Raspberry Pi este un producător care și-a câștigat faima la nivel mondial cu seria sa de computere monoplacă și a contribuit la creșterea pieței modulelor electronice pentru sectorul educațional și al pasionaților. În același timp, produsele furnizorului se comportă la fel de bine în echipamentele industriale și în alte aplicații…
Calculatoarele Raspberry Pi nu mai au nevoie de nicio prezentare. Furnizorul lor britanic este acum bine recunoscut în întreaga lume. Produsele sale servesc la educația tinerilor, se află în centrul multor dispozitive profesionale și stau la baza a nenumărate proiecte private realizate de entuziaști, amatori sau studenți. Suntem cu atât mai încântați să anunțăm că produsele Raspberry Pi au intrat oficial în catalogul TME, oferindu-le clienților noștri acces la cele mai recente soluții ale furnizorului.
Calculatorul Raspberry Pi este proiectat pentru utilizarea de către amatori și profesioniști într-o varietate de dispozitive electronice, de la segmentul Internet of Things la aplicații multimedia, robotică și controlere de mașini industriale.
Este important de menționat aici că portofoliul Raspberry Pi se extinde mult dincolo de familia de bază de computere cu care este asociată marca. Gama RPi include, de asemenea, o gamă de soluții specializate, periferice, accesorii și alte produse complementare.
Calculatoare Raspberry Pi
Produsele emblematice ale furnizorului sunt, bineînțeles, calculatoarele monoplacă Raspberry Pi. Acum poate fi achiziționată cea de-a 5-a generație a acestora, deși, datorită capacității lor deosebite, modelele mai vechi sunt, de asemenea, populare în mod continuu.
Placa de bază Raspberry Pi este echipată cu porturi USB, HDMI și Ethernet (RJ45), un slot pentru card SD pentru a acționa ca un hard disk, suporturi DSI și CSI (compatibile MIPI) pentru conectarea unui afișaj și a unei camere și un conector distinctiv multifuncțional GPIO. Acesta din urmă oferă utilizatorului acces la liniile de intrare/ieșire, posibilitatea de a utiliza porturi seriale SPI sau I2C și o linie de alimentare 3,3V DC. În plus, computerul are încorporat un cip de comunicare WiFi și Bluetooth.
Pentru a alimenta computerul, se utilizează conectorul USB (acum versiunea C, anterior micro), dar energia poate fi furnizată prin intermediul unor pini GPIO specifici (2 și 4) sau utilizând Power-over-Ethernet (extensiile pentru aceasta sunt descrise mai jos).
 |
 |
 |
| Raspberry Pi 1 și 3 | Raspberry Pi 4 | Raspberry Pi 5 |
Procesorul din modelele Raspberry Pi 5 este un cip Broadcom BCM2712 dual-core, pe 64 de biți, bazat pe arhitectura Arm Cortex-A76 și tactat la 2,4GHz. În plus, PC-ul are până la 8GB RAM și un procesor grafic (GPU VideoCore 7) care suportă tehnologiile OpenGL și Vulkan. Noile caracteristici ale celei de-a cincea generații includ:
- Slot pentru conectarea extensiilor prin magistrale PCIe (este necesar un adaptor, care poate fi achiziționat din catalogul TME);
- Circuitul de comutare cu buton (până acum, calculatoarele RPi erau pornite imediat ce erau alimentate cu energie electrică);
- Ceas RTC plasat pe PCB-ul circuitului.
Proiect Raspberry Pi 400
Setul complet include un ghid de utilizare cuprinzător.
Calculatorul Raspberry Pi 400 a intrat pe piață la scurt timp după cea de-a patra generație de plăci (pe care o conține). Este un dispozitiv cu un format care amintește de computerele clasice din anii ’70 și ’80. În anii ’70, așa-numitele “micro” plăci erau adăpostite într-un singur corp, împreună cu tastatura. RPi 400 este, de fapt, un format mai practic al computerului RPi 4. Pe lângă tastatură, este însoțit de un mouse, sursă de alimentare, o placă de sistem preinstalată și un ghid bogat ilustrat și clar scris. Tot ce trebuie să faci este să conectezi monitorul HDMI și poți începe aventura. Acest format este deosebit de atractiv pentru utilizatorii tineri și pentru amatori. Trebuie remarcat că, în același timp, posibilitățile de dezvoltare se limitează aici, deoarece corpul nu numai că oferă acces la interfețe standard (de exemplu, porturi USB), dar are și un slot care dezvăluie utilizatorului ieșiri GPIO.
Modelul compact Raspberry Pi Zero
Dimensiunea PCB-ului pentru Raspberry Pi Zero este de doar 65 × 30mm.
Raspberry Pi Zero este o familie de modele ușor “reduse” care se caracterizează prin dimensiuni mici și consum redus de putere. Trebuie menționat că, deși caracteristicile versiunii Zero sunt mai modeste decât cele ale produselor mai noi ale furnizorului, ele permit, totuși, realizarea de proiecte impresionante, cum ar fi un centru multimedia, o consolă de jocuri portabilă sau un controler pentru un robot complex a cărui mișcare se va baza pe analiza imaginilor captate de o cameră conectată la placa de bază. Atu-ul lui RPi Zero este capabilitatea sa de a opera pentru perioade lungi de timp cu ajutorul bateriei și cantitatea redusă de căldură generată, ceea ce se potrivește perfect cu nevoile dispozitivelor mobile, senzorilor la distanță, dispozitivelor IoT mici. În ciuda dimensiunilor sale, placa rămâne echipată cu un conector HDMI, ieșire USB, slot pentru card SD, slot CSI, precum și cu un modul de comunicare fără fir încorporat (varianta Zero W).
Format “Compute Module”
Deși dimensiunea calculatoarelor Raspberry Pi este foarte mică, acestea se dovedesc totuși a fi prea mari pentru anumite proiecte. Multe dintre acestea necesită, de asemenea, întreaga putere de prelucrare a procesorului, iar capabilitățile lui RPi Zero sunt limitate. În alte cazuri, poziționarea din fabrică a porturilor USB sau a ieșirilor HDMI se dovedește a fi suboptimală, iar mufa RJ45 este pur și simplu inutilă. Pentru a permite construcția de dispozitive într-o gamă și mai largă de formate, păstrând în același timp avantajele platformei, producătorul oferă de câteva generații versiuni miniaturizate ale calculatoarelor sale, denumite Compute Module. Acestea au toate componentele cheie ale plăcii de bază (același procesor, memorie de operare, cip de comunicație wireless opțional), dar nu au componente suplimentare (cum ar fi prize sau filtre). În schimb, sunt echipate cu un conector de înaltă densitate pentru încorporarea modulului în circuitul țintă. Acești conectori au capacități incomparabil mai extinse decât un simplu GPIO și oferă proiectanților un acces, practic, nelimitat la funcționalitatea procesorului.
 |
 |
 |
 |
| Compute Module 3/3+ | Compute Module 4 | Compute Module 4S | Placă de expansiune |
Până la cea de-a patra generație, calculatoarele RPi în format CM au fost realizate ca plăci identice în dimensiune cu memoria SODIMM. Astfel, un conector standard utilizat, de exemplu, la fabricarea laptopurilor, era suficient pentru conectare. Cele mai recente variante ale modulelor au un raport de aspect diferit și dispun de ieșiri realizate cu ajutorul conectorilor SMD placă-la-placă (100 de pini × 2 conectori), ceea ce conferă circuitului un profil și mai redus după instalare.
TME oferă o placă de dezvoltare specială RPI CM4IO pentru prototiparea dispozitivelor care utilizează Compute Module. Această platformă include alimentarea cu putere, ceas RTC, prize de conectare standard (HDMI, USB, GPIO, CSI, DSI), precum și un slot pentru card PCIe.
Platforma Raspberry Pi Pico
Performanțele computerelor Raspberry Pi sunt similare cu cele ale unor computere desktop sau laptopuri. În același timp, în proiectele foarte simple, în care nu este nevoie să se utilizeze toate capacitățile de calcul ale Raspberry Pi sau chiar ieșirile video sau audio, un computer pe o singură placă este rareori alternativa optimă la circuitele care utilizează microcontrolere, cum ar fi plăcile Arduino.
Din aceste motive, Raspberry Pi a conceput propriul model de microcontroler. Componenta este semnată RP2040 și se bazează pe arhitectura Cortex M0+. Aceste unități sunt încapsulate în capsule QFN56, dispun de o memorie de operare de 264 kB și suportă până la 16 MB de memorie externă pentru programe. Perifericele integrate includ UART, SPI, controlere de magistrale seriale (UART), SPI, I2C și USB, ADC-uri și 16 generatoare PWM independente.
 |
 |
 |
| Moduły RPi Pico | Microcontrolere RP2040 | Debugger RPi Pico |
Cipul RP2040 poate fi folosit cu succes ca un controler central pentru orice proiect, dar cel mai convenabil mod de a-l implementa este pe o platformă pregătită de furnizor, modulul Raspberry Pi Pico. Această placă de mici dimensiuni (51 × 21mm) are toate componentele necesare pentru operarea microcontrolerului (memorie de 2MB, regulatoare de tensiune, mufă Micro USB etc.) în circuit și îi oferă utilizatorului acces la 26 de cabluri GPIO multifuncționale. Poate opera cu tensiuni cuprinse între 1,8V și 5,5V DC.
Una dintre cele mai atractive caracteristici ale RPi Pico este ușurința în utilizare – atunci când este conectată la un computer, placa se va “prezenta” ca un stick USB portabil. Tot ce trebuie să faceți este să încărcați un fișier de program scris în MicroPython și ați terminat.
Extensii conectate la GPIO
 |
Tuner DVB-T/T2 | Utilizarea RPi ca receptor de televiziune digitală deschide calea spre multe proiecte interesante, cum ar fi construirea unui recorder automat sau a unui scaner care caută transmisiuni de test. Tunerul îmbogățește, de asemenea, capabilitățile centrelor media de acasă sau mobile. |
 |
Kit educațional | Acest HAT oferă acces la o serie de comutatoare, senzori și actuatoare, permițându-vă să dobândiți cunoștințe despre modul în care software-ul interacționează cu componentele electronice. Circuitul include senzori de mediu, un senzor de culoare/lumină, o matrice de LED-uri, un joystick, printre altele. |
 |
Card DA7212 | Un card de dimensiunea RPi Zero echipat cu un circuit de intrare-ieșire susținut de o magistrală I2S. Creat pentru amatorii de electronică și radio pentru a construi proiecte de comunicații, IoT, smart home, modificări ale dispozitivelor RTV etc. |
 |
Card PCM5122 | Card de sunet cu ieșire analogică pe prize RCA și amplificator separat pentru căști și conector jack de 3,5 mm. Nu necesită lipire și este alimentat direct prin GPIO. |
 |
Card PCM5242 | O extensie similară din punct de vedere structural cu cea descrisă mai sus, dar care se bazează pe cipul PCM5242, mai performant. Oferă o calitate remarcabilă a sunetului, cu un raport zgomot/semnal profesional. Creată pentru proiecte muzicale și HiFi. |
 |
Card TAS5756M | Extensie audio cu amplificator stereo încorporat de 35 W/canal. Cu ajutorul cardului RPi, aceasta poate deveni baza pentru construirea propriului dispozitiv RTV, a radioului auto sau a altor proiecte multimedia. |
 |
Controler LEGO® | Card echipat cu cip RP2040. Permite comunicarea cu componentele electronice și electrice LEGO® de ultimă generație (4 conectori cu 6 pini). Posibilitatea programării la un nivel superior (Python pe un PC) sau inferior (MicroPython pe un microcontroler). Înlocuiește LEGO® Hub-ul original, permițându-vă să controlați roboții realizați din cărămizi. Necesită o sursă de alimentare externă. |
 |
Modul PoE | Adaptor HAT compatibil cu modelele 4 si 3B+ pentru alimentarea computerului prin intermediul unei linii de alimentare, în standardul Power-over-Ethernet. Printre caracteristicile sale se numără puterea maximă de 20W, izolarea completă a circuitului și un ventilator pentru răcirea procesorului cu scopul de a construi dispozitive IoT compacte. |
 |
Adaptor PCIe | Modelele RPi din generația a 5-a sunt echipate cu un conector de magistrală PCIe pentru a permite computerelor să suporte carduri destinate PC-urilor desktop. Această funcționalitate mult așteptată oferă posibilitatea de a conecta o unitate SSD (format M.2) la RPi, ceea ce nu doar accelerează transmiterea datelor și funcționarea sistemului, ci facilitează și construirea unor dispozitive precum unități de rețea și servere. M.2 HAT asigură conectarea permanentă a unei astfel de unități la un computer. |
Un mare argument de vânzare al computerelor Raspberry Pi este gama extrem de largă de carduri de expansiune, care adaugă funcționalitate dispozitivului. Aceste carduri sunt furnizate sub formă de plăci de extensie (sau accesorii) care se plasează pe placa de bază folosind conectorul GPIO, distanțiere și patru găuri de montare. Cele mai multe astfel de plăci au un conector de trecere, care îi oferă utilizatorului un acces mai convenabil la pinii de intrare/ieșire. Deoarece ieșirile GPIO rămân aceleași, suprapunerile sunt în mare parte compatibile cu majoritatea modelelor RPi.
Tabelul de mai sus prezintă gama de accesorii HAT produse de Raspberry Pi – dar trebuie menționat aici că mulți alți producători prezenți în catalogul TME oferă acest tip de extensie.
Accesorii originale
Popularitatea Raspberry Pi a creat o întreagă piață de accesorii create sau adaptate pentru a funcționa cu aceste calculatoare monoplacă. Dar multe dintre produsele complementare și periferice sunt fabricate chiar de către furnizor, iar această gamă este disponibilă și la TME.
Printre elementele esențiale se numără sursele de alimentare și carcasele. Acestea sunt fabricate conform unor specificații precise pentru a asigura funcționarea fără probleme a calculatoarelor, chiar și în condiții de încărcare mare. Carcasele, pe de altă parte, prezintă o serie de soluții practice – nu numai că protejează PCB-ul și componentele, dar oferă și acces la porturile USB, Ethernet și HDMI și la alți conectori de pe placa de bază, inclusiv la cablurile GPIO. Adesea, designul prevede, de asemenea, posibilitatea de răcire a procesorului și a memoriei RAM, precum și sloturi pentru înlocuirea cardului SD și rutarea cablurilor de panglică pentru conectarea computerului la un display sau la o cameră foto.
 |
 |
 |
 |
| Afișaje | Surse de alimentare | Carcase | Mouse-uri și tastaturi |
În plus, Raspberry Pi oferă, de asemenea, periferice tipice, cum ar fi mouse-uri sau tastaturi, păstrate în culorile mărcii sale. De asemenea, trebuie menționat aici și Raspberry Pi Touch Display, care este un afișaj de 7 inch echipat cu un panou tactil. Modulul utilizează un conector DSI, este alimentat de la un port GPIO și are găuri pe ramă pentru a monta atât afișajul, cât și pentru a atașa PCB-ul computerului la acesta, ceea ce facilitează construirea de dispozitive integrate.
Camere și obiective
Pe lângă slotul DSI, pe placa de bază a computerelor Raspberry Pi există și un conector CPI (Camera Serial Interface) în standardul MIPI. Acesta îmbunătățește comunicația cu modulele de camere foto ale diferitelor aplicații, cu o încărcare minimă a procesorului, prin intermediul unei conexiuni realizate cu un cablu plat și flexibil. Gama de camere compatibile cu Raspberry Pi include numeroase formate: de la dispozitive foarte compacte, care sunt perfect potrivite pentru implementarea unor proiecte minore de robotică și a altor proiecte de amatori, până la unități mai avansate, cu rezoluție chiar și de până la 11,9 Mpx, inclusiv un obturator full-frame (care înregistrează mișcări foarte rapide), matrici care înregistrează imagini în infraroșu (module de vedere pe timp de noapte) și obiective cu unghi ultra larg (de exemplu, 120°). În plus, unele module fac posibilă atașarea unor obiective achiziționate separat, care demonstrează parametri optici extraordinari.
 |
 |
| Camere foto | Lentile |
Alte accesorii
În cele din urmă, trebuie menționat, de asemenea, că portofoliul Raspberry Pi include multe accesorii minore, dar la fel de importante, care se dovedesc adesea indispensabile pentru finalizarea unui proiect sau chiar pentru utilizarea obișnuită a computerului.
 |
Cabluri USB și de semnal | Cablurile oferite de producător asigură atât posibilitatea de a alimenta computerul (formatele USB micro și C), cât și de a utiliza porturile acestuia (standardul USB 3.0), folosindu-se de toate capacitățile lor de curent și de transmisie. |
 |
Cabluri și adaptoare HDMI | Modelele mai noi și mai mici ale RPi utilizează versiuni miniaturale ale mufei HDMI, astfel încât sunt necesare cabluri speciale pentru a le conecta – furnizorul oferă atât versiuni de dimensiuni normale (până la 2 m lungime), cât și cabluri scurte care acționează ca adaptoare. |
 |
Adaptoare USB și HDMI | Adaptoarele miniaturale, sau adaptoarele între diferite formate de conectori din aceeași familie, vă permit să reduceți numărul de cabluri pe care le aveți și să utilizați cabluri de tip vechi cu modele mai noi de plăci Raspberry Pi. |
 |
Radiatoare active | Răcirea activă a procesorului și a memoriei este recomandată în cazul încărcării prelungite a procesorului și este chiar necesară în scenarii de “overclocking” (creșterea frecvenței de operare) și “overvoltage” (creșterea tensiunii de alimentare a componentelor). Un radiator de formă corespunzătoare cu un ventilator mic asigură răcirea și nu afectează decât foarte puțin dimensiunea computerului. |
 |
Ventilatoare | Un alt tip de set de radiator/ventilator, de data aceasta proiectat pentru carcasele originale ale producătorului, care permite răcirea procesorului chiar și atunci când este complet acoperit de carcasă. |
 |
Antene | Deoarece cablul de antenă necesită un conector coaxial, cablurile computerului Compute Module sunt prevăzute cu un port U.FL separat, pentru conectarea unei antene WiFi. Acest set poate fi utilizat, de asemenea, pentru a conecta orice radiator echipat cu un conector SMA. |
 |
Baterii | Spre deosebire de generațiile mai vechi, RPi 5 are un ceas în timp real (RTC) instalat pe placa de bază. O baterie (Panasonic ML-2020) cu un conector îi menține operarea chiar și în cazul unei pene de curent. |
Text elaborat de Transfer Multisort Elektronik Sp. z o.o.