فصل ۱: معرفی رسپبری پای، قطعات و تجهیزات موردنیاز

هدف از ارائه‌ی این سری از دوره‌های آموزشی، آشنا کردن شما عزیزان با مینی کامپیوتری (Mini Computer) قدرتمند و بی‌نظیر و در عین حال ارزان است که امروزه استفاده از آن در بسیاری از پروژه‌های شخصی و صنعتی رایج شده است. توجه به این نکته ضروری‌ست که یادگیری این کامیپوتر قدرتمند در صورت عدم استمرار بسیار سخت می‌باشد. بنابراین آهسته و پیوسته حرکت کنید. با همراه باشید.

مقدمه

Raspberry Pi با تلفظ رسپبری پای یک سوپر کامیپوتر طراحی شده روی یک برد است. کامیپوتری که کارهای بسیار خارق العاده ای را می‌توان با انجام داد. در واقع رسپبری پای یک کامپیوتر کوچک است که در کشور انگلستان در سال ۲۰۱۰ میلادی و با هدف ارائه‌ی یک کامپیوتر هوشمند با قیمت بسیار پایین تولید شد. این برد بسیار کوچک‌تر از یک PC یا لپ تاپ است. بهتره شما را اینطوری روشن کنیم که این برد اندازه‌ای معادل یک کارت بانکی دارد! و بسیار ارزان است که قیمت اصلی آن در تاریخ ۲۲ خرداد ماه ۱۳۹۶ حدود ۳۰ دلار و به پول ایران ۱۶۰ الی ۱۷۰ هزار تومان می‌باشد. در تصویر زیر می‌توانید یک نمونه از این کامپیوتر هیجان انگیز را مشاهده کنید:

برد‌ رسپبری پای در انواع مختلف موجود می‌باشد. شما باید درباره انواع مختلف این بردها آشنایی کامل پیدایی کنید تا خرید اشتباهی را انجام ندهید و متناسب با نوع نیاز خود به تهیه این کامپیوتر کوچک اقدام کنید.

مدلها‌ی قدیمی این برد در نسخه‌های A و B به بازار عرضه شدند. و مدل‌های جدید آن با نام‌های +A و +B هم اکنون در سرتاسر دنیا به فروش می‌روند. تصویر زیر یک برد B و +‌B را خدمت شما عزیزان ارائه می‌دهد.

توجه داشته باشید که در حال حاضر (تاریخ ۲۲ خرداد ماه سال ۱۳۹۶) بهترین برد موجود در بازار رسپبری پای ۳ مدل B است که از نظر امکانات بسیار قدرتمند از تمام نمونه‌هاست و قیمت آن مناسب‌تر است.

این بردها از نظر اندازه کاملا با یکدیگر برابر بوده و نرم افزارهای یکسانی روی آنها قابل اجراست. اما تعداد کانتکتورها، پین‌ها و بیت‌های هر قطعه در بردها متفاوت می‌باشد. حال در ادامه به تفسیر دقیق تفاوت‌های موجود بین رسپبری پای ۲ و ۳ می‌پردازیم تا در خرید خود مطمئن‌تر عمل کنید.

طراحی‌ رسپبری پای ۲ و ۳

رسپبری پای ۳ از نظر طراحی و پیاده سازی دقیقا مشاهده رسپبری پای ۲ مدل B می‌باشد. همانطور که در تصویر زیر مشاهده می‌کنید این کامپیوتر دارای یک برد PCB سبز رنگ به همراه کانتکتورها است. حتی این طراحی اینقدر نزدیک به هم می‌باشد که شما می‌توانید از کاور و کیس مربوط به رسپبری پای ۲ در رسپبری پای ۳ استفاده کنید.

اتصالات رسپبری پای ۲ و ۳

از نظر اتصالات هر دو ورژن دقیقا مشابه یکدیگر می‌باشند. این امکانات در ورژن ۳ شامل ۴ پورت USB 2.0، کانکتور اترنت، پورت HDMI و یک محفظه نگه‌داری microSD کارت می‌باشد. این امکانات در ورژن ۲ هم وجود داشتند. هر چند وجود ماژول وایرلس و WiFi و BlueTooth در رسپبری پای ۳ یک ویژگی بسیار قدرتمند و برتری نسبت به رسپبری پای ۲ ایجاد کرده است. از طرفی هر دو ورژن دارای پین‌های GPIO و رابط کاربری دوربین هستند.

سخت افزار رسپبری پای ۲ و ۳

از نظر سخت افزاری رسپبری پای ۳ بسیار پیشرفته تر از ورژن ۲ آن می‌باشد به گونه‌ای که در رسپبری پای ۲ پردازنده مرکزی یا CPU چهار هسته‌ای ۹۰۰ مگاهرتز وجود داشت درحالیکه در ورژن ۳ یک CPU چهار هسته‌ای ۱.۲ گیگاهرتز نصب شده است. هر دو ورژن رمی معادل ۱ گیگابایت داشته و از نسل چهارم سی پی یوهای VideoCore استفاده می‌کنند. بنابراین سی پی یو ورژن ۳ علاوه بر اینکه ۳۰۰ مگاهرتز افزایش داشته، معماری آن از Coterx-A7 به Cortex-A53 ارتقاء پیدا کرده است. این معماری از ۳۲ بیت به ۶۴ بیت تغییر و عملکرد سرعت کلاک دستگاه را افزایش داده است. همچنین از نظر GPU، هر دو دارای چیپ‌ست VideoCore IV هستند اما رسپبری پای ۲ در ۲۵۰ مگاهرتز کلاک می‌زند درحالیکه در ورژن ۳ آن این مقدار به ۴۰۰ مگاهرتز می‌رسد.

تجهیزات مورد نیاز

هنگامیکه شما یک رسپبری پای را خریداری کردید، تنها یک برد و مدار چاپ شده با یک سری سخت افزار روی آن را در اختیار دارید که هیچ کاربردی برای شما ندارید و به تنهایی هیچگونه استفاده‌ای از آن نمی‌شود. بنابراین برای راه‌اندازی یک سیستم هوشمند باید تجهیزات موردنیاز برای کار با رسپبری پای را فراهم کرده و در اختیار داشته باشید. این تجهیزات به شرح زیر است:

1. صفحه کلید با سیم USB
2. موس با سیم USB
3. مانیتور یا تلویزیون
4. حافظه خارجی یا Memory Card
5. منبع تغذیه
6. کابل‌های شبکه بلند و طولانی
7. کابل‌ها و کانتکتورهای موردنیاز

موارد ۱ و ۲ که بسیار مشخص هستند و شامل یک صفحه کلید به همراه موس با قابلیت خروجی USB هستند.

مانیتور یا تلویزیون

به عنوان یک خروجی نمایشی برای مشاهده عملکرد نهایی نرم افزار و برنامه‌ی ما می‌باشد.

حافظه‌ی خارجی یا Memory Card

رسپبری پای به خودی خود هیچگونه درایو دیسک‌ای ندارد. هر آنچه که پردازش می‌شود درون یک کارت حافظه کوچک ذخیره می‌گردد. هر دو ورژن ۲ و ۳ این دستگاه دارای خروجی ای برای کارت حافظه می‌باشد. تصویر زیر نمایانگر این فضا برای کارت حافظه می‌باشد.

منبع تغذیه

چیپ‌های رسپبری پای نیاز به یک منبع تغذیه برای اجرا شدن دارند. بنابراین یک منبع تغذیه دارای خروجی microUSB یا USB mini مورد نیاز است. برای خرید این منبع باید توجه داشته باشید که میزان آمپردهی آن ۲ الی ۲.۱ آمپر یا ۲۱۰۰ میلی آمپر و ولتاژ خروجی آن ۵ ولت به بالا باشد.

کابل‌های معمولی و شبکه نیز برای انواع اتصالات به میزان لازم مورد نیاز می‌شود.

امکانات و تجهیزات اضافه:

برای اینکه دستگاه شما همواره از ضربات و برخوردهای متوالی به دور باشد بهتر است از یک کیس یا کاور برای محافظت آن استفاده کنید. این کیس‌ها در انواع مختلف و ابعاد یکسان در بازار موجود می‌باشد. در تصویر زیر نمونه‌ی یک کیس شیشه‌ای را ملاحظه می‌کنید:

در صورتیکه قابی برای این دستگاه تهیه نکردید بهتر است آن را به دور از هرگونه وسیله‌ی الکترونیکی قرار دهید یا می‌توانید آن را روی یک کاغذ نازک، چوب، پلاستیک، شیشه و سرامیک قرار دهید. توجه داشته باشید که قرار دادن این دستگاه روی فلز، فویل، اسباب غذاخوری، بشقاب نقره‌ای یا طلایی اصلا توصیه نمی‌شود زیرا این وسایل باعث ایجاد اتصال کوتاه شده و باعث آسیب رسیدن به رسپبری پای می‌شود.

بسیار عالی تا به اینجای کار شما با مفاهیم اولیه و معرفی بخش‌ها و قطعات رسپبری پای آشنا شدید به گونه‌ای که می‌توانید خریدی مطمئن را با مطالعه‌ی این فصل انجام دهید. توصیه شرکت فنی و مهندسی روکسو به شما عزیزان، در تاریخ ۲۲ خرداد ماه ۱۳۹۶، خرید رسپبری پای ۳ مدل B ساخت انگلستان است.