اگر شما هم از علاقه مندان یادگیری مهارت های برنامه نویسی، ساخت پروژه های سخت افزاری و به طور کلی علوم کامپیوتر باشید، نام رزبری پای (Raspberry Pi) را شنیده اید. کار کردن با رزبری پای می تواند بسیار لذت بخش و کاربردی باشد. اگر شما هم به صورت کامل با این برد و کامپیوتر کوچک آشنا نیستید، تا انتهای مطلب همراه ما باشید. امروز در کلاسیک وب Raspberry Pi را به شما معرفی کرده و پروژه های جالب ساخته شده با آن هم جهت آشنایی بیشتر با کاربرد هایش به شما معرفی می کنیم.

برد رزبری پای چیست؟

What is a Raspberry Pi?

Raspberry Pi یا رزبری پای به کامپیوتر تک برد گفته می شود که اندازه ای در حد کف دست انسان دارد. هدف از ایجاد این وسیله آموزش علوم رایانه است. با وجود کوچک بودن این برد، توانایی اجرای اکثر قابلیت های کامپیوتر واقعی را دارد. بنیاد طراحی کننده و سازنده این برد اعلام کرده است که سعی دارد تا شرایطی را فراهم کند که هر شخص علاقه مند به یادگیری علوم کامپیوتر، با قیمت ارزان و به راحتی به این برد دسترسی داشته باشند تا امکانات و انگیزه کافی را برای یادگیری حفظ کنند.

رزبری پای چیست؟

Raspberry Pi نام تک برد های کوچکی است که در سال ۲۰۱۲ توسط بنیاد Raspberry Pi Foundation طراحی شده است. این بنیاد یک موسسه خیریه در بریتانیا است که هدف از ساخت برد رزبری پای را آموزش افراد در زمینه علوم کامپیوتر و ایجاد راه دسترسی آسان به این علم  می باشد. مرکز اصلی ساخت این برد هم در ولز بریتانیا قرار دارد که توسط شرکت سونی انجام می شود. البته مراکزی در چین و.. هم این کار را انجام می دهند.

اگر بخواهیم ساده توضیح دهیم، رزبری پای یک کامپیوتر با ابعادی در حد کارت اعتباری یا کف دست شما است. این دستگاه بسیار ارزان قیمت بوده و می توان موس و کیبورد استاندارد را به آن متصل کرد. همچنین جهت دیدن خروجی، آن را می توان به یک مانیتور یا تلویزیون متصل کرد و در نهایت همانند یک کامپیوتر واقعی از آن استفاده کرد.

از زمان انتشار اولیه، تا کنون چندین نسل از آن عرضه شده است. در سراسر دنیا مردم از این برد ها برای یادگیری مهارت برنامه نویسی، ساخت پروژه های سخت افزاری جالب و انجام اتوماسیون های خانگی و حتی صنعتی استفاده می کنند. همچنین در مجله تخصصی وابسته به این بنیاد هم پروژه های جالب ساخته شده و  کاربردهای پژوهشی و علمی به صورت ماهانه منتشر می شود تا ایده ها به اشتراک گذاشته شود و انگیزه بیشتری برای علاقه مندان ایجاد شود.

همینطور آیا با دانگل ها آشنایی دارید؟ پیشنهاد می کنیم مطلب راهنما: دانگل چیست؟ آشنایی با انواع و کاربرد آنها را هم مطالعه نمایید.

مشخصات فنی رزبری پای ارزان

Pi اصلی از یک پردازنده تک هسته ای ۷۰۰ مگاهرتز و ۲۵۶ مگابایت رم استفاده می کرد. به مرور دستگاه های جدید تر پیشرفته تر شدند و آخرین مدلی که تا کنون ساخته شده است، دارای یک پردازنده ۴ هسته ای ۱٫۴ گیگاهرتزی با ۱ گیگابایت رم است. برق این دستگاه از طریق پورت Micro USB یا پورت های دیگری تامین شده و پورت وردی USB، پورت های خروجی تصویر، صدا و در نسل های جدید اینترنت و بلوتوث هم جایگزاری شده اند. نکته جالب این است که به دلیل هدف بنیاد سازنده آن، قیمت این دستگاه در همه مدل ها همیشه ۳۵ دلار و حتی کمتر هم بوده است.

اگر به مشخصات فنی دقیق تری نیاز دارید، به طور مثال می توان برد رزبری پای ۳ یا Raspberry Pi 3 مدل B را با مشخصات زیر معرفی کرد:

• برد مجتمع: Broadcom BCM2387
• پردازنده: Quad-Core ARM Cortex-A۵۳ و ۱٫۲ گیگاهرتزی
• پردازشگر گرافیکی: Dual Core VideoCore IV GPU با توان پردازشی ۴۰۰ مگاهرتز
• حافظه رم: ۱ گیگابایت (بخشی از این حافظه با پردازشگر گرافیکی به اشتراک گذاشته شده‌ است)
• تعداد پورت‌های USB 2.0: چهار عدد
• خروجی ویدئو: HDMI (rev ۱٫۳ & ۱٫۴، Composite RCA (PAL and NTSC)
• خروجی صوتی: آنالوگ از طریق جک ۳٫۵ میلی‌متری و دیجیتال از طریق پورت HDMI
• فضای ذخیره‌سازی: از طریق درگاه و کارت حافظه میکرو اس دی
• سیستم عامل: سیستم عامل از کارت میکرو اس‌ دی بالا آمده و یک نسخه از سیستم عامل لینوکس یا ویندوز ۱۰ اینترنت اشیا (ویندوز ۱۰ IoT) را اجرا می‌کند.
• پشتیبانی از ۱۰۸۰p video at 60fpsبا استفاده از فرمت H.۲۶۴
• ۸۰۲٫۱۱n Wi-Fi
• Bluetooth ۴٫۱
• سرعت اتصال اینترنت ۱۰۰Mbps
• نیاز به برق ورودی ۲٫۵ آمپر

با وجود این که رزبری پای کامپیوتری بسیار ارزان قیمت محسوب می شود که می تواند لینوکس (Linux) را اجرا می کند. با وجود مجموعه ای از پورت های ورودی و خروجی، امکانات مختلفی به شما داده می شود. قابل ذکر است که این دستگاه فاقد هارد دیسک بوده ولی از حافظه SD برای راه اندازی کمک می گیرد.

نسل های Raspberry Pi

تا کنون ۳ نسل از Raspberry Pi ساخته شده است که به نام های Pi 1, Pi 2 و Pi 3 شناخته می شوند. به صورت کلی این نسل های شامل مدل های Model A و Model B شده که در اکثر نسل ها حضور داشته اند. مدل A ارزان تر است و معمولا تمایل به کاهش حافظه رم، پورت ها و.. دارد. مدل Pi Zero هم از نسل اصلی یعنی P1 بوده و کوچکتر و ارزان تر ساخته می شود.

برای آشنایی بیشتر با معرفی نسل ها، می توانید جدول زیر را هم مشاهده کنید.

سیستم عامل رزبری پای، آموزش کار با رزبری پای ۳

رزبری پای در اکو سیستم Open Source یا منبع باز کار می کند. این رایانه هارد دیسک ندارد ولی به کمک حافظه SD، خود را بوت و راه اندازی می‌کند. سیستم اولیه ابتدایی که با دستگاه معرفی شد و توسط سازنده توصیه می شود، سیستم عامل بر پایه لینوکس (توزیع لینوکس) دبیان (Debian) به نام رزبین (Raspbian) می باشد. البته شما می تواند سیستم عامل های دیگری نیز مانند Windows 10 IoT Core و همینطور Google Coder، نسخه ای از اندروید و.. را روی این پلتفرم احرا کنید. رزبین حجمی در حدود ۴ گیگابایت داشته و سرعت پاسخ گویی، کارایی و قابلیت های خوبی دارد و همواره گزینه اصلی توصیه شده سازنده می باشد.

شماتیک کلی رزبری پای را در تصویر زیر خواهید دید. در این دستگاه تنها خود برد Open Hardware نیست. بنیاد Raspberry Pi بیشتر درآمد های خود را برای کارهای خیرخواهانه و انسان دوستانه، از فروش این دستگاه تامین می کند و به آن متکی است.

کاربرد های رزبری پای (ساخت پروژه با رزبری پای)

این کامپیوتر با وجود بسیار کوچک و ارزان بودن، تمام قابلیت های کامیپوتر های واقعی مانند مرور اینترنت، پخش ویدیو، ساخت صفحات وب، پردازش کلمات و بازی را دارد. بنابراین کاربرد های بسیار زیادی را در زمینه های سیستمهای روباتیک، اتوماسیون، اینترنت اشیا و.. خواهد داشت.

برخی افراد برای یادگیری کد نویسی و زبان هایی مانند Scratch و Python اقدام به خرید Raspberry Pi می کنند. افرادی که کدنویسی را یادگرفته اند، در زمینه یادگیری رمزگذاری الکترونیک و.. هم آن را خریداری می کنند. علاقه مندان به یادگیری و ساخت پروژه های سخت افزاری هم خریداران دیگر این دستگاه هستند. در ادامه پروژه های جالب مورد استفاده و کاربرد رزبری پای در صنعت و خانه و.. را معرفی می کنیم.

پروژه های جالب رزبری پای، ۵ پروژه جالب و از کاربرد های مفید Raspberry Pi

پروژه با رز بری پای ۳ و.. فراوان بوده و ایده های قابل استفاده بی نهایت هستند. اما برای آشنایی شما با کارهایی که می توان با این سیستم انجام داد و همینطور دریافت ایده های جالب، چند پروژه ای که قادر خواهید بود آن را بسازید معرفی خواهیم کرد.

اتوماسیون خانگی: ساخت و طراحی اتوماسیون منزل توسط خودتان می تواند پروژه ای هیجان انگیز باشد که با رزبری پای امکان پذیر است. به طور مثال می توانید لامپ ها یا پریز هایی را با کنترل از راه دور مانند گوشی خاموش و روشن کنید.

کنترل ربات: شما با استفاده از پک های آماده یا طراحی از پایه، می توانید ربات های سبک را کنترل و هدایت کنید.

ساخت ویدیو های Stop Motion: در دنیا ویدیو های سبک Stop Motion طرفداران زیادی دارد. با دریافت یک ماژول اختصاصی و یا استفاده از زبان برنامه نویسی پایتون، سه پایه و یک دوربین، ویدیو های استاپ موشن را به راحتی بسازید. ساخت ویدیو های Time Lapse یا Night Sky و سایر سبک ها نیز امکان پذیر می باشد.

ساخت ایستگاه رادیویی: آیا می خواهید پیامی را از طریق رادیو با افرادی که به اینترنت دسترسی ندارند به اشتراک بزارید؟ چه کار بهتر از ساخت ایستگاه رادیویی؟ شما می توانید با کمک رزبری پای یک ایستگاه رادیویی بسازید که در موج FM صدای مورد نظر را پخش کند. البته برد این ایستگاه کم است و فقط در محدوده کوچک و کوتاه پخش می شود. توجه داشته باشید که پخش از طریق FM در برخی از کشور ها غیر قانونی بوده و جرم محسوب می شود. قابل ذکر شما می توانید بلندگویی هم بسازید که به صورت بی سیم صدا را از گوشی شما دریافت و در بلندگو مورد نظر پخش کند.

ایجاد ربات توییتر: با ساخت یک برنامه به زبان پایتون در رزبری پای و برقراری ارتباط دائمی با اینترنت، می توانید یک ربات توییتری بسازید که محتوای مورد نظر را به صورت خودکار توییت کند.

در پایان ممکن است بحث اینترنت اشیا هم برای شما جالب باشد. به همین منظور مطالعه مطلب اینترنت اشیا چیست؟ در ایران چه کاربرد و وضعیتی دارد؟ را هم فراموش نکنید.

نظرات و پیشنهادات شما؟

در مطلب امروز رزبری پای را به همراه ساختار، تاریخچه و کاربردهایش به شما معرفی کردیم. نظر شما راجب این پلتفرم چیست؟ چه پروژه هایی را با کمک این کامپیوتر دیده اید؟ قطعا رزبری پای یک سکوی عالی برای شروع است و بعد از یادگیری پایه کارهای مورد علاقه، می توانید آن ها را با سیستم های قوی تر پشتیبانی دهید. شما می توانید نظرات، پیشنهادات و تجربیات خود در زمینه ارزان ترین رایانه جهان Raspberry Pi و کاربرد های آن را در دیدگاه این پست با ما در میان گذاشته و این مطلب را هم با دوستان خود که علاقه مند یادگیری علوم کامپیوتر هستند، به اشتراگ بگذارید.