Raspberry pi 3: технологии для улучшения платы

Пять способов улучшить Raspberry Pi

Стремительно набирает популярность одноплатный компьютер Raspberri Pi. Стремясь сделать его как можно дешевле, разработчики выкинули все «лишнее» и максимально упростили конструкцию там, где это было возможно.

С одной стороны, это вынуждает пользователя терпеть некоторые неудобства при работе с системой. Но с другой стороны, оставляет простор для творчества и усовершенствований.

Итак, вашему вниманию предлагается обзор пяти полезных модификаций для Raspberry Pi.

1. Корпус

Плата с торчащими во все стороны разъемами выглядит очень беззащитно, и её хочется спрятать в какой-нибудь корпус. Корпусов под Raspberry Pi существует куча разных, на любой вкус.

Можно заказать стандартный пластиковый корпус. Стильно и просто, на выбор несколько цветов.

Можно напечатать самостоятельно, моделька в помощь.

Нет под рукой 3D-принтера? Корпус можно выпилить лобзиком из оргстекла. Инструкция прилагается.

Вы радикальный «зелёный», и не позволите себе засорять планету лишним куском пластмассы? Пожалуйста, для вас стильный экологичный деревянный корпус.

Вы живете в картонной коробке под мостом? 🙂 Тогда и для вашего Raspberry можно склеить картонный корпус. Выкройка в PDF.

Наконец, можно собрать корпус из конструктора Lego. Вот подробная инструкция.

2. Радиаторы

Многие жалуются на то, что Raspberry сильно греется при работе. Самыми горячими узлами являются процессор, Ethernet-контроллер и стабилизатор напряжения 3,3 В.

Решение проблемы перегрева — поставить радиаторы на эти микросхемы.

Для этого понадобится радиатор от старой материнской платы, пила по металлу, чтобы порезать его на кусочки нужного размера, шлифовальная бумага и термопроводящий клей. Вот подробное описание операции.

По словам автора, температура процессора снизилась с 56,1°C до 38,8°C. Если этого недостаточно, можно поставить сверху вентилятор и запитать его от одного из GPIO-портов, чтобы можно было регулировать скорость вентилятора в зависимости от температуры.

3. MicroSD

Разъем SD-карты на Raspberry Pi расположен довольно неудобно: карточка сильно выпирает за пределы платы. Есть простой способ побороть это неудобство: поставить другой держатель карты с нижней стороны платы. Описание доработки.

В качестве дополнительного разъема взят переходник SD-microSD, который подпаян прямо к контактным площадкам родного разъема. Вставляем microSD-карточку — и готово! Ничего не выпирает, ни за пределы платы, ни по толщине.Штатный разъем продолжает при этом нормально работать.

Правда чуда не случается, и использовать одновременно обе карты не выйдет.

4. Импульсный стабилизатор напряжения

В Raspberry установлен линейный стабилизатор 5 В -> 3,3 В. На плате он обозначен как RG2:

Так как система потребляет значительный ток, на стабилизаторе рассеивается изрядная мощность.

Чтобы повысить КПД и снизить нагрев, можно заменить линейный стабилизатор на импульсный. Как это сделать, рассказано здесь и здесь.

Новый стабилизатор можно подключить к площадкам, оставшимся от старого:

или к колодке GPIO, куда тоже выведены цепи 5 В и 3,3 В:Переделка, описанная по первой ссылке, снижает потребляемый ток с 410 до 360 мА, то есть на 12%. Вторая статья сообщает о снижении потребляемой мощности на целых 25%.

5. Макетное поле

Raspberry Pi часто используют для управления различными устройствами, в системах автоматизации, «умного дома» и т.п. Большим плюсом здесь является наличие низкоуровневых портов ввода-вывода GPIO.

Но использовать эти порты не очень удобно: почти всегда к ним нужны внешние схемы сопряжения, развязки, а это означает либо изготовление дополнительной платы, либо монтаж «на соплях».

Придать конструкции опрятность и законченный вид можно, использовав специальную макетную плату.

Плата совпадает по размерам с Raspberry и надевается сверху на колодку GPIO. На ней есть гнезда и зажимы для легкого поключения к портам ввода-вывода, UART, I2C и питанию. Все свободное место занимает макетное поле, на котором можно разместить нужные вам компоненты.

Источник: https://habr.com/post/147650/

Самые полезные модули для Raspberry Pi 3

Raspberry Pi 3 – не просто небольшой и достаточно производительный компьютер. «Малина» получила столь широкую популярность благодаря возможности легкого подключения дополнительных модулей. И RPi3, конечно, не является исключением.

Содержание

Raspberry Pi 3 – не просто небольшой и достаточно производительный компьютер. «Малина» получила столь широкую популярность, в том числе благодаря возможности легкого подключения дополнительных модулей. И RPi3, конечно, не является исключением.

Для Raspberry Pi 3 модули существуют самые разные. Поэтому любой человек, занимающийся электроникой на любительском или даже профессиональном уровне, может найти такие расширения, которые ему нужны для реализации его проектов. Ниже, в свою очередь, будут рассмотрены основные модули, которые покупают чаще всего.

Камера – самое популярное расширение

Модули для RPi производятся самыми разными компаниями, так как лицензия «Малины» не запрещает это делать. Но и сама Pi Foundation также предлагает несколько расширений, самым известным из которых является камера.

Этот модуль представляет собой небольшую квадратную плату с идущим от неё шлейфом. Он, в свою очередь, подключается к интерфейсу CSI, который имеется на любой RPi.

Новый модуль камеры появился почти сразу же после выхода третьей «Малины». Camera V2.0 включает в себя оптический сенсор от Sony, чье разрешение составляет 8 мегапикселей. Это обеспечивает достойное качество картинки. И что еще важно – есть модификация с инфракрасным сенсором.

UNICORN – замена дисплею

Сравнительно недорогой, но полезный для IoT модуль – UNICORN. Он представляет собой светодиодную сетку 8 на 8. Ее возможно запрограммировать таким образом, чтобы при определенных событиях горели какие-то конкретные светодиоды.

Можно использовать, например, для метеостанции или в каких-то других проектах. UNICORN – простой способ вывода небольшого количества информации.

SupTronics X800 – плата для жесткого диска

Если «Малина» будет использоваться для сохранения большого объема данных, то, подбирая для Raspberry Pi модули расширения, следует обратить внимание на SupTronics X800. Он позволяет подключать SATA-устройства, к коим относятся и современные жесткие диски.

Приятным дополнением является и то, что на модуле продублированы все порты «Малины». И что еще важно – они располагаются на одной стороне, а не по разным, как на самой RPi.

GPS-модуль

Никто не удивится, если сообщить, что для RPi3 имеется модуль GPS. Это небольшое устройство, которое умеет принимать сигнал со спутников, и на основе этих данных определять свои координаты.

Модуль отличается двумя вещами. Первая – низкое энергопотребление. Вторая – возможность смены антенны. При необходимости можно заменить обычную антенну на более длинную, чтобы улучшить качество сигнала.

Дисплей на основе электронных чернил

Рассматривая для Raspberry Pi дополнительные модули, нельзя не упомянуть про E-lnk-дисплей.

Это экран на основе электронных чернил. Да, он черно-белый, но почти не потребляет энергии. Отлично подходит в тех случаях, когда «Малина» используется как портативное устройство.

LCD-дисплеи для RPi3

Конечно, к этому одноплатнику легко подключить и другие экраны. Существует несколько моделей дисплеев, которые между собой отличаются:

  • диагональю экрана (от 2,5 до 10,1 дюйма);
  • разрешением (от 320 на 240 до HD);
  • матрицей (TFT и IPS).

Вариантов достаточно много. Поэтому можно подобрать наиболее подходящий. Все они подключаются шлейфом по CSI-интерфейсу.

ADAFRUIT CAPACITIVE TOUCH – модуль для определения касаний

Управлять «Малиной» можно по-разному. Один из способов – модуль ACT. Это емкостный сенсор касания, который реагирует, как можно догадаться, на прикосновения. Используя его, возможно создать, например, собственную клавиатуру. Отличный вариант, когда устройству требуется всего пара-тройка кнопок.

Большая плата GPIO

Подключение многих внешних модулей к «Малине» выполняется через GPIO. На самой малине присутствует полноценный 40-пиновый интерфейс. Но он слишком мал, чтобы им было возможно комфортно пользоваться в любых условиях. Решается данная проблема недорогим модулем расширением.

Модуль для управления моторчиками

Для тех, кто интересуется робототехникой, был создан модуль PicoBorg. Этот модуль позволяет брать под управление до 4 устройств. В качестве таковых могут выступать: вентиляторы, шасси радиоуправляемых машинок, пропеллеры дронов и многое другое. Существует несколько модулей для управления моторчиком, но PicoBorg является самым популярным из них.

Как возможно убедиться, расширений для Raspberry есть огромное множество. И перечисленным список не ограничивается. Существуют еще десятки других полезных модулей, которые можно использовать в проектах на «Малине».

Источник: https://myraspberry.ru/samyie-poleznyie-moduli-dlya-raspberry-pi-3.html

Делаем умный дом на базе Raspberry Pi 3

Умный дом, построенный на базе Raspberry Pi 3 — многофункциональный комплекс, позволяющий контролировать и управлять всеми элементами вашего песта проживания, будь то квартира, дача или частный дом. Под его «руководством» работают многие элементы, начиная от лампочек в помещениях, заканчивая системой отопления и запуском систем, распознающих присутствие человека.

Особенность системы заключается в слаженной работе всех компонентов, надежности и сравнительной легкости настройки.

Каков принцип работы умного дома? Какие характеристики и возможности актуальны? Что учесть при настройке и подготовке к работе? Как собрать систему умный дом на базе Raspberry Pi 3? Эти и другие вопросы рассмотрим ниже.

Принцип работы

Умный дом на базе Raspberry Pi 3 популярен, благодаря легкости сборки, в том числе для людей без специального опыта. Основой всей системы является небольшая материнская плата, в которую производитель заложил огромный потенциал.

Первоначально компания продавала две комплектации прибора — модели А и В. Первая отличалась объем памяти размером в 256 МБ, а вторая в два раза большим ее размером.

Модель А какое-то время была в продаже, благодаря наличию доступа к глобальной сети, но после обновления до версии «В» в первом варианте отпала необходимость. Новая версия отличалась компактностью и наличием четырех портов USB.

Построение умного дома на основе Raspberry Pi 3 зависит от предпочтений владельца. Вне зависимости от этого, принцип работы остается неизменным:

  1. Главную функцию выполняет сервер. Это центральное устройство, собирающее информацию и производящее необходимые вычисления. Роль главного сервера играет материнская плата Raspberry Pi, на которую инсталлируется WEB-интерфейс. Его особенность заключается в возможности связи с планшетом, ноутбуком или телефоном.
  2. Сервер находится во взаимосвязи с окружающими его модулями. Контакт осуществляется с помощью RS-485. Для обеспечения слаженного функционирования системы в каждой комнате устанавливается специальный контроллер. Его задача заключается в приеме и анализе поступающей информации с последующей отправкой команд на исполняющие устройства (изделия бытовой техники).
  3. Связь модуля Raspberry Pi с контроллерами обеспечивается с помощью UART-порта. К последнему подключается специальный проводник на интерфейс RS-485. Стоит учесть, что в последних моделях устройства уже предусмотрен такой интерфейс (он идет уже в базе).
  4. В роли операционной системы выступает Raspberry. В комплексе с ней работает одно из доступных расширений, к примеру, Pimatic.

При желании система умный дом может быть собрана на платформе «открытого» типа, к примеру, Fhem, openHAB, SHC. Не менее востребованный вариант — применение платформы wiBulter.

Где применяется Raspberry Pi 3 Model B

Сфера применения умного дома на базе Raspberry Pi ограничивается только познаниями установщика и пожеланиями владельца дома. Здесь возможны следующие варианты:

  1. Применение в качестве полного компьютера. При желании к системе можно подключить дисплей и клавиатуру, подсоединить мышку, а после пользоваться полученным ПК на Windows Последнее возможно только для Raspberry Pi B, а также моделей 2B или 3B.
  2. Сбор множества небольших компьютеров Raspberry Pi для получения ПК с большим числом ядер и высокой производительностью. Для этого требуется соединить в один сервер требуемое число изделий и найти удобное место для размещения. Также придется решить вопрос с охлаждением конструкции. Готовый компьютер по производительности не уступит даже наиболее мощному CPU, приобретенному за несколько сотен долларов.
  3. Инсталляция на Raspberry эмулятора консоли, скачивание игровых образов, подключение монитора и джойстика. Этого достаточно для превращения системы в игровую платформу для развлечений.
  4. Подключение сенсорного дисплея диагональю 8-15 дюймов, создание деревянного или металлического корпуса и установка ОС Android. В результате получается многофункциональный планшет, сделанный своими силами.
  5. Создание собственной осветительной системы для улицы или дома посредством настройки умного дома Raspberry Pi. При желании будут загораться только определенные лампочки, что позволяет удивить любимых и близких людей.
  6. Обустройство настенного органайзера. Все, что требуется — подключить уменьшенную версию ПК к дисплею, настроить ОС и закрепить конструкцию на стене.
Читайте также:  Платформа wyliodrin для создания умного дома

Возможности умного дома на Raspberry Pi позволяют использовать конструкцию в качестве приставки, домашней метеостанции, охранной системы или планшета. Возможности применения почти не ограничены.

Особенности и характеристики Raspberry Pi 3 Model B

Устройство представляет собой компактный компьютер, имеющий размеры пластиковой карты банка. На чипе установлено необходимое оборудование для работы — CPU, «оперативка», HDMI-разъем, USB и композитный выход. Также имеется Ethernet-разъем, беспроводная связь и блютуз.

В блоке Raspberry Pi 3 Model B предусмотрено четыре десятка вводных и выводных контактов базового назначения. Они предназначены для подключения периферийных устройств, нуждающихся во взаимодействии с остальными элементами внешнего мира. Речь идет о коммутации с сенсорами и исполнительными изделиями, работающими от сети.

Базовая ОС для умного дома на Raspberry Pi 3 — Linux. Операционная система инсталлируется на карту памяти типа microSD, которая устанавливаемся в специальном разъеме платы.

Многие ранее работали только с Windows и бояться Linux. В этой ОС нет ничего необычного. Она проста в пользовании и отличается высоким уровнем безопасности. Если при установке допущены ошибки в настройке, их легко исправить путем восстановления образа.

Версия Raspberry Pi 3 Model — более продвинутый вариант второй модели. Новая плата отличается полной совместимостью с прошлой версией, но отличается большей производительностью и дополнительными средствами для подключения:

  1. Появилась беспроводная связь Wi-Fi серии 802.11n и блютуз 4.1.
  2. Предусмотрен процессор с четырьмя ядрами (тип — ARM Cortex-A53). Частота работы составляет 1,2 гигагерца. В основе лежит однокристальный чип типа Broadcom BCM

В CPU предусмотрена архитектура ARM v53. Это позволяет использовать любую операционную систему, к примеру, Ubuntu или Windows 10.

Применение 4-ядервного чипа гарантирует рост мощности изделия на 50-60 процентов (если сравнивать со второй модель) и на 1000 процентов в сравнении с первым Raspberry Pi.

Благодаря этой особенности, мини ПК открывает еще больше возможностей по созданию сложных проектов умного дома, что на фоне доступа к Сети открывает почти безграничные перспективы.

Новая модель Raspberry Pi 3 наделена «оперативкой» на 1 ГБ. Часть этой памяти применяется графической подсистемой. Что касается графической части, здесь установлен 2-ядерный CPU VideoCore IV.

Система поддерживает разные стандарты типа OpenGL ES 2.0, VC-1, OpenVG, MPEG-2. Дополнительные возможности — способность кодировать, раскодировать и выводить полноэкранное видео формата HD на экран. Параметры видео — 1080p, 60 FPS, H.264.

Периферия

Неизменный плюс системы заключается в возможности подключения ТВ или дисплея с помощью HDMI-выхода. Разрешение можно менять в диапазоне от 640*350 до 1920*1200. Выход композитного типа имеет два режима работы — NTSC и PAL. Для коммутации колонок и наушников предусмотрено 3,5-миллиметровое гнездо.

Дополнительные плюсы умного дома на базе Raspberry Pi 3 — порты USB, соединенные внутренним хабом. При необходимости можно подключить мышь и клавиатуру.

На устройстве предусмотрена возможность экономии ресурсов ЦП. Для этого на Raspberry Pi 3 модели имеются 15-пнинковые разъемы. Среди них — CSI-2, используемый для подключения камеры, и DSI для коммутации экрана.

Имеется ряд интерфейсов низкого уровня, а именно питающие пины (3 и 5 Вольт, а также «земля), 40 портов для общего ввода и вывода, SPI с возможностью выбора, серийный UART и I2C/TWI.

Для подключения к умному дому на базе Raspberry Pi 3 модели B предусмотрен блютуз 4.1, Wi-Fi 802.1 n и Ethernet (10/100 Мбит). В последнем случае выход обустроен на обычном разъеме типа RJ-45.

Питающая часть и размеры

На изделие подается напряжение 5 В, поступающее от специального адаптера через питающие пины или microUSB-разъем. Для надежности лучше применять источник, имеющий I от 2-х ампер и более. В этом случае появляется возможность для подключения к портам USB более мощных изделий.

Аппаратного выключателя, обеспечивающего подачу напряжения, на плате нет. Активация мини ПК происходит посредством включения шнура в розетку, а для отключения используются базовые функции ОС.

Размеры платы всего 8,5*5,4 см. В ней помещаются необходимые порты, часть из которых слегка выступает за общие габариты (на несколько миллиметров).

ПО

В умном доме на базе Raspberry Pi 3 Model B отсутствует привычный жесткий диск, поэтому «операционка» устанавливается на выносном носителе (карте памяти). Ее необходимо заранее подготовить и поставить.

При наличии нескольких карт памяти можно использовать разные образы для системы умного дома. Стоит учесть, что карта памяти в комплектацию не идет, поэтому ее придется докупать самостоятельно. Желательно брать microSD с емкостью от 4 ГБ и более.

Базовые параметры:

  • CPU: 64 бита 4 ядра. Тип — ARM Cortex-A53. Частота — 1,2 ГГц. Чип однокристаллический BCM2837;
  • Оперативка — один гигабайт LPDDR2 SDRAM;
  • цифровой HDMI-выход на видео;
  • аудио-выход на 3,5 мм (4 pin);
  • порты USB типа 2.0×4;
  • сетевое обеспечение — Wi-Fi11n, 10/100 мегабайт RJ45 Ethernet;
  • для подключения дисплея — Display Serial Interface (DSI);
  • блютуз — Bluetooth 4.1, Low Energy;
  • для подключения видеокамеры — MIPI Camera Serial Interface (CSI-2);
  • слот для MicroUSD;
  • 40 портов ввода-вывода;
  • размеры — 8,6*5,6*1,7 см.

Преимущества Raspberry Pi 3 Model B

Умный дом на базе Raspberry Pi 3 Model B имеет ряд неоспоримых плюсов:

  1. Наличие большого выбора интерфейсов, позволяющих максимально расширить возможности системы. Здесь предусмотрен блютуз, имеется Wi-Fi, порты HDMI и USB.
  2. Возможность подключения модема GSM для выхода на связь с оператором, предоставляющим услуги глобальной сети.
  3. Наличие мощного процессора с четырьмя ядрами на 1,2 ГГц, способного решать серьезные задачи.
  4. Полная совместимость новой и предыдущей версии.
  5. Компактность. Устройство имеет небольшие размеры, а весит всего 45 грамм.
  6. Доступность разгона. При желании доступно увеличение производительности системы.
  7. Легкость применения. Программирование Raspberry Pi 3 Model B можно осуществлять на разных языках.

Также стоит выделить ряд преимуществ умного дома, построенного на базе Raspberry Pi 3 Model B:

  1. Возможность обезопасить здание путем защиты от потопа, установки видеонаблюдения, создания противопожарной и охранной систем.
  2. Установка систем, повышающих комфорт. Речь идет об электрических приборах, а также специальных устройствах, управляющих шторками.
  3. Возможность инсталляции системы, обеспечивающей дополнительную экономию. Применяются сенсорные смесители, датчики движения, а также датчики, фиксирующие перемещение человека или животных.
  4. Доступность инсталляции развлекательных специальных систем. К примеру, к умному дому на Raspberry Pi 3 Model B можно подключить мультирум или домашний кинотеатр.

Для полноты картины стоит учитывать и ряд минусов, характерных для умного дома на Raspberry Pi 3 Model B:

  1. Монтаж таких устройств подойдет для крупных особняков, расположенных вне черты города и имеющих большую площадь.
  2. Для установки нужно знать особенности и правила применения каждого из элементов. В крайнем случае, под рукой желательно иметь квалифицированного специалиста, готового в любой момент помочь в интересующем вопросе.
  3. Со временем умный дом, построенный на Raspberry Pi 3 Model B, устареет. По этой причине возможны трудности с поиском необходимых компонентов (в случае поломки).

В целом, устройство имеет больше положительных качеств, поэтому заслуживает внимание людей, желающих обустроить комфортный и удобный в эксплуатации дом.

Модули, которые можно использовать

Для расширения функциональности умного дома на Raspberry Pi 3 Model B можно использовать дополнительные модули. Их применение расширяет число доступных опций и позволяет создать уникальную систему, обеспечивающую максимальное удобство:

  1. ВИДЕОКАМЕРА. Подключение этого модуля позволяет дополнить умный дом системой видеонаблюдения. Камера совмещается с операционной системой небольшого ПК Raspberry Pi 3 Model B. После установки устройства можно фиксировать видео в разрешении Full HD и делать фотографии с разрешением в 5 МП.
  2. ДАТЧИКИ ДЫМА И ВОДЫ. Установка этих модулей позволяет защитить имущество от пожара и протечки соответственно. Для владельцев больших домов это полезная опция, позволяющая избежать неприятностей. В случае задымления или потопа система оперативно информирует владельца о наличии проблем.
  3. ИЗМЕРИТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ И ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА. С помощью таких модулей можно превратить умный дом на базе Raspberry Pi 3 Model B в метеостанцию с подробными сведениями о ситуации за окном и внутри помещения.
  4. ДАТЧИК ДВИЖЕНИЯ. Подключение устройства позволяет автоматически включать и отключать свет в помещениях. Датчик движения полезен на улице, в гараже, в коридоре и других нежилых помещениях.
  5. МОДУЛЬ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ. Для объединения внешних устройств и контроллера можно использовать приемник и передатчик, работающие на частоте 433 Гц. При наличии средств можно купить более прогрессивный вариант устройства — Z-Wave Fibaro Home Center

Применение указанных датчиков расширяет возможности умного дома и повышает уровень его защиты.

Первые настройки и подготовка к работе

Для начала стоит ознакомиться с инструкцией и рекомендацией производителя относительно применения устройства. Стоит убедиться в наличии необходимых датчиков и спланировать их подключение. Плата установлена в специальной коробке, защищающей изделие от механических воздействий. Устройство не люфтит и выглядит весьма солидно.

После снятия верхней крышки можно получить доступ к плате. Единственная трудность заключается в подключении бокового разъема. Для удобства рекомендуется покупать угловой шлейф.

Дополнительно покупается два радиатора, предназначенные для охлаждения контроллера Ethernet и основного чипа.

Есть и другие решения.

Для первого пуска потребуется карта памяти, с установленной на нее операционной системой. Минимальный размер флешки должен быть от 4 Гб и более. Образ ОС доступен в Интернете (ссылка на скачивание ниже). Также потребуется программа Win32 Disc Imager.

После скачивания образа на ноутбук его необходимо распаковать из архива, после чего вставить карту памяти в кардридер. Далее запускается уже установленная программа Win32 Disc Imager.

Как только работа завершена, с помощью программы выбирается образ и записывается на флеш-накопитель.

Далее достается карту памяти с образом и вставляется в устройство Raspberry Pi 3 Model B. После этого подключается клавиатура, дисплей и мышка. При желании можно использовать беспроводную клавиатуру.

Сборка системы умный дом

Во избежание проблем приведем подробную инструкцию по сборке системы и подготовки ее к работе. Алгоритм действий имеет следующий вид:

  1. Вход на официальный сайт устройства Raspberry Pi 3 Model B и скачивание требуемой версии ОС.
  2. Покупка и форматирование карты памяти Micro SD. Загрузка на ее образа ОС.
  3. Установка карты в разъем материнской платы для установки ОС.

На этом настройка Raspberry Pi 3 Model B завершена.

  1. Инсталляция Node JS. Прохождение этого этапа потребуется для полноценной работы NodeMCU ESP-12E.
  2. Установка Homebridge и настройка автоматического пуска с Root-правами (устройство должно запускаться после включения Raspberry Pi 3 Model B).
  3. Подключение внешних модулей по специальной схеме.

После завершения указанных работ необходимо зайти в мобильный телефон и открыть приложение Home. После этого стоит добавить платформу Raspberry Pi.

По завершении процесса авторизации пользователю доступно управление разными устройствами в квартире или доме.

Владелец управляет освещением, знает точную информацию о влажности и температуре, получает сведения о наличии протечки или задымлении (при появлении таких проблем).

Это лишь часть возможностей умного дома на Raspberry Pi 3 Model B, которые получает владелец.

Перейдя посылке можно ознакомиться с полной инструкцией по установки Raspberry Pi 3 Model B.

Что может получиться смотрите на видео.

Умный дом на базе Raspberry Pi 3 Model B — удобная альтернатива уже существующих и более дорогостоящих устройств. Особенность платформы заключается в компактности, возможности расширения функционала и небольшой цене. К ней можно подключить разные внешние модули, не переживая о проблемах с совместимостью.

Для успешного подключения и установки рекомендуется знание принципов работы с командной строкой. Для этого требуется подготовить систему к работе, найти необходимые материалы в Сети и выполнить настройку.

Несмотря на временные затраты, результатом труда является мощная и удобная система, обеспечивающая полную автоматизацию дома. В дальнейшем к ней можно подключить мультимедийные и иные устройства.

ОЦЕНКА СТАТЬИ:

(2

Источник: https://ElektrikExpert.ru/raspberry-pi-3.html

Лучшие модули для Raspberry Pi 3

Микрокомпьютер Raspberry Pi имеет достаточно много возможностей чтобы ему точно можно было найти применение. Но вы можете их еще сильнее расширить с помощью печатных плат и аксессуаров, так называемых HAT (hardware attached on top), которые добавляют новую функциональность к вашему Raspberry Pi.

Вы можете самостоятельно подключать различные компоненты к портам общего ввода и вывода GPIO, а затем программировать их поведение с помощью Python или других языков программирования.

Но тем не менее существуют интересные модули Raspberry Pi, с помощью которых вы можете получить нужную функциональность без программирования. Спецификация HAT задает размеры расширений, а также стандартные входы.

В этой статье мы рассмотрим лучшие модули для Raspberry Pi 3, которые могут вам понадобиться.

Читайте также:  Какой микроконтроллер ардуино выбрать начинающему?

Модуль камеры

Модуль камеры — это официальный продукт Pi Foundation. Для подключения используется последовательный интерфейс подключения камеры CSI. Он есть почти на каждой плате и вы можете подключить модуль камеры с помощью ленточного кабеля.

Новая версия камеры v2.0 была выпущена в этом году, в ней используется сенсор Sony на 8 мегапикселей. Существует версия для видимого света и инфракрасного. Инфракрасная камера позволяет видеть в темноте если у вас есть инфракрасный источник света. Такие камеры обычно используются для съемки природы и диких растений.

Модуль Sense

Sense — это еще один официальный модуль от Pi Foundation. Он был отправлен на МКС астронавту Тиму Пику и использовался в экспериментах кодинга для школьников в рамках конкурса AstroPi. Sense состоит из матрицы размером 8×8 с разноцветными светодиодами и набора датчиков состояния окружающей среды.

Модуль Unicorn

Unicorn представляет из себя экран из светодиодов 8х8. Светодиоды достаточно большие и занимают всю площадь Raspberry Pi. Здесь нету датчиков, поэтому плата отлично подходит для вывода всевозможной информации, аннимации и индикаторов состояния.

Также можете обратить внимание на другие модули Raspberry Pi от Pimoroni: Unicorn pHAT с разрешением 8×4 пикселей и крошечные платы 1х8 под названием Blinkt.

Если вам не нужны полноцветные светодиоды, вы можете использовать Ciseco PiLTEr, это такая же матрица на восемь белых светодиодов.

Все продукты Pimororni поставляются с библиотекой Python, поэтому вам не придется ничего программировать.

MotoZero

MotoZero — модуль, разработанный Ричардом Сэвиллом и выпускаемый компанией Pi Hut. Это плата контроллера, который может управлять четырьмя двигателями. Он отлично подходит для робототехники и других моторных проектов. Это плата для Pi Zero, но вы можете использовать ее на любом Raspberry Pi через GPIO.

Также обратите внимание ComJam Edu Kit 3, который позволяет контролировать два двигателя или Ryanteck MCB, 4Tronix Pi Zero Motor Shim которые реализуют низкое энергопотребление для Raspberry Pi Zero.

Traffic HAT

Это еще один продукт Ryanteck, здесь есть три стандартных светодиода: зеленого, желтого и красного цвета, а также кнопка зуммер. Вы можете легко программировать его поведение с помощью GPIO.

Если вам не нужна кнопка зуммер, или вам нужен доступ к контактам GPIO, вы можете использовать еще эти модули для Raspberry Pi: Pi Traffic Light или Pi-Stop, которые устанавливаются прямо на контакты GPIO вертикально.

Analog Zero

Эта плата недавно появилась на Kikstarter и за несколько дней была собрана целевая сумма. Analog Zero позволяет добавить восемь аналоговых входов для вашего Raspberry Pi.

Контакты GPIO являются цифровыми, поэтому вам необходимо использовать аналого-цифровой преобразователь (АЦП) для подключения аналоговых устройств.

Вы можете использовать отдельный чип преобразователя, но этот модуль намного удобнее.

Использование Analog Zero упрощает программирование выходов GPIO, таких как датчики света.

RasPiO Pro

Алекс Имс разработал RasPiO, макет, позволяющий размещать светодиоды в портах GPIO. Кроме того, RasPiO защищает контакты, поэтому вам не нужно использовать транзисторы для подключения светодиодов.

Adafruit Capacitive Touch

Adafruit Capacitive Touch — это емкостный датчик прикасания. Модуль имеет 12 выходов, работающих через шину связи I2С. На касание к каждому выходу можно запрограммировать определенную реакцию. Вы можете узнать что кто-то трогает устройство, или создать свою клавиатуру.

Модуль Skywriter

Skywriter HAT от Pimoroni позволяет управлять чем-либо с помощью жестов рук. Например, вы можете контролировать звук или пойти дальше и настроить автоматизацию множества вещей в своем доме с помощью множества жестов.

[embeded=https://vine.co/9160235b-1a8a-44ad-b7bf-522dc9c57961]

Energenie Pi-mote

Модуль Energenie Pi-mote позволяет контролировать электрические розетки удаленно. Он выступает в виде реле. Вы можете использовать выходы GPIO чтобы контролировать выключение и выключение розеток при определенных обстоятельствах.

Выводы

В этой статье мы рассмотрели только самые интересные модули расширения Raspberry Pi, но на самом деле их существует намного больше. Какие модули вы используете? Если вашего любимого модуля нет в списке, напишите о нем в комментариях!

Источник: opensource.com

Источник: https://losst.ru/luchshie-moduli-dlya-raspberry-pi-3

Обзор одноплатного компьютера Raspberry Pi 3

Первопроходцем дешевых одноплатных компьютеров для широкого круга пользователей навсегда в истории вычислительной техники останется одноплатный компьютер Raspberry Pi .

Цель его появления на свет была очень благородной — обучение программированию школьников и всех желающих, предоставив им компьютер по самой низкой цене.

После появления на свет Raspberry Pi появилось большое количество подобных устройств. Некоторые из них даже превосходят Raspberry Pi по техническим параметрам и более дешевой цене.

Но тем не менее сообщество пользователей Raspberry Pi продолжает расти.

Выбирая устройство для экспериментов с программированием под Embedded Linux я остановился именно на Raspberry Pi 3.

Низкая цена и хорошая производлительность не стали для меня решающими факторами при выборе платы, хотя у Raspberry Pi 3 эти параметры находятся на хорошем конкурентном уровне.

Основным и решающим фактором стала доступность информации, большое количество примеров и готовых проектов, огромное сообщество пользователей одноплатного компьютера Raspberry Pi.

Технические характеристики Raspberry Pi 3 находятся на высоком современном уровне :

Процессор и память

  • SoC (System on Crystal) Broadcom BCM2837 на основе 4 — ядерного 64 — битного процессорного ядра ARMv8-A Cortex-A53 с тактовой частотой 1.2 ГГц
  • 1Гб оперативной памяти LPDDR2-900

Видеоподсистема

  • Графическое ядро VideoCore IV 3D с поддержкой Open GL ES 2.0 и Open VG

Беспроводные интерфейсы

  • 802.11n Wirelless LAN
  • Bluetooth Low Energy

Проводные интерфейсы

  • 4 порта USB 2.0 с повышенной максимальной нагрузкой до 1,2А
  • Порт 10/100 Mb Ethernet
  • Full HDMI порт для подключения монитора/телевизора

Дополнительные разъемы

  • Разъем для подключения карты памяти microSD с образом операционной системы
  • 40 -контактный разъем расширения PLD-40 (GPIO, UART, I2C, SPI)
  • Аудио разъем 3.5 мм
  • Разъем для подключения CSI камеры
  • Разъем для подключения LCD дисплея
  • Разъем microUSB для подключения к плате питания 5В 2,5 А

Сразу хочу развеять миф о недоступности документации на процессоры Broadcom, которые используются во всем модификациях Raspberry Pi. На сайте производителя процессоров такую документацию действительно невозможно найти, что может отпугнуть многих пользователей, нацеленных на глубокое изучение Raspberry Pi.

Документацию данного рода тяжело найти, но она существует.
Вся документация состоит из описания процессорного ядра Cortex-A53, которое можно загрузить с сайта компании ARM и описания периферии BCM2837. И пусть вас не смущает в документе “BCM2835 ARM Peripherals” название процессора BCM2835, периферия осталась прежней.

Внешний вид и расположение основных компонентов Raspberry Pi 3 показаны на следующих рисунках.

  • 1 — разъем расширения PLD-40
  • 2 — разъемы USB-A(4 шт)
  • 3 — Ethernet разъем
  • 4 — совмещенный хаб USB 2.0 с 10/100Mb Ethernet контроллером
  • 5 — выходной аудио разъем 3.5мм
  • 6 — разъем для подключения CSI камеры
  • 7 — выходной HDMI разъем
  • 8 — система на кристалле Broadcom BCM2837
  • 9 — входной разъем питания microUSB
  • 10 — разъем для подключения LCD дисплея

  • 1 — 1Гб оперативной памяти LPDDR2-900
  • 2 — контроллер WLAN и Bluetooth
  • 3 — держатель карты памяти формата microSD

В качестве основной операционной системы используется Raspbian Linux, созданная на основе Debian Linux специально для Raspberry Pi.

Кроме Raspbian поддерживается еще несколько дистрибутивов операционной системы Linux.
Загрузить желаемый образ операционной системы можно на странице загрузки с официального сайта.

На плате Raspberry Pi 3 нет встроенной Flash – памяти, образ операционной системы храниться на карте памяти microSD , которая не входит в комплект поставки.

Заказывая Raspberry Pi 3 вам необходимо позаботиться о дополнительных компонентах, таких как карта памяти microSD, внешний адаптер питания 5В 2,5А для подключения к разъему microUSB , кабель HDMI-DVI для подключения к монитору с входом DVI или кабель HDMI-HDMI для подключения к телевизору с HDMI входом.
Также необходимо установить радиаторы на процессор и Ethernet контроллер для того, чтобы обеспечить отвод тепла от этих элементов, которые достаточно сильно нагреваются в процессе работы.

Можно также работать с платой через SSH подключение, в этом случае перечисленные выше кабели не понадобятся.
Подключится к информационной сети можно с помощью стандартного Ethernet кабеля или беспроводного WLAN соединения.

Процесс создания загрузочного образа на microSD карте в операционной системе Linux изображен на следующем рисунке.

Название устройства карты памяти в вашей Linux системе может отличаться от показанного на рисунке /dev/sdb. Новая карта памяти по-умолчанию содержит один раздел, отформатированный в формате FAT32. Впервые подключив карту памяти ее название в системе можно определить командой:

petro@petro-Aspire-one:~$ df -h

Карта памяти будет автоматически примонтирована к вашей файловой системе. Ее необходимо отмонтировать с помощью команды :

petro@petro-Aspire-one:~$ umount /dev/sdb1

Далее с помощью команды fdisk /dev/sdb я удаляю все существующие на карте разделы и после этого выполняю посекторное копирование образа Raspbian на microSD карту с помощью команды dd.

После подключения записанной microSD карты и подачи питания на плату выполниться загрузка операционной системы Raspbian.

Для установления беспроводного соединения с вашей WLAN сетью вам необходимо добавить в конфигурационный файл название вашей сети и код доступа . Откройте файл wpa_supplicant.conf с помощью редактора nano :

petro@petro-Aspire-one:~$ sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

Допишите в файл несколько строк с названием сети и кодом доступа :

network={ssid=””psk=””key_mgmt=WPA-PSK}

После этого необходимо перезагрузить систему и беспроводное соединение с вашей сетью будет устанавливаться каждый раз при загрузке Raspbian.

По-умолчанию в установленной системе будет включен доступ по SSH , поэтому можно проверить соединение с платой. Для этого запустим утилиту putty :

Логин и пароль по-умолчанию pi и raspberry соответственно.

Как я уже написал в начале статьи одноплатный компьютер raspberry pi создавался для обучения программированию. С этой целью в дистрибутив Raspbian была добавлена версия популярной среди школьников игры Minecraft под названием Minecraft Pi с интерфейсом программирования на языке Python.

Minecraft Pi создана на основе мобильной версии Minecraft Pocket Edition, в игре доступен только один единственный режим «творчества».

Запустив одновременно с игрой интерпретатор python юный программист может создавать различные предметы в игре , имея возможность сразу же протестировать написанный код.

Обучение одному из самых популярных интерпретируемых языков программирования Python происходит в процессе игры.

Напоследок скомпилируем и выполним простую программу на языке C, описанную в моей статье «Обзор одноплатного компьютера BeagleBoneBlack», которая будет осуществлять мерцание зеленым светодиодом на плате Raspberry Pi 3.

Вот слегка модифицированный текст программы led_flash:

1234567891011121314151617181920212223242526272829303132 /* led_flash.c */#include<\p>#include<\p>#include<\p>#define USR0_PATH   «/sys/class/leds/led0″int main( int argc, char * argv[] ){    FILE * fp;    if ( argc != 2 ) {        printf(«wrong number of arguments
«);        return EXIT_FAILURE;    }    fp = fopen( USR0_PATH»/trigger», «w»);    if ( fp == NULL ) {        printf(«can not open file
«);        return EXIT_FAILURE;    }    if ( strcmp( (const char *) argv[1], «off») == 0 ) {        fprintf( fp, «none»);    }    else if ( strcmp( (const char *) argv[1], «on») == 0 ) {        fprintf( fp, «timer»);    }    else {        printf(«unknown argument
«);        fclose( fp );        return EXIT_FAILURE;    }    fclose( fp );    return EXIT_SUCCESS;}

Выполняем сборку программы :

pi@raspberrypi:~$ gcc led_flash.c -o led_flash

Далее запускаем на выполнение :

pi@raspberrypi:~$ ./led_flash on

В ответ получаем предупреждение :

А все потому, что доступ к файлам устройств разрешен только для учетной записи root.
Получаем права администратора с помощью команды :

pi@raspberrypi:~$ sudo -i

Теперь повторяем попытку запуска ./led_flash on и наблюдаем за мерцанием зеленого светодиода. Остановить эту иллюминацию можно с помощью ./led_flash off.

На этом пожалуй все, всем спасибо за внимание!

Viewed 84226 times by 7225 viewers

Источник: https://cxemotexnika.org/2016/05/obzor-odnoplatnogo-kompyutera-raspberry-pi-3/

Подробнее Обратная связь Вопросы о Raspberry Pi X730 управление питанием с безопасным выключением и функцией автоматического охлаждения Плата расширения для Raspberry Pi 3B + (плюс)/3B на Aliexpress.com | группа alibaba

описание продукта

[Клиенты, которые купили этот товар также купили]

[Упаковка] список

Комплект 1:

  • Плата расширения X730-1 шт.
  • 1 х установочный винт

Примечание: raspberry Pi не входит в комплект.

Комплект 2:

  • Комплект 1
  • 1 x X850 Плата расширения
  • 1 x USB 3,0 кабель
  • 1 x USB разъем
  • 1 x Intallation пакет для X850 доска

Для получения более подробной информации, пожалуйста, обратитесь к:X850 Плата расширения

Примечание: X850 металлический корпус не подходит для X850 и X730 доски вместе.

Комплект 3:

  • Комплект 2
  • 1 x Arylic случае

Комплект 4:

Пожалуйста, снимите прозрачные пленки на поверхности каждой раковины, прежде чем вы начнете устанавливать чехол

  • В X730 Многофункциональный Плата расширения для всех современных моделей Raspberry Pi с помощью 40 штыревой разъём. Это обеспечивает интеллектуальное и безопасный управления питанием, безопасное отключение и полное отключение питания через программное обеспечение, Автоматический вентилятор с контролем температуры, который позволяет использовать Raspberry Pi в экстремальных условиях, включая очень высокие температуры. В X730 также оставляет за собой право 40-pin Заголовок, который может быть уложены с другими Raspberry Pi аксессуаров доски для повышения приложений.
  • Его можно использовать сX850 mSATA доска, Это очень полезный инструмент для X850 пользователя.
  • Акриловый чехол geat, и это fited хорошо с X850 Совета и X730 доска.

Умное и безопасное управление питанием:

  • Нажмите кнопку питания, чтобы включить
  • Нажмите кнопку и удерживайте 1-2 секунды для перезагрузки
  • Нажмите кнопку и удерживайте 3-7 секунд для безопасного отключения
  • Нажмите кнопку и удерживайте> 8 секунд, чтобы принудительно отключить
  • Поддерживает безопасное отключение и полное отключение через программное обеспечение
  • Встроенный светодиодный показывает состояние питания, перезагрузки и выключения
  • Полномочия Raspberry Pi через 40-штыревой разъём-никаких дополнительных кабелей требуется

Вентилятор охлаждения с двойной температурой:

  • Автоматическое управление вентилятором для охлаждения/бесшумной работы
  • Плата tempeature 18℃-вентилятор работает низко
  • Плата tempeature> 38 ℃-вентилятор работает на полной скорости
  • Встроенные светодиоды показывают состояние вентилятора, работающего на низком и высоком уровне
  • Нет драйвера и настройки, необходимые для охлаждения вентилятора

Reserved 40-pin стекируемые Заголовок для дополнения Панели:

  • Работает с все текущие модели Raspberry Pi с помощью 40 штыревой разъём
  • Встроенный разъем micro-USB для ввода питания-нет необходимости менять адаптер питания

[Параметры]

  • Источник питания: 5Vdc +/-5% через разъем micro-USB
  • Порты и разъемы: гнездо Micro-USB x1
  • Размер печатной платы: 65 мм x 58 мм

Источник: https://ru.aliexpress.com/i/32966185260.html

Расширенный тест производительности Raspberry Pi 3. Часть 1

Christopher Stanton, element14

Не так давно на нашем портале была опубликована довольно интересная статья «Сравнение популярных Linux-платформ для встраиваемых приложений», в которой на основе выполнения тестов и измерений мы дали оценку производительности и возможности применения той или иной платы в пользовательских устройствах или приложениях.

В феврале 2016 г. компании RS Components и element14 анонсировали следующее поколение популярного одноплатного компьютера — Raspberry Pi 3 Model B. Несмотря на то, что габаритные размеры и цена остались неизменными, плата получила мощный 64-разрядный процессор и интерфейсы беспроводной передачи данных Wi-Fi и Bluetooth.

Рисунок 1. Одноплатный компьютер Raspberry Pi 3.

В связи с этим для многих разработчиков и любителей будет интересным более подробно узнать о вычислительных ресурсах и реальной производительности Raspberry Pi (RPi) 3 в сравнии с предыдущими моделями.

При подготовке отчета по производительности RPi3 мы использовали большой набор программных тестов из коллекции Роя Лонгботтома, которые выполнялись на аппаратном уровне. Кроме того, мы предоставим некоторую информацию по энергопотреблению в режиме ожидания.

Сразу отметим одну техническую особенность: в тестах производительности мы хотели задействовать драйвер OpenGL, который доступен в последней версии операционной системы (ОС) Raspbian, но используемые программные тесты на данный момент несовместимы с ним.

Тем не менее, графический процессор VideoCore является частью ARM процессора, который практически не изменился с момента выпуска самой первой модели RPi.

Информация о процессоре

Итак, для нашего подробного сравнительного анализа производительности было выбрано три модели одноплатного компьютера Raspberry Pi (Таблица 1).

Таблица 1. Одноплатные компьютеры Raspberry Pi, участвующие в тестировании.
Модель Raspberry Pi 3 Model B Raspberry Pi 2 Model B Raspberry Pi Model B+
Процессор Четырехядерный 64-битный
ARMv8 Cortex A53 BCM2837
Четырехядерный 32-битный
BCM 2836 ARMv7 Cortex A7
Одноядерный 32-битный
BCM2835 ARMv11
Тактовая частота 1.2 ГГц / ядро 900 МГц / ядро 700 Мгц
Макс. потребление 2.5 A 1.8 A 1.8 A

Во всех трех модификациях плат RPi оперативная память работает на тактовой частоте 400 МГц. Небольшое отличие состоит в том, что RPi 3 имеет 64-разрядный ARMv8 процессор, однако, ОС Raspbian на момент проведения тестов не имеет 64-битной поддержки.

Отчасти это связано с обратной совместимостью RPi 3 с предшествующими моделями. ОС Debian в течение последних лет наращивает свою поддержку 64-битных систем и, возможно, в скором времени появится сборка Jessie Debian с 64-битной поддержкой для RPi 3.

Перед тем как начать тестирование и сравнительный анализ мы решили выполнить несколько команд в ОС, чтобы получить более подробную информацию о процессоре и поддерживаемых инструкциях (Таблица 2).

Таблица 2. Результат выполнения команды cpuinfo.
Команда: cpuinfo
Плата: Raspberry Pi 3 Model B Raspberry Pi 2 Model B Raspberry Pi Model B+
Processor:
model name: ARMv7 processor rev 4 (v7l)   ARMv7 Processor rev 5 (v7l) ARMv6- compatible processor rev 7 (v6l)
BogoMIPS: 76.80 57.60 2.00
Features: half thumb fastmult vfp edsp neon vfpv3 tls vfpv4 idiva idivt

vfpd32 lpae evtstrm crc32    

half thumb fastmult vfp edsp neon vfpv3 tls vfpv4 idiva idivt

vfpd32 lpae evtstrm

half thumb fastmult vfp edsp java tls
CPU implementer: 0x41 0x41 0x41
CPU architecture: 7 7 7
CPU variant: 0x0 0x0 0x0
CPU part: 0xd03 0xc07 0xb76  
CPU revision: 4 5 7
Hardware: BCM2709 BCM2709 BCM2708
Revision: a02082 a01041 0010
Serial: 0000000056163283 000000008e511ef0 000000007a4bc337

При выполнении команды cpuinfo на плате RPi, процессор идентифицируется как ARMv7, что может свидетельствовать о программной ошибке, и после обновления ядра/прошивки процессор будет определяться корректно, как ARMv8. Новинкой во встроенном функционале процессора RPi 3 является блок CRC32.

Таблица 3.  Результат выполнения команды lscpu.
Команда: lscpu
Плата: Raspberry Pi 3 Model B Raspberry Pi 2 Model B Raspberry Pi Model B+
Architecture: armv7l armv7l armv6l
Byte Order: Little Endian Little Endian Little Endian
CPU(s): 4 4 1
On-line CPU(s) list:   0-3 0-3
Thread(s) per core: 1 1 1
Core(s) per socket: 4 4 1
Socket(s): 1 1 1
Model name: ARMv7 Processor rev 4 (v7l) ARMv7 Processor rev 5 (v7l) ARMv6-compatible processor rev 7 (v6l)
CPU max MHz: 1200.0000 900.000 700.0000  
CPU min MHz: 600.0000 600.000 700.0000

С помощью команды lscpu (Таблица 3) мы тоже наблюдаем некорректную идентификацию процессора RPi 3, но при этом мы видим, что процессор RPi 3 может выполнять масштабирование тактовой частоты (что можно дополнительно подтвердить командой lshw), также как RPi 2. Также теперь мы ясно видим, что RPi2 и RPi 3 работают под управлением четырехядерного процессора.

Вы можете самостоятельно запустить эти команды на своей плате RPi с ОС Raspbian, запущенной в терминальном режиме или в графическом интерфейсе в окне терминала. Для установки cpuinfo и lscpu необходимо выполнить следующие команды:

sudo apt-get update
sudo apt-get install lscpu cpuinfo lshw

Энергопотребление

Энергопотребление плат в режиме ожидания (простоя) мы измеряли с помощью простого, но удобного гаджета – USB-тестера (Рисунок 2). Данное устройство подключается между источником питания и потребителем и позволяет измерить напряжение, потребляемый ток и мощность. Оно вполне подойдет для наших целей.

Рисунок 2. USB-ампервольтметр для измерения
энергопотребления Raspberry Pi.

Каждая плата RPi была сконфигурирована на загрузку в терминальном режиме, графический пользовательский интерфейс (Окно X) не загружался.

К плате были подключены только 19'' широкоформатный монитор через адаптер HDMI-DVI, клавиатура Dell, карта памяти microSD 16 Гбайт 10 класса и блок питания 5 В/2 А.

Сетевой интерфейс при этих измерениях не задействован, хотя мы можем заметить, что при активном Ethernet-подключении энергопотребление плат возрастало. Как видно, энергопотребление RPi 3 в режиме простоя несколько больше, чем у предшественников.

Это, скорее всего, связано с тем, что интегрированный Wi-Fi адаптер находился в активном состоянии, без подключения к какой-либо точке доступа. Адаптер Bluetooth 4.1 неактивен, ввиду того, что не загружались какие-либо драйверы или ПО, использующее его.

Таблица 4. Энергопотребление плат Raspberry Pi.
Raspberry Pi 3 Model B Raspberry Pi 2 Model B Raspberry Pi Model B+
5.19 В 1.141 Вт 5.19 В 1.141 Вт 5.19 В 1.141 Вт
0.22 А 00006 мАч 0.20 А 00102 мАч 0.19 А 00003 мАч

Тест SysBench

SysBench – модульный, кроссплатформенный и многопоточный программный инструмент, который позволяет быстро получить представление о производительности системы.

Изначально он был предназначен для сравнительного анализа файловых операций ввода/вывода и операций с базами данных.

Благодаря открытому исходному коду он постепенно превратился в инструмент всестороннего теста системы, включающего в себя тест процессора, подсистемы файлового ввода/вывода и баз данных.

Тестирование процессора в SysBench заключается в вычислении простых чисел. Это означает, что он не проверяет все возможности процессора. Результаты приведены в Таблице 5 и 6.

Тест запускался со следующими параметрами:

sysbench —num-threads=1 —test=cpu —cpu-max-prime=20000 —validate run
sysbench —num-threads=4 —test=cpu —cpu-max-prime=20000 —validate run

где:

  • sysbench – имя программы для выполнения;
  • —num-threads – число потоков, в которых будут выполняться вычисления. Тест мы запускали с 1 и 4 потоками, это означает, что мы создаем 1 или 4 процесса  и запускается 1 процесс для каждого ядра. Так как RPi B+ выполнено на одноядерном процессоре имело смысл запустить тест на одно ядро на каждой модели;
  • —test=cpu – параметр указывает, что мы будем проверять производительность процессора;
  • —cpu-max-prime – максимальное значение простого числа, которое мы хотим вычислить;
  • —validate – параметр гарантирует корректность результата;
  • run – программа может провести эмуляцию, вместо того чтобы реально выполнить указанный тест, поэтому данным параметром мы запускаем тест на выполнение.
Таблица 5. Результаты теста SysBench (однопоточные вычисления).
Плата: Raspberry Pi 3 Model B Raspberry Pi 2 Model B Raspberry Pi Model B+
Total time:  477.0617 с 768.6476 с 1318.933 с
per request statistics:
min. 47.69 мс 76.42 мс   131.59 мс
avg. 47.7 мс 76.86 мс   131.89 мс
max. 49.91 мс 82.15 мс   300.23 мс
diff between min and max: 2.22 мс 5.73 мс 168.64 мс

Результат по общей скорости выполнения теста (Total time) показывает разницу на 94% при сравнении платы RPi 3 с RPi B+ и на 47% в сравнении с RPi2.

Наибольший интерес в результатах теста представляет разница между минимальным и максимальным значением времени выполнения запросов (diff between min and max).

RPi 3 показывает прирост скорости выполнения на 194% по отношению к первой модели и на 88% в сравнении с RPi 2. Именно по этому параметру видно, что RPi 3 выполняет запросы намного быстрее.

Таблица 6. Результаты теста SysBench (4 потока).
Плата: Raspberry Pi 3 Model B Raspberry Pi 2 Model B Raspberry Pi Model B+
Total time:  119.4716 с 191.8972 с 1321.493 с
per request statistics:
min. 47.69 мс 76.38 мс 412.94 мс
avg. 47.78 мс 76.74 мс 528.54 мс
max. 59.04 мс 101.45 мс 573.00 мс
diff between min and max: 11.35 мс 25.07 мс 168.64 мс

Тест с 4 потоками вычислений является немного несправедливым по отношению к RPi B+, имеющей одноядерный процессор, поэтому не удивительно, что общее время выполнения теста на ней слишком велико.

Плата RPi 2 в этом тесте при работе со всеми 4 ядрами немного сократила разрыв, хотя RPi 3 продолжает опережать на 75% по разнице между минимальным и максимальным временем обработки запросов.

В целом разница в общей скорости выполнения теста сохранилась на уровне 47%.

В целом, на данном этапе RPi 3 выходит на первое место, хотя было бы интересно взглянуть на результаты данного теста в условиях «разогнанной» RPi 2. Тем не менее, нужно помнить, что вычисление простых чисел не является единственной функцией процессора.

Окончание

Источник: https://www.rlocman.ru/review/article.html?di=163537

Ссылка на основную публикацию