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Raspberry Pi

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Der Raspberry Pi ist ein kleiner, von der Raspberry Pi Foundation entwickelter Computer. Auf nur einer kleinen Platine sind ein 700-MHz-Prozessor für die Typen A+ und B+, sowie ein 900-MHz-Prozessor für den Typ 2 B und modellabhängig 256 MB, 512 MB oder 1024 MB Arbeitsspeicher integriert. Ferner besitzt er diverse Schnittstellen wie Ethernet, ein, zwei bzw. vier USB-Anschlüsse, einen HDMI-Anschluss für ein Anzeigegerät, sowie einen analogen Audio- und einen Videoausgang. Die ARM-Architektur unterstützt Linux und einige weitere Betriebssysteme. An Stelle einer Festplatte können der integrierte Kartenleser mit SD- und MMC-Karten oder ein externes Speichermedium am USB-Anschluss genutzt werden.


"Endlich ein vollwertiger Computer für sehr wenig Geld."
RASP 3 B+
- Raspberry Pi 3 B+

Übersicht

Aufgrund einer sehr großen Nachfrage wurde der Raspberry PI mehrfach verbessert. In der anschließenden Tabelle wird eine Übersicht der wichtigsten Ausstattungsmerkmale dargestellt:


Ausstattungsmerkmale Raspberry PI

Bezeichnung
Prozessor
RAM
I/O
USB
LAN
WLAN
Bluetooth
Card Slot
Maße
Abbildung
Raspberry
PI A
700 MHz
256 MB
26 PINs
1 Port
-
über
USB-Dongle
-
SD-Card
Breite: 56,00 mm
Höhe: 17,00 mm
Länge: 85,60 mm
nicht mehr
lieferbar
Raspberry
PI A+
700 MHz
256 MB
40 PINs
1 Port
-
über
USB-Dongle
-
Micro-
SD-Card
Breite: 56,00 mm
Höhe: 12,00 mm
Länge: 65,00 mm
RASPBERRY PI A PLUS 04.jpg
Raspberry
PI B
700 MHz
512 MB
26 PINs
2 Ports
1 Port
10/100
über
USB-Dongle
-
SD-Card
Breite: 53,98 mm
Höhe: 20,00 mm
Länge: 85,60 mm
nicht mehr
lieferbar
Raspberry
PI B+
700 MHz
512 MB
40 PINs
4 Ports
1 Port
10/100
über
USB-Dongle
-
Micro-
SD-Card
Breite: 53,98 mm
Höhe: 20,00 mm
Länge: 85,60 mm
nur noch
im Bundle
lieferbar

Raspberry
PI 2 B
900 MHz
1024 MB
40 PINs
4 Ports
1 Port
10/100
über
USB-Dongle
-
Micro-
SD-Card
Breite: 63,50 mm
Höhe: 20,00 mm
Länge: 85,60 mm
R8326274-04.jpg

Raspberry
PI Zero
1 GHz
512 MB
40 PINs
1 Micro Port
-
über
USB-Dongle
-
Micro-
SD-Card
Breite: 30,00 mm
Höhe: 12,00 mm
Länge: 65,00 mm
RASP PI ZERO 01.jpg
Raspberry
PI 3 B
1,2 GHz
1024 MB
40 PINs
4 Port
1 Port
10/100
Onboard
2,4 GHz
Onboard
4.1
Micro-
SD-Card
Breite: 63,50 mm
Höhe: 20,00 mm
Länge: 85,60 mm
PI OVERHEAD2.jpg
Neu
Raspberry
PI 3 B+
1,4 GHz
1024 MB
40 PINs
4 Port
1 Port
10/100/1000
Onboard
2,4 GHz u.
5 GHz
Onboard
4.2
Micro-
SD-Card
Breite: 63,50 mm
Höhe: 20,00 mm
Länge: 85,60 mm
RASPBERRY PI 3B PLUS 001.jpg


Hardware

Folgende Hardware und Anschlüsse sind auf einem Raspberry Pi integriert:

RaspberryPiA+02.jpg
RaspberryPiB+01.jpg

Das Board-Layout des Modells B+ gleicht dem neuen Modell 2 B


Das Board-Layout des Modells Raspberry Pi Zero

RaspberryPiZero.jpg

Das Board-Layout des Modells Raspberry Pi 3

RaspberryPi3.jpg

Das Board-Layout des Modells Raspberry Pi 3B+

RaspberryPi3B+01.jpg


Prozessor

Auf dem Raspberry Pi sitzt ein Broadcom BCM2835 700 MHz ARM1176JZFS-Prozessor mit FPU und Videocore IV. Es ist ein Dual Core mit 128 KB L2-Cache, 250 MHz für die GPU und nutzt den ARMv6-Instruktionssatz.

Auf dem Raspberry Pi 2 B sitzt ein Broadcom BCM2836 900 MHz ARM Cortex-A7 Quad-Core-Prozessor mit VideoCore IV Dual-Core-GPU.

Auf dem Raspberry Pi Zero sitzt ein Broadcom BCM2835 SoC 1 GHz mit VideoCore IV Dual-Core-GPU

Auf dem Raspberry Pi 3 B sitzt ein Broadcom BCM2837 1,2 GHz 64-Bit ARM Cortex-A53 Quad-Core-Prozessor mit VideoCore IV Dual-Core-GPU

Neu:

Auf dem Raspberry Pi 3 B+ sitzt ein Broadcom BCM2837 1,4 GHz 64-Bit ARM Cortex-A53 Quad-Core-Prozessor mit VideoCore IV Dual-Core-GPU


Speicher

Die Version A+ des Raspberry Pi ist mit 256MB RAM Arbeitsspeicher bestückt und auf der Version B+ sind 512MB RAM verbaut.

Der Raspberry Pi 2 B ist mit 1024 MB LPDDR 2 SDRAM bestückt.

Der Raspberry Pi Zero besitzt 512 MB Onboard RAM.

Der Raspberry Pi 3 B und der Raspberry Pi 3 B+ ist mit 1024 MB LPDDR 2 SDRAM bestückt.


Grafik

Die Grafik ist in den Prozessor integriert. Die GPU oder Graphics Processing Unit bietet Open GL ES 2.0, OpenVG mit Hardwarebeschleunigung und 1080p30 H.264 High-Profile-Decoding. Sie ermöglicht 1 GPixel/s, 1,5 GTexel/s oder 24 GFLOPs mit Texturfilterung und DMA-Infrastruktur.


USB-Anschluss

Der Raspberry Pi A+ besitzt einen USB-Anschluss, der Raspberry Pi B+, der Raspberry Pi 2 B als auch der Raspberry Pi 3 verfügen sogar über vier USB-Anschlüsse, welche über einen internen Hub gesteuert werden. Es können hier Tastatur, Maus, WLAN-Dongle oder USB-Speichermedien angeschlossen werden.


HDMI-Anschluss

Dieser Anschluss unterstützt H.264-Videos mit einer Auflösung von 1080p. Anzeigegeräte wie Fernseher oder Monitor können direkt über HDMI angeschlossen werden.

Sollte am Anzeigegerät kein HDMI-Anschluss zur Verfügung stehen, besteht die Möglichkeit mit Hilfe eines Adapters von HDMI auf DVI dieses Problem zu umgehen. Die DVI-Buchse am Adapter muss aber 24+1 Anschlussmöglichkeiten besitzen.




Sollte das Anzeigegerät werder über einen HDMI- noch einen DVI-Ausgang verfügen, besteht die Möglichkeit mit Hilfe eines Konverters auf ein VGA-Signal zu wandeln. Somit können Beamer, ältere Flachbildschirme oder ähnliche Geräte mit einem VGA-Ausgang angeschlossen werden. Die Audio-Signale werden ausgekoppelt und mit einem Stereo-Klinkenstecker 3,5 mm übertragen. Verfügt die HDMI-Quelle nicht über eine eigene Stromversorgung, kann das mitgelieferte Netzteil 5 V / 1 A den Strom für den Konverter liefern.



Kartenleser

Ein Kartenleser für Micro-SD-Karten ist bereits auf der Platine der Raspberry Pi A+, Raspberry Pi B+, Raspberry Pi 2 B und Raspberry Pi 3 montiert. Ein vorher aufkopiertes Betriebssystem kann über die Karte gestartet werden.


Hinweis:

Häufig wird bei dem Kauf eines Bundles ein Adapter von SD-Karte auf Micro-SD-Karte mitgeliefert. Wobei die Micro-SD-Karte bereits in den Adapter eingesteckt wurde.


Ethernet-Anschluss

Eine RJ45-Buchse dient zum Anschluss einer 10/100 Base-T Ethernet-Schnittstelle. Diese ermöglichen die Integration der Raspberry Pi B+, Raspberry Pi 2 B und Raspberry Pi 3 in ein Netzwerk. Der Raspberry Pi A+ besitzen leider keinen Ethernet-Anschluss.

Alternativ kann ein WLAN-Dongle am USB-Port angeschlossen werden.


Der Raspberry Pi 3 B hat bereits WLAN 2,4 GHz und Bluetooth 4.1 auf der Karte integriert.

Neu:

Der Raspberry Pi 3 B+ hat bereits WLAN 2,4 GHz und 5 GHz und Bluetooth 4.2 auf der Karte integriert.


3,5-mm-Audioausgang

Bei den Modellen A und B liegt der 3-polige, analoge Audioausgang neben der gelben Cinch-Buchse für das analoge Videosignal. Bei den Modellen A+, B+, 2 B und 3 liegt ein kombinierter analoger Audio-Video-Ausgang neben der HDMI-Buchse, die das digitale Audio- bzw Videosignal liefert.

Dieser Ausgang ist eine 4-polige Audio/Composite-Video-OUT-Buchse 3,5 mm. Die Audio Qualität wurde durch DSP Optimierung verbessert.

Das in der Abbildung dargestellte Audio-Kabel muss wie folgt aufgebaut sein:

Audio-Video-Kabel02.jpg

Stiftleiste für GPIO und serielle Busse

GPIO oder General Purpose Input/Output ist eine frei-programmierbare Schnittstelle. Hierüber können Sensoren, LEDs oder andere Geräte gesteuert werden. Ein Anschluss hat 40 Pins an denen Spannungen von 5 V und 3,3 V, Masse und Pins, die frei-programmierbar sind, zur Verfügung stehen.


Achtung: An den frei programmierbaren Pins dürfen maximal nur 3,3 V anliegen!


Ältere Raspberry PIs oder Zusatzboards haben nur 26 PINs. Dennoch sind bei den neuen Raspberry PIs mit 40 PINs, die ersten 26 PINs deckungsgleich und können gesteckt werden. Eine einwandfreie Funktion ist gegeben.


Die I/O-Anschlüsse für Raspberry PI A und B setzen sich wie folgt zusammen:


  • 2 PINs --> Spannungsversorgung von 5 V, die auch für die Stromversorgung des Raspberry PIs genutzt werden können
  • 2 PINs --> Bereitstellung von 3,3 V
  • 1 PIN --> Masse
  • 4 PINs --> Zu der Zeit mit Masse verbunden
  • 17 PINs --> Die frei-programmierbar sind --> Gesamt 26 PINs



Die I/O-Anschlüsse für Raspberry PI A+, B+, 2 B, Zero und 3 setzen sich wie folgt zusammen:


  • 2 PINs --> Spannungsversorgung von 5 V, die auch für die Stromversorgung des Raspberry PIs genutzt werden können
  • 2 PINs --> Bereitstellung von 3,3 V
  • 1 PIN --> Masse
  • 5 Pins --> Können für die SPI-Schnittstelle genutzt werden
  • 2 PINs --> Haben einen 1,8 KOhm Widerstand und können für die I²C-Schnittstelle verwendet werden
  • 2 PINs --> Können für die UART-Schnittstelle verwendet werden
  • 26 PINs --> Die frei-programmierbar sind --> Gesamt 40 PINs
Beispiel PIN-Belegung Raspberry PI B+:
RaspberryPiB+ PIN01.jpg


Steckverbinder

Es gibt zwei dedizierte Steckverbinder auf der Platine. Das CSI dient zum Anschluss einer speziell entwickelten 5 MegaPixel-Kamera, der DSI-Anschluss ist als Schnittstelle für ein Display vorgesehen.

Am CSI können mit Hilfe eines Folienkabels zwei verschiedene Kameras angeschlossen werden. Beide können Videos in Full HD mit 1080p und Fotos mit 2592 x 1944 Pixel dargestellen. Eine Auswertung (NoIR) ist auch für Nachtaufnahmen geeignet.



Micro-USB-Buchse (für die Stromversorgung)

Die Micro-USB-Buchse dient zum Anschluss einer Spannungsversorgung für den Raspberry Pi . Da der Raspberry Pi einen Stromverbrauch von ca. 700 mA bei 5 V hat, kann zum Beispiel ein günstiges reichelt-Netzteil mit einer Ausgangsspannung von 5 V und 1000 mA genutzt werden. In einer Verbesserung wurde die Stromaufnahme durch Wechsel von Linear- auf Schalt-Regler um 20-30 % reduziert.



Da der Raspberry Pi 2 B und der Raspberry Pi 3 ein wenig mehr Strom verbraucht, wird auch ein etwas stärkeres Netzteil benötigt.



Kontroll LEDs

Die Kontroll-LEDs wurden nach der letzten Verbesserung an eine andere Position verlegt. Nach außen sind nur noch zwei LED´s durch das Gehäuse sichtbar. Das grüne LED ACT und das rote LED PWR.


Neu:

Die Kontroll-LEDs des Raspberry Pi 3 wurden erneut an eine andere Position versetzt.


Betriebssysteme

Es stehen für den Raspberry Pi mehrere Open-Source-Betriebssysteme zur Verfügung. Darunter sind einige Linux-Systeme sowie das Android-System. Diese stehen zum Download im Internet bereit oder sind bereits auf micro-SD-Speicherkarten vorinstalliert käuflich zu erwerben. Das gewählte Betriebssystem wird auf eine Micro-SD-Karte oder einem USB Stick kopiert. Anschließend kann der Raspberry Pi von dem Speichermedium gestartet werden.


Folgende Betriebssysteme sind darauf enthalten:

  • Raspbian:
Das beliebteste Betriebssystem.
  • Arch Linux:
Zeichnet sich durch Einfachheit und volle Kontrolle durch den Nutzer aus.
  • OpenELEC:
Das geeignete Betriebssystem um den Raspberry Media Center tauglich zu machen.
  • Pidora:
Basiert auf Fedora und wurde für den Raspberry optimiert.
  • RISC OS:
Kommt aus der Fraktion der ARM-Entwickler, ist frei zugänglich.
  • RaspBMC:
Basiert auf Debian und wurde optimiert. Der XBMC ist ein open Source Media Player und rundet dieses Betriebssystem ab.


Der Raspberry Pi 2 B funktioniert nur mit der Noobs Software 1.4

Der Raspberry Pi 3 B funktioniert nur mit der Noobs Software 2.1.

Neu:

Der Raspberry Pi 3 B+ funktioniert nur mit der neusten Noobs Software 2.6.0.


Hinweis:

Das zukünftige Windows 10 ist zum Raspberry Pi 2 B und dem Raspberry 3 kompatibel. Zur Windows 10 IoT Registrierung drückt man >>> hier <<<


Software

Einige Programme wurden für den Raspberry Pi optimiert. Dazu gehören eine Hardwarebeschleunigung der Grafik in der GPU und die Anpassung an das XBMC Media Center. Dieses Center ist eine frei-erhältliche Software zum Abspielen von Videos, Bilder und Musikdateien aus dem Internet, über ein USB-Speichermedium oder aus einem Heimnetzwerk. Im XBMC Media Center wurde für den Raspberry Pi ein eigenständiger Videoplayer mit spezieller GPU Unterstützung entwickelt.


Gehäuse

Um den Raspberry Pi gegen Staub und andere äußere Einflüsse zu schützen, hat man passende Gehäuse entwickelt. Ober- und Unterteil können separat bestellt werden. Man kann somit eine individuelle Farbkombination mixen. Es werden auch Komplettgehäuse angeboten. Dank der Clip-in-Nuten ist kein lästiges Schrauben oder Kleben erforderlich.

Da die Layouts der Platinen für den Raspberry PI A+ und B+ (2 B) unterschiedlich sind, werden verschiedene Gehäuse benötigt.



Gehäuse für Raspberry Pi B+ und Raspberry Pi 2 B:



Bitte beachen:

Die Gehäuse sind mit dem VESA Adapter nicht kompatibel. Passend sind die vom gleichen Hersteller angebotenen Gehäuse:


Hinweis:

  • Die Gehäuse für den Raspberry Pi 2 B sind mit dem Raspberry Pi 3 kompatibel, allerdings sind durch die Versetzung der Kontroll-LEDs, diese am Gehäuse nicht mehr sichtbar.
  • Ferner sollte man vermeiden Metallgehäuse zu verwenden, da diese wie ein * faradayscher Käfig wirken und die WLAN- und Bluetooth-Signale blocken.


* Faradayscher Käfig --> Eine allseitig geschlossene Hülle aus Metall oder einem Geflecht wirkt als elektronische Abschirung. Eine in dem Käfig erzeugte elektrische Ladung dringt nicht nach außen und kann umgekehrt auch nicht eindringen.



VESA Adapter

Mit diesem VESA Adapter hat man ein passendes Zubehör zu einem TEK-BERRY Gehäuse. Der Adapter passt perfekt zu den Standard VESA 50, 75 und 100 und sorgt für eine hohe Kompatibilität mit den meisten am Markt erhältlichen Monitoren. Minimalistisch entworfen und völlig transparent kann der Adapter als Wandhalterung verwendet werden. Er eignet sich idealerweise auch für industrielle Anwendungen im Bereich Haustechnik, IT-Technologie, Sicherheitssysteme u.v.a.



USB to TTL Serielle Schnittstelle

Das TTL-232R-RPi Kabel bietet eine USB asynchrone serielle Datenübertragung und unterstützt Datenraten von 300 Bit / s bis 3 Mbit / s bei einem 3,3 V TTL-Pegel. Der Chip übernimmt alle USB-Signalisierungs- und Protokoll-Anforderungen, so dass eine verbesserte Debugging-und Entwicklungsumgebung geschaffen werden kann.



Kühlsatz

Der Raspberry Pi wird durch Übertaktung bis zu 1 GHz maximiert, dies führt unweigerlich zu einem erheblichen Anstieg der Temperatur der Hauptkomponenten. Mit diesem Kühlsatz verzichtet man auf mögliche Lüftergeräusche, reduzieret das Ausfallrisiko und verlängert die Lebensdauer des Raspberry Pi.


Platzierung der Kühlkörper Raspberry Pi A +


RaspberryPiA+cool01.jpg

Platzierung der Kühlkörper Raspberry Pi B +, Raspberry Pi 2 B und Raspberry Pi 3


RaspberryPiB+ cool01.jpg


Bedienungsanleitungen

Wir haben für verschiedene Anwendungsmöglichkeiten Bedienungsanleitungen vorbereitet. Diese können in dem Thema Raspberry Anleitungen nachgelesen werden.


Experimentier-Set

Um mit dem Raspberry Pi ein wenig experimentieren zu können, haben wir einmal einen kleinen Bausatz zusammengestellt. Die einzelnen Artikel des Bausatzes werden in der nachfolgenden Galerie dargestellt.



Diese hier dargestellten Artikel lassen sich auch direkt in einem bereits gefüllten Warenkorb bestellen. Unter Aktionen kann man den Warenkorb aufrufen, übernehmen, Artikel entfernen oder beliebig erweitern.


Aktionen:


Bis auf weiteres sind bei uns im Online-Shop folgende Bundle zu bestellen:


Bestellen leicht gemacht!

Das gewünschte Aktions-Bundle kann mit "Warenkorb aufrufen" von hier direkt bestellt werden:

  • "Warenkorb aufrufen" anklicken.
  • "Alles übernehmen" anklicken.
  • Warenkorb anklicken. (blaue Zeile oben rechts) =====> Warenkorb.jpg
  • Den dargestellten Warenkorbinhalt können Sie jetzt noch beliebig erweitern.
  • Mit Drücken des grün hinterlegten Buttons "weiter zur Kasse" können Sie die Bestellung wie gewohnt zum Abschluss bringen. =====> Kasse.jpg


RASPBERRY PI 3 bestellen: Warenkorb aufrufen

RASP 3 B+ bestellen: Warenkorb aufrufen----> Neu im Lieferprogramm!

EXPERIMENTIER-SET bestellen: Warenkorb aufrufen



Anwendungsbeispiele

Der Raspberry Pi kann vielseitig eingesetzt werden. Anwendungsbeispiele sind die Nutzung als:


Hinweis:

Eine Problemlösung zur ruckelfreien 1080p-Wiedergabe und Ton wird in dem Thema Media-Center-Raspberry Pi dargestellt.


Reicheltpedia-Links


Weblink zum reichelt-Shop

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