie mierzyć temperaturę, względną wilgotność powietrza, ciśnienie atmosferyczne oraz przyspieszenie i rejestrować wymienione parametry w korelacji z aktualnymi współrzędnymi GPS. Dane z całej trasy mogą być analizowane i wizualizowane za pomocą narzędzi darmowych (np. LibreOffice), jak i płatnych (Microsoft Excel czy Atlas 9).
Rapsberry Pi jako cyfrowy meteorolog
Ciekawym przykładem zastosowania Raspberry Pi są wszelkiego rodzaju stacje pogodowe oraz systemy obserwacji zjawisk atmosferycznych. Przykładowo, połączenie minikomputera (np. Raspberry Pi 4 Model B) ze scalonym detektorem wyładowań atmosferycznych (w tej roli interesujący układ AS3935) pozwala na wykrywanie „piorunów” w promieniu nawet 40 km. Do budowy urządzenia nie trzeba nic poza samym minikomputerem, modułem detektora oraz kilkoma przewodami połączeniowymi. Warto pomyśleć o połączeniu czujnika wyładowań atmosferycznych z miniaturową stacją pogodową. Do pomiaru kierunku i siły wiatru można wykorzystać zestaw SparkFun SEN-15901, wyposażony w nakładkę z wielokanałowym przetwornikiem ADC (np. Expander Pi), zaś do akwizycji danych dot. temperatury, wilgotności i ciśnienia atmosferycznego – zdalny, bezprzewodowy czujnik Bluetooth iNode Care Sensor PHT (zamknięty w odpowiednio zabezpieczonej obudowie).
Większość sprzętu przedstawionego w przykładowych projektach można znaleźć w sklepach internetowych. Jednym z najpopularniejszym z nich jest botland.com.pl, który jest oficjalnym dystrybutorem Raspberry Pi w Polsce.
Artykuł sponsorowany
Cool? Ranking DIY