رزبری پای Raspberry Pi

در این متن سعی کرده‌ایم به تمامی سوالات شما پاسخ دهیم، تیترها را دنبال کنید.

پیش از هرچیزی بایستی با بردهای رزبری پای و کاربرد آن‌ها آشنا شوید. همچنین با توجه به قیمت و قابلیت‌هایی که بردهای رزبری پای ارایه می‌کنند، انتخاب آن‌ها وابسته به عوامل زیادی خواهد بود که همگی را در این متن بررسی خواهیم کرد. 

شناخت برد رزبری پای Raspberry Pi

ساده‌ترین و قابل فهم‌ترین تعریف، برد فوق العاده کوچک با قابلیت نصب سیستم عامل است. دقت داشته باشید که تعاریف آکادمیک و تخصصی باعث می‌شود سوالات متفاوتی در ذهن شما شکل بگیرید. ما در دانشجو کیت و آموزش‌هایی که ارایه کرده‌ایم تعاریف متنوع و تخصصی‌تری نسبت به رزبی پای ارایه داده‌ایم. کارکرد این برد در یک فرآیند ساده خلاصه نمی‌شود. به عبارتی بردی است که توانایی‌های زیادی را در اختیار شما قرار می‌دهد. رسپبری پای کوچک است ولی قابلیت‌هایی برایتان فراهم می‌کند که هیچ ارتباطی با ابعاد آن ندارد! برد رسپبری پای با توجه به معماری پردازنده‌اش از سیستم عامل‌های به اصطلاح امبدد پشتیبانی می‌کند. این سیستم عامل‌ها برپایه دبیان هستند. یعنی همان لینوکسی که هر کاربر عادی آن را شنیده است. آن‌هایی که با لینکوس و سیستم عامل‌های یونیکسی کارکرده‌اند، به خوبی می‌دانند که هر بخشی از سیستم را می‌توانند به دلخواه خودشان شخصی سازی کنند. به این معنی که در رزبری پای اقدامات زیادی را می‌توانید انجام دهید. 

اینکه رزبری پای چه سالی به تولید رسید و چه سالی در ایران موجود شد و دانشجو کیت از چه سالی مشغول به ارایه این برد است و دیگر همکاران ما چه نقشی در این بازار داشته‌اند، سری طولانی دارد. همینقدر کافیست که نسخه‌های اولیه رزبری پای را در دانشجو کیت مشاهده کنید و نظرات کاربرانی که سال‌ها پیش از این برد استفاده کرده‌اند را بررسی کنید. همین کفایت می‌کند که قدر جامعه کاربران فارسی زبان در حوزه Raspberry Pi را بیشتر بدانید. 

رزبری پای جدید را از کجا بخریم؟

از بدو تولید و ورود رسپبری پای به بازار، بنیاد تولید کننده آن، دائما در حال تحقیق و توسعه و رصد بازار بوده است. به همین دلیل همواره در حال طراحی و تولید نسخه‌های جدید از رزبری پای هستند. ما در دانشجو کیت همزمان با ارایه جهانی رزبری پای جدید، تلاش کرده‌ایم که این برد محبوب را در بازار ایران برای کاربران توانمند ایرانی ارایه کنیم. رزبری پای جدید معمولا همیشه هست! به این معنی که اگر همین حالا یک رزبری پای خرید کنیم، جدای اینکه کدام نسخه را خریده‌اید، در کمتر از 12 ماه بعد، نسخه جدید آن در دسترس خواهد بود! اما نگران نباشید این موضوع به معنی کهنه شدن رزبری پای شما نیست. هر مدل و هر نسخه از برد رسپبری پای مصرف متفاوتی دارد. با توجه به منابع سخت افزاری آن نسخه، کاربری شما مشخص شده است. به عنوان مثال اگر رزبری پای 3B Plus را برای ساخت یک فضای ذخیره سازی اشتراکی یا همان NAS Storage تهیه کرده‌اید و در یک محیط کاری با 12 نفر فعالش کرده‌اید، نیازی نیست که با معرفی برد رزبری پای 4B اقدام به تعویض آن کنید. سیستم شما همچنان به کار خودش ادامه می‌دهد.

معرفی انواع مدل‌های رزبری پای

همانطور که پیشتر توضیح دادیم، این برد نسخه‌های متفاوتی دارد. در لیست زیر به ترتیب نسخه‌های معرفی شده از این برد را می‌توانید مشاهده کنید. اطلاعات دقیقتر هر مدل را می‌توانید در صفحه همان کالا در دانشجو کیت بررسی کنید.

• برد رزبری پای B معرفی در 2012 ارایه در دانشجو کیت از اوایل 1392
• برد رزبری پای A معرفی در 2013 ارایه در دانشجو کیت از آذر ماه 1392
• برد رزبری پای B+ معرفی در 2014 ارایه در دانشجو کیت از بهمن ماه 1393
• برد رزبری پای A+ معرفی در 2014 ارایه در دانشجو کیت از اردیبهشت 1394
• برد رزبری پای 2B معرفی در 2015 ارایه در دانشجو کیت از دی ماه 1394
• برد رزبری پای Zero معرفی در 2015 ارایه در دانشجو کیت از بهمن ماه 1394
• برد رزبری پای 3B معرفی در 2016 ارایه در دانشجو کیت از فروردین ماه 1395
• برد رزبری پای Zero W معرفی در 2017 ارایه در دانشجو کیت از اردیبهشت 1397
• برد رزبری پای 3A+ معرفی در 2018 ارایه در دانشجو کیت از آبان ماه 1398
• برد رزبری پای 3B+ معرفی در 2018 ارایه در دانشجو کیت از از آذر ماه 1397
• برد رزبری پای 4B معرفی در 2019 (مدل‌های 1GB, 2GB, 4GB) ارایه در دانشجو کیت از آذر 1398
• برد رزبری پای 4B معرفی در 2020 مدل 8GB ارایه در دانشجو کیت از شهریور 1399
• برد رزبری پای 400 معرفی در 2020 ارایه در دانشجو کیت از اردیبهشت 1400
• برد رزبری پای Zero 2W معرفی در 2021 
• برد رزبری پای Pico معرفی در 2021 ارایه در دانشجو کیت از اردیبهشت 1400
• برد رزبری پای Pico W معرفی در 2022

چند نکته درباره سیستم عامل رزبری پای

رمز رزبری پای OS

پس از نصب سیستم عامل رزبری پای، برای ورود به آن نیازمند رمز و نام کاربری هستید. سیستم عامل پیش فرض معرفی شده رزبین بوده که در حال حاضر Raspberry Pi OS نام گذاری شده است. نام کاربری pi و رمز عبور raspberry است. 

محیط کاربری raspberry pi OS

این سیستم عامل دارای هسته دبیان است. بنابراین روند کارکرد این سیستم عامل لینوکسی از طریق خط فرمان است. ولی برای کارکرد بهتر آن، بنیاد رزبری پای اقدام به طراحی رابط گرافیکی از طریق UI سیستم عامل کرده است. بنابراین تنظیمات اولیه را میتوانید با خیال راحت از این محیط گرافیکی در سیستم عامل انجام دهید. 

نرم افزارهای برنامه نویسی

به صورت پیش فرض نرم افزارهایی از جمله پایتون 2 و پایتون 3، اسکرچ، نود رد Node Red و چند IDE برای برنامه نویسی جاوا Java نصب هستند. بجز این موارد امکان نصب IDE های مختلف دیگر برای برنامه نویسی به زبان‌های دیگر هم در این سیستم عامل فراهم است. کافیست با یک جستجوی ساده روش نصب را مشاهده کنید. 

دسترسی به پایه‌های GPIO

برد رزبری پای دارای 40 پایه جهت ارتباط با انواع بردهای و سنسورهای الکترونیکی است. تک به تک این پایه‌ها قابل برنامه نویسی و کنترل شدن از طریق سیستم عامل هستند. البته به صورت پیشفرض در سیستم عامل RPI OS این پایه‌ها فعال نیستند. بایستی از طریق منوی Preferences وارد تنظیمات سیستم عامل شوید. به تصویر زیر دقت کنید. 

پس از انجام این مراحل پنجره‌ی تنظیمات ورودی‌ها و خروجی‌های برد باز خواهد شد. که مشابه تصویر زیر است. در این بخش میتوانید تمامی بخش‌های سخت افزاری روی برد را فعال و یا غیر فعال کنید. برای این منظور کافیست مطابق تصویر زیر گزینه مورد نظر را فعال و یا غیر فعال کنید. 

پروتکل I2C و SPI و UART در رزبری پای

برد رزبری پای سه پروتکل پرکاربرد در الکترونیک را پشتیبانی می‌کند. از جمله I2C برای ارتباط با انواع سنسورها و بردهای مختلف، پروتکل SPI برای ارتباط با انواع سنسورها و بردهای مختلف و همچنین رابط سریال یا همان UART که امکان ارتباط با انواع بردها را فراهم میکند. تمامی این سه پروتکل از توضیحات تصاویر ضمیمه شده بایستی فعال و یا غیر فعال شوند. 

تفاوت نسخه‌های رزبری پای

برد رزبری پای مدل‌های مختلفی دارد ولی به صورت کلی دارای چهار خانواده مستقل از هم هستند. برد رزبری خانواده A ، خانواده B ، خانواده Zero و خانواده Pico نام این چهار گروه هستند. از این ها سه گروه اول همگی قابلیت نصب سیستم عامل و خروجی تصویر دارند. خصوصا اینکه در پورت‌های GPIO خروجی کاملا یکسان هستند. تفاوت در ابعاد و دیگر ویژگی‌های سخت افزاری آن‌ها است. رزبری پای خانواده پیکو در حقیقت ورود این برد به بردهای امبدد میکروکنترلری است. برد رزبری Pico از سیستم عامل پشتیبانی نمی‌کند. رزبری پای پیکو با تراشه RP2040 برای اولین بار معرفی شد و یک برد بسیار کوچک با قابلیت برنامه نویسی به زبان‌های C و میکروپایتون است. رزبری زیرو و رزبری زیرو دبلیو هم قابلیت نصب سیستم عامل را دارند و با توجه به ابعاد کوچکشان در پروژه‌های اینترنت اشیا بسیار کاربردی هستند. رزبری پای 4 در چهار مدل مختلف ارایه می‌شود. رزبری 4 رم 1 گیگابایت، رزبری 4 رم 2 گیگابایت، رزبری 4 رم 4 گیگابایت و رزبری 4 رم 8 گیگابایت دسته بندی آن‌ها هستند. هر کدام برای مصارف متفاوتی که نیازمندی سخت افزاری متفاوت خواهد بود، طراحی شده اند. همگی این بردها را می‌توانید، از فروشگاه دانشجو کیت تهیه کنید.

کاربردهای برد رزبری پای

برد رزبری با توجه به امکانات گسترده‌ای که دارد، کاربردهای مختلفی دارد. در زیر چند نمونه از کاربردهای مهم رزبری پای را توضیح خواهیم داد. رزبری پای در اینترنت اشیا به عنوان گیت وی و یا برد اصلی در یک سناریو ساختمان هوشمند میتواند نقش مهمی داشته باشد. کاربرد رزبری پای به عنوان دستیار سخت افزاری در پروژه‌هایی از جمله اکسس پوینت، دسترسی شبکه، حافظه ذخیره سازی تحت شبکه یا همان NAS همچنین تین کلایت و... بسیار عمومی است. علاوه بر این کاربرد رزبری پای در صنعت هم رخنه کرده است. سیستم‌های مدیریت مرکزی یا همان PLC مبتنی برد برد رزبری پای هم تولید شده‌اند. 

تجهیزات رزبری پای

برای راه اندازی برد رزبری پای نیازمند یک سری تجهیزات و وسایل جانبی هستید. به عبارتی اینطور نیست که صرفا یک برد را خریداری کنید و به سادگی راه اندازی کنید. بردهای رزبری پای از خانواده A و خانواده B و خانواده زیرو به صورت پیش فرض برای راه اندازی نیازمند نصب سیستم عامل روی مموری کارت Micro SD و آداپتور برای تغذیه و کابل خروجی تصویر هستند. این سه مورد از اولیه‌ها و حداقل‌ها برای راه اندازی هستند. که همگی را میتوانید در همین شاخه از سایت دانشجو کیت تهیه کنید. 

ملزومات ثانویه برای راه اندازی رزبری پای شامل کیس یا جعبه هستند. همچنین دوربین و نمایشگر LCD و رابط‌های ارتباطی با بردهای الکترونیکی شامل تجهیزات راه اندازی ثانویه رزبری پای هستند. دوربین رزبری پای از طریق درگاه CSI توسط یک کابل فلت مخصوص به آن متصل می‌شود. کافیست که طبق استاندارد آن اتصال را انجام دهید. سپس از طریق سیستم عامل اقدام به راه اندازی آن کنید. بردهای رزبری پای A و B و Zero همگی دارای درگاه USB هستند.

کالایی تحت عنوان شارژر رزبری پای وجود ندارد. رزبری پای نیازمند آداپتور به عنوان منبع تغذیه است. در صورتی که عبارت شارژر برای شارژ کردن است و شارژر رزبری پای عبارت صحیحی نیست. برای تامین تغذیه در بردهای رزبری پای 4 که دارای درگاه USB Type-C هستند. نیازمند شارژر اورجینال هستند. البته امکان تغذیه توسط آداپتورهای غیر اورجینال هم فراهم است ولی توصیه نمی‌شود. مگر کاربری برد در شرایطی خاص قرار گرفته باشد.

اتصال رزبری پای به تلویزیون

سوالی که برای بسیاری از کاربران بوجود می‌آید، روش اتصال رزبری پای به تلویزیون است. با توجه به اینکه بردهای اصلی رزبری پای یعنی خانواده B و B Plus دارای خروجی تصویر از طریق درگاه HDMI هستند. توانایی اتصال به انواع نمایشگرهایی که از این پروتکل پشتیبانی کنند را دارا هستند. بنابراین پس از نصب سیستم عامل روی رزبری پای و راه اندازی آن می‌توانید خروجی رزبری پای را به تلویزیون متصل کنید. برای تبدیل رزبری پای به اندروید باکس هم، کافیست سیستم عامل مناسب کاربری‌تان را روی آن نصب کنید. مفهوم اندروید باکس یعنی بردی که قابلیت راه اندازی سیستم عامل اندروید برای ساخت یک تلویزیون هوشمند را داشته باشد. برای تبدیل رزبری پای به اندروید باکس، کافیست سیستم عامل اندروید را روی آن نصب کرده و سپس رزبری پای را به تلویزون متصل کنید. به همین سادگی میتوانید یک اندروید باکس بسازید.

آموزش رایگان رزبری پای

برد رزبری پای به واسطه جامعه کاربری بسیار زیاد و آموزش‌های فراوانی که دارد، رشد کرده و همه گیر شده است. بنابراین برای یادگیری روش کار با رزبری پای چند نکته را بایستی مد نظر قرار دهید. 

اول اینکه یادگیری موارد عمومی رزبری پای، از جمله نصب سیستم عامل، روشن و خاموش کردن، باز کردن منوها و تنظیمات عمومی برد همگی به صورت رایگان در سطح وب در دسترس هستند. در این راستا میتوانید از مجموعه آموزش‌های دیجی اسپارک استفاده کنید. در دیجی اسپارک قدم به قدم این موارد آموزش داده شده‌اند.

نکته دوم، یادگیری موارد تخصصی در رزبری پای، شامل دستورات لینوکسی، دستورات شل سیستم عامل، کانفیگ کردن‌های تخصصی و برنامه نویسی جهت برقراری ارتباط از طریق رابط‌های GPIO برد و یا حتی استفاده از رزبری پای در یک پروژه تخصصی کنترل از راه دور و یا اینترنت اشیا، نیازمند دانش فنی و تخصصی است. برای یادگیری این بخش از برد رزبری پای هیچ، دوره‌ی رایگانی را توصیه نمی‌کنیم. چرا که دانستن اصول اولیه و پیش رفتن به صورت قدم به قدم بر اساس موارد فنی اهمیت دارند. برای این منظور میتوانید از بخش بردهای آموزشی سایت دانشجو کیت، اقدام به خرید برد رزبری پای به همراه دوره آنلاین بکنید. البته باز هم موارد تخصصی برای یادگیری رزبری پای، بسیار زیاد هستند. 

برد رزبری پای Raspberry Pi یا رسپبری پای

برد رزبری پای به عبارت برخی از دوستان رسپبری پای Raspberry Pi یک مینی کامپیوتر امبدد است. برای راه اندازی برد Raspberry Pi نیاز به مموری Micro SD دارید. سیستم عامل رزبری پای (رسپبری پای) روی آن رایت می‌شود. بنیاد Raspberry Pi در سال 2016 از مدل رزبری پای زیرو Raspberry Pi Zero رونمایی کرد. در همین حال برد رزبری پای 3 Raspberry Pi در حال تولید بود. برای دانلود سیستم عامل رزبری پای و آشنایی با انواع آن به وب سایت مرجع Raspberry Pi مراجعه کنید. مینی کامپیوتر Raspberry pi در پروژه‌های اینترنت اشیاء IOT بسیار کاربردی است. هم اکنون برد رزبری پای مدل 4 با سه ظرفیت مختلف در دانشجو کیت ارایه میشود. 

موارد استفاده از برد Raspberry Pi رزبری پای

رویکرد اصلی این برد امبدد Embedded بر مبنای آموزش قرار گرفته است. در پست برد رسپبری پای ۳ B+ رزبری پای Raspberry Pi 3 B Plus موارد کاربردی کاملا توضیح داده شده است. به قدری طراحی این برد بی نقص می‌باشد که کاربران بسیاری در مصارف صنعتی و غیر از آموزشی هم استفاده می‌کنند. برد رزبری پای Raspberry Pi در Voip ، ساخت ربات پروازی یا همان پهپاد، مدار کنترل در اینترنت اشیاء IoT یا زیروکلاینت و... بسیار پر کاربرد است. برد رزبری پای Raspberry Pi دارای سیستم عامل دبیان و اوپن سورس است. از اینرو بسیار کاربرد فراوان در صنایع مختلفی خواهد داشت. مثلا در آموزش ساخت دوربین هوشمند IOT با نرم افزار Node Red یک مدار هوشمند ضد سرقت بسیار کاربردی با برد رزبری پای Raspberry Pi آموزش داده شده است.

برد رزبری پای 4 Raspberry pi

بنیاد رزبری پای (رسپبری پای) در تاریخ ۲۴ ژوئن معادل با ۳ تیر ۱۳۹۸، برد جدید یعنی رزبری پای ۴ را معرفی کرد. تجربه نشان داده است که با هر بار معرفی برد جدید رزبری پای دریچه‌ای منحصر به فرد از امبدد بردها بر روی ما باز می‌گردد. رزبری پای ۴ Raspberry Pi در مقایسه با رزبری پای سری ۳ بسیار متفاوت بوده و در سه مدل محتلف با ظرفیت رم متفاوت عرضه شده است که چه بسا نیاز بسیاری از کاربران را در خصوص افزایش رم تامین کرده است. رزبری پای ۴ Raspberry Pi در سه مدل با حافظه رم ۱ گیگ، ۲ گیگ و ۴ گیگ معرفی شده است. حال این سوال پیش می‌آید که کدام مدل مناسب خواهد بود. برای اجرای پروژه‌های آموزشی و سرگرمی رزبری پای با رم ۱ گیگ انتخاب مناسب و کافی می‌باشد. در صورتیکه از برد رزبری پای به عنوان سیستم کامپیوتر استفاده می‌کنید، رم ۲ گیگ پیشنهاد می‌گردد و در آخر جهت اجرای پروژه های صنعتی و سنگین و پردازش تصویر و دیگر موارد رم ۴ گیگ بسیار مناسب خواهد بود.