01 Čo je Raspberry Pi ?

Druhá trieda GDME1

01 Čo je Raspberry Pi ?

Lekcia 1 – Čo je Raspberry Pi

Raspberry Pi je malý jednodeskový počítač (Single Board Computer – SBC). Na jednej malej doske obsahuje procesor, operačnú pamäť RAM, grafický výstup, USB porty, sieťové rozhranie, Wi-Fi, Bluetooth a GPIO konektor.

Na rozdiel od Arduina dokáže Raspberry Pi používať plnohodnotný operačný systém Linux, spúšťať viac programov naraz a pracovať podobne ako klasický stolný počítač.

Raspberry Pi vs Arduino

Raspberry PiArduino
Používa operačný systém LinuxPracuje bez operačného systému
Vie spúšťať viac programov narazVykonáva jeden program
Programuje sa často v PythoneProgramuje sa najčastejšie v C/C++
Má HDMI výstupNemá HDMI výstup
Má USB portyUSB slúži najmä na programovanie
Vie sa jednoducho pripojiť na internetNa internet potrebuje doplnkový modul

Lekcia 2 – Predstavenie použitého hardvéru

V tomto kurze budeme používať:

  • Raspberry Pi 4 Model B (2018)
  • ochrannú krabičku RB-CASEP4+03B
  • microSDXC UHS-I kartu s kapacitou 128 GB
  • napájací adaptér USB-C 5,1 V / 3 A (15,3 W)

Táto zostava je vhodná na programovanie, prácu s Linuxom, elektronické projekty, webové aplikácie aj zber dát zo senzorov.

Hlavné časti Raspberry Pi 4

Na doske Raspberry Pi 4 sa nachádzajú:

  1. USB-C konektor na napájanie
  2. 2× micro HDMI výstup
  3. 2× USB 2.0 port
  4. 2× USB 3.0 port
  5. Gigabit Ethernet konektor
  6. 40-pinový GPIO konektor
  7. Slot pre microSD kartu
  8. Wi-Fi a Bluetooth modul

Lekcia 3 – Príprava microSD karty

Raspberry Pi nemá interný disk. Operačný systém sa nachádza na microSD karte.

Budeme používať microSDXC kartu s kapacitou 128 GB, ktorá poskytuje dostatok priestoru na programy, projekty, fotografie aj meracie dáta.

Čo budeme potrebovať

  • Raspberry Pi 4 Model B
  • microSD kartu 128 GB
  • čítačku kariet alebo adaptér
  • počítač s Windows
  • internetové pripojenie

Inštalácia programu Raspberry Pi Imager

Na počítači si stiahneme program Raspberry Pi Imager zo stránky:

https://www.raspberrypi.com/software

Program nainštalujeme a spustíme.

Inštalácia operačného systému

V programe Raspberry Pi Imager nastavíme:

Device:
Raspberry Pi 4

Operating System:
Raspberry Pi OS (64-bit)

Storage:
microSD karta 128 GB

Potom klikneme na tlačidlo Next a spustíme zápis systému na kartu.

Pokročilé nastavenia

Pred zápisom systému odporúčame stlačiť kombináciu kláves:

CTRL + SHIFT + X

Nastavíme:

  • názov zariadenia (napr. rpi01)
  • používateľské meno
  • heslo
  • Wi-Fi sieť
  • krajinu SK
  • povolenie SSH

SSH umožní vzdialené pripojenie k Raspberry Pi cez sieť.

Lekcia 4 – Prvé spustenie Raspberry Pi

Po úspešnom zápise systému vložíme microSD kartu do Raspberry Pi.

Zapojenie zariadenia

Postupujeme nasledovne:

  1. Vložíme microSD kartu.
  2. Pripojíme monitor pomocou micro HDMI kábla.
  3. Pripojíme klávesnicu.
  4. Pripojíme myš.
  5. Pripojíme sieťový kábel alebo použijeme Wi-Fi.
  6. Nakoniec pripojíme napájací adaptér.

Po pripojení napájania sa Raspberry Pi automaticky spustí.

Prvé prihlásenie

Po prvom štarte sa zobrazí pracovná plocha operačného systému Raspberry Pi OS.

Ak sme nastavili používateľské meno a heslo už pri vytváraní karty, môžeme sa okamžite prihlásiť.

Lekcia 5 – Aktualizácia systému

Po prvom spustení je vhodné systém aktualizovať.

Otvoríme aplikáciu Terminal.

Zadáme príkaz:

sudo apt update

Po dokončení zadáme:

sudo apt upgrade -y

Po aktualizácii systém reštartujeme:

sudo reboot

Lekcia 6 – Pripojenie cez SSH

SSH umožňuje ovládať Raspberry Pi z iného počítača bez monitora a klávesnice.

Najskôr zistíme IP adresu Raspberry Pi:

hostname -I

Výsledok môže vyzerať napríklad:

192.168.1.50

Na počítači s Windows otvoríme PowerShell a zadáme:

ssh pi@192.168.1.50

Po zadaní hesla sa pripojíme k Raspberry Pi.

Lekcia 7 – Základné Linux príkazy

Zistenie aktuálneho adresára

pwd

Výpis súborov

ls

Podrobný výpis súborov

ls -la

Zmena adresára

cd Dokumenty

Návrat o úroveň vyššie

cd ..

Lekcia 8 – Prvý Python program

Vytvoríme jednoduchý program.

V termináli zadáme:

nano test.py

Napíšeme:

print("Ahoj Raspberry Pi")

Súbor uložíme:

CTRL + O

ENTER

CTRL + X

Program spustíme:

python3 test.py

Výsledok:

Ahoj Raspberry Pi

Lekcia 9 – GPIO konektor

GPIO (General Purpose Input Output) je 40-pinový konektor určený na pripojenie elektronických súčiastok.

Pomocou GPIO môžeme:

  • ovládať LED diódy
  • čítať tlačidlá
  • ovládať relé
  • komunikovať so senzormi
  • používať zbernice I²C, SPI a UART

Práve GPIO odlišuje Raspberry Pi od bežného stolného počítača.

Lekcia 10 – Kam pokračovať ďalej

Po zvládnutí základov môžeme pokračovať praktickými projektmi:

  1. Blikanie LED diódy.
  2. Ovládanie LED pomocou tlačidla.
  3. PWM regulácia jasu LED.
  4. Meranie teploty.
  5. OLED displej.
  6. I²C komunikácia.
  7. Webserver Apache.
  8. Databáza MariaDB.
  9. MQTT komunikácia.
  10. IoT projekty a senzory.

Zhrnutie

Raspberry Pi 4 Model B je výkonný jednodeskový počítač, ktorý umožňuje pracovať s operačným systémom Linux, programovať v Pythone a vytvárať elektronické projekty pomocou GPIO konektora.

V ďalšej lekcii sa naučíme zapojiť LED diódu a ovládať ju pomocou programu v jazyku Python.

Comments 0