راسبيري باي مايكرو

أنواع مايكرو راسبيري باي

يتوفر مايكرو راسبيري باي في نموذجين مختلفين: راسبيري باي بيكو و راسبيري باي بيكو WH.

• راسبيري باي بيكو

  راسبيري باي بيكو هو عبارة عن لوحة تحكم صغيرة مصممة لتشغيل الأنظمة المضمنة. تم بناؤه على معالج ARM ثنائي النواة يُعرف باسم Raspberry Pi Silicon RP2040. يمكن تشغيل نواتي ARM Cortex M0+ بسرعات تصل إلى 133 ميجاهرتز ويتضمن 264 كيلوبايت من ذاكرة الوصول العشوائي ودعمًا لما يصل إلى 16 ميجابايت من فلاش مدمج. إنه يحتوي على اتصال USB ، منفذ USB صغير - B يسمح للمستخدمين بتوصيله بجهاز كمبيوتر عبر كبل USB صغير ، ويمكن برمجته باستخدام العديد من الأدوات واللغات.

  إنه يحتوي على مدخلات/مخرجات قابلة للبرمجة ، ومجموعتين منفصلتين من GPIO ، وقدرة على استخدام جميع GPIOs على Raspberry Pi Pico. يحتوي على وحدات تحكم DMA ووحدات تحكم مقاطعة قابلة للبرمجة ، مما يجعل من الممكن إنشاء واجهات محيطية مخصصة. يحتوي Pico أيضًا على واجهة I2C و SPI و UART التي يمكنه من خلالها التواصل مع الأجهزة والمكونات الطرفية الأخرى. يحتوي على 26 دبوس GPIO ، مما يوفر مجموعة كاملة من دبابيس GPIO لتوصيل الأجهزة وأجهزة الاستشعار والملحقات الأخرى.

  بالإضافة إلى ذلك ، يأتي طراز Pico مع مجموعة تعلم نشطة ، والتي تتكون من مشاريع أجهزة تمكن المستخدمين من تعلم كيفية استخدام وحدات التحكم الدقيقة في الحوسبة. تتضمن المجموعة مكونات أجهزة قابلة للبرمجة مثل IO و USB و SYS LEDs ، مما يساعد في البرمجة وتقديم ملاحظات بصرية.

• راسبيري باي بيكو WH

  راسبيري باي بيكو WH مشابه لراسبيري باي بيكو الأساسي ولكنه يأتي مع رأس GPIO 40 دبوسًا ملحومًا مسبقًا. يجعل من السهل على المستخدمين البدء في النمذجة وتطوير التطبيقات. تحتوي النسخة اللاسلكية (Pico W) على اتصال Wi-Fi ، مما يجعلها مناسبة لمشاريع إنترنت الأشياء (IoT).

  مقارنةً بطراز Pico القياسي ، يحتوي Pico WH على ساعة رئيسية للحرارة والضوء تقوم بمزامنة جميع الساعات في Pico عند بدء التشغيل. يحتوي أيضًا على رقم تسلسلي فريد بنظام فلاش 2048 بايت يمكن استخدامه مع جهاز USB لـ Pico. يسمح الرأس الملحوم مسبقًا على وحدة التحكم الدقيقة هذه للمستخدمين بتوصيل المكونات الإلكترونية والأجهزة الأخرى دون الحاجة إلى لحام ، مما يجعلها في متناول يد المستخدمين الذين قد لا يمتلكون مهارات اللحام.

  يمكن للمستخدمين برمجة Pico WH بلغات برمجة مختلفة ، بما في ذلك Python و C / C ++ و Arduino و Java و MicroBit و Edge Impulse و Rust. يحتوي أيضًا على مجموعة من 26 دبوس GPIO Raspberry Pi Pico الموسعة التي يمكن للمستخدمين توصيلها باستخدام دبابيس رأس ذكر أو أنثى. يحتوي كل دبوس على مصباح LED خاص به لحالة الإدخال/الإخراج الرقمي ، و UART ، و I2C ، و SPI ، و ADC ، و PWM.

  مع الميزة الإضافية لاتصال Wi-Fi ، يمكن استخدام Pico WH لبناء مشاريع Raspberry Pi Pico تتضمن اتصالًا لاسلكيًا مثل خوادم الويب ، وسجلات البيانات ، وأجهزة الاستشعار عن بعد.

الوظيفة والميزات

تحتوي وحدة تحكم Raspberry Pi على العديد من الميزات التي تمكن صانعي الأشياء في جميع أنحاء العالم من تطوير وبناء مشاريع متنوعة. تشمل هذه;

• المعالج: يتميز Raspberry Pi Pico بمعالج ARM Cortex M0+ ثنائي النواة يعمل بسرعة تصل إلى 133 ميجاهرتز. يوفر هذا المعالج الدقيق المتقدم منصة قوية لتطوير مشاريع كثيفة الحوسبة.
• وحدة التحكم الدقيقة: على عكس لوحات Raspberry Pi الأخرى التي تستخدم وحدة تحكم دقيقة ، يستخدم Raspberry Pi Pico شريحة وحدة التحكم الدقيقة RP2040 ، المصممة من قبل Raspberry Pi. يحتوي على مدخلات/مخرجات قابلة للبرمجة ومنصة مبتكرة لمشاريع Raspberry Pi Pico اللاسلكية والمشاريع المضمنة الأخرى.
• ذاكرة فلاش: يأتي Raspberry Pi Pico مع ذاكرة فلاش NAND بسعة 2 ميجابايت. يمكن استخدام Pico لتخزين نظام التشغيل ، وأداة تحميل التشغيل ، والملفات مثل أي جهاز تخزين فلاش آخر نظرًا لسعة ذاكرته.
• المدخلات/المخرجات الرقمية: يحتوي Raspberry Pi Pico على 26 دبوس GPIO (مدخلات/مخرجات ذات غرض عام) ؛ يحتوي Raspberry Pi Pico w أيضًا على 3 دبابيس هوائي إضافية. يمكن برمجة هذه المدخلات/المخرجات الرقمية إما لقراءة أو إرسال إشارات رقمية مما يجعلها مثالية لبناء مشاريع تفاعلية مثل الروبوتات ، والإنذارات ، ولوحات المفاتيح.
• المؤقتات/عدادات التوقيت: هناك 4 مؤقتات على Raspberry Pi Pico يمكن استخدامها لتطبيقات مختلفة تعتمد على الوقت. تساعد المؤقتات في وظائف حفظ الوقت مثل إنشاء فترات زمنية دقيقة لقياس أو إنشاء إشارات PWM.
• مدخلات ADC: تقوم محولات A / D (محولات تناظرية إلى رقمية) بتحويل الإشارات التناظرية إلى إشارات رقمية يمكن للمعالج الدقيق استخدامها. يحتوي Raspberry Pi Pico على 3 ADCs يمكن استخدامها لقراءات المستشعر ، من بين أشياء أخرى.
• متوافق مع منصة Trinket: يمكن لـ Raspberry Pi Pico تشغيل رمز مكتوب لأجزاء ATtiny الشائعة مثل Adafruit Universal Trinket. هذا يجعل من السهل على المستخدمين نقل المشاريع الموجودة إلى Raspberry Pi Pico.

تطبيقات مايكرو راسبيري باي

نظرًا لتنوعه وحجمه الصغير وتكلفته المنخفضة ، يتم استخدام وحدة تحكم Raspberry Pi على نطاق واسع في مختلف القطاعات.

• الروبوتات: يمكن دمج وحدات تحكم Raspberry Pi 5 في أنظمة الروبوت للتحكم في الأفعال وتلقي الملاحظات من أجهزة الاستشعار. تُستخدم على نطاق واسع في أذرع الروبوتات ، والروبوتات ذات العجلات ، والطائرات بدون طيار الآلية ، والروبوتات المتحركة الأخرى. تتيح مكتبات البرمجة وواجهات الاستخدام سهلة الاستخدام للأشخاص إضافة ميزات مثل تجنب العوائق ، والعثور على المسار ، والتحكم عن بعد.
• تطوير الأنظمة المضمنة: باستخدام وحدة تحكم Raspberry Pi Pico ، يحصل الطلاب والمطورون على تجربة عملية مع تصميم النظام المضمن. تجعله دبابيس GPIO ، وخيارات الاتصال المتنوعة ، وطبيعته القابلة للبرمجة منصة رائعة لتعلم كيفية تطبيق مفاهيم النظام المضمن في الممارسة العملية. يمكن للمستخدمين تعلم كيفية واجهة الأجهزة ، وتطوير أنظمة التحكم ، وإنشاء تطبيقات مضمنة من خلال البرمجة.
• حلول إنترنت الأشياء: يستخدم مُنشئو أنظمة إنترنت الأشياء وحدات تحكم Raspberry Pi الصغيرة لربط الأشياء المادية بالإنترنت. يمكنهم جمع البيانات من البيئة المحيطة باستخدام أجهزة الاستشعار المدمجة أو توصيل أجهزة محيطية مليئة بأجهزة الاستشعار عبر روابط سلكية ولاسلكية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكنهم إرسال المعلومات عبر الإنترنت لتخزينها في السحابة أو لتحليلها باستخدام قدرات الشبكات المدمجة مثل WIFI و Ethernet.
• اكتساب البيانات والتحكم: يمكن استخدام Raspberry Pi Pico لقياس درجة الحرارة ، والرطوبة ، وجودة الهواء بمساعدة أجهزة الاستشعار المتصلة. يمكن تحسين قدراته من خلال دمج أجهزة استشعار إضافية واستخدام خوارزميات قابلة للبرمجة لمراقبة حالة البيئة وتوفير بيانات في الوقت الفعلي. يجعل هذا النظام لمراقبة البيئة من السهل تتبع أداء مستويات جودة الهواء واتخاذ تدابير وقائية.
• أتمتة العمليات: يمكن برمجة وحدات تحكم Raspberry Pi Pico لتمكين أتمتة مراقبة وتتبع استخدام الطاقة في المنزل من خلال الاتصال بعدادات الطاقة الذكية وأجهزة الاستشعار. يمكن للمستخدمين استخدام بيانات استهلاك الطاقة التي يجمعها لتحسين استخدام الطاقة من خلال توصيله بهاتف ذكي أو تطبيق ويب.
• أجهزة المنزل الذكية: توفير أوامر صوتية وقدرات التحكم ، وإحضار قدرات التعرف على الكلام ومعالجة اللغة الطبيعية إلى مركز المنزل الذكي. تسمح خيارات الاتصال بالتكامل مع الأجهزة والأنظمة الذكية الأخرى.
• اللافتات الرقمية: يمكن لوحدة التحكم الدقيقة تشغيل شاشة لعرض رسومات ديناميكية ، ونص ، ومحتوى الوسائط المتعددة. يمكن استخدام وحدات تحكم Raspberry Pi الصغيرة لعرض محتوى تعليمي ، وإعلانات العقارات ، وشاشات القوائم في المطاعم ، ومواقع البيع بالتجزئة ، ولوحات الاستقبال في الشركات.
• أنظمة الألعاب: يمكن للمستخدمين تحويل Raspberry Pi إلى وحدة تحكم ألعاب رجعية من خلال تثبيت برنامج محاكاة الألعاب. يمكن استخدامه أيضًا لإنشاء وحدات تحكم ألعاب محمولة أو خزائن أركيد تفاعلية.
• النمذجة والتطوير: لقد جعلت وحدات تحكم Raspberry Pi من السهل عمل نماذج أولية للمشاريع الإلكترونية. فهي مفيدة لعمل نماذج أولية سريعة لأنها توفر مجموعة واسعة من منافذ الإدخال/الإخراج ، وميزات قابلة للبرمجة ، والبرمجة الفورية.

كيفية اختيار مايكرو راسبيري باي

نظرًا لعدة تطبيقات محتملة لـ Raspberry Pi Zero W ، من الضروري مراعاة قدراته في سياق هذه الطموحات. لطالما حافظت مؤسسة Raspberry Pi على أن التكلفة لا ينبغي أن تؤثر على الوظائف.

قد يكون ما يلي مفيدًا في تحديد نموذج Raspberry Pi ؛

• الميزانية والاحتياجات: كما ذكرنا سابقًا ، يخدم كل نموذج شرائح مختلفة من السوق. قد لا يكون اختيار أرخص نموذج أمرًا حكيمًا إذا كانت هناك حاجة إلى نموذج أقوى لمشاريع أكثر طموحًا. انظر إلى مواصفات كل نموذج (الذاكرة ، سرعة المعالج ، الميزات المضمنة) ، ثم فكر فيما تأمل في تحقيقه. هل يمكن للنموذج الأرخص التعامل مع ذلك ، أم يجب أن نختار خيارًا أكثر تكلفة؟ غالبًا ما تستند نماذج أسعار Raspberry Pi إلى قوة الحوسبة ، وحجم الذاكرة ، والميزات المدمجة.
• برمجيات التشغيل الفوري: تُستخدم Raspberry PIs بشكل شائع مع أنظمة التشغيل القابلة للتمهيد الفوري مثل NOOBS أو PINN المثبتة على بطاقة SD / microSD. يسمح هذا للمستخدمين بمعرفة ما إذا كان النموذج الذي اختاروه يحتوي على موارد كافية عن طريق تشغيل البرامج مباشرة بعد تشغيلها دون خطوات إعداد إضافية أولاً. تلك التي تحتوي على ذاكرة أكبر (1 جيجابايت رام على الأقل) هي الأنسب لذلك ، خاصةً إذا تم استخدام نظام تشغيل آخر بدلاً من Raspbian (مثل Android أو Picade أو DietPi) ، لأن ذلك يتيح وصولًا أكثر سلاسة متعدد المستخدمين وأوقات تشغيل أسرع للتطبيقات أثناء التثبيت.
• هندسة المعالج: تستخدم المعالجات المستندة إلى ARM مثل Raspberry Pi بنية مختلفة عن رقائق Intel أو AMD عند تشغيل أجهزة الكمبيوتر الشخصية بنظام Microsoft Windows. لذلك ، قد لا تعمل أنظمة التشغيل والبرامج المصممة لأجهزة الكمبيوتر الشخصية مع Raspberry PIs على الرغم من مشاركتهم بعض أوجه التشابه في الوظائف والشكل. ومع ذلك ، فإن العديد من البرامج المصنوعة خصيصًا لنظام التشغيل Linux تعمل بشكل جيد على أجهزة Raspberry Pi لأنها تحتوي على نظام التشغيل Linux.
• اختيار النموذج: من الجدير بالذكر أيضًا توفر متغير لكل نموذج ، أي Raspberry Pi 4 Model B ، 2 جيجابايت ، 4 جيجابايت ، و 8 جيجابايت ، وسيكون لكل منها سعات ذاكرة مختلفة. من الضروري أيضًا إزالة حرف W من النماذج أو يمكن استخدام نماذج wifi-enabled للتحكم عن بعد في أي من أجهزة الكمبيوتر المكتبية أو أجهزة الكمبيوتر المحمولة المصغرة.

أسئلة وأجوبة عن مايكرو راسبيري باي

س 1: ما الفرق بين Raspberry Pi وشاحن السفر الصغير USB؟

ج 1: Raspberry Pi هو كمبيوتر صغير يمكن استخدامه لأشياء كثيرة. شاحن السفر الصغير USB هو جهاز يستخدم لشحن الأجهزة الإلكترونية مثل الهواتف الذكية.

س 2: ما فائدة استخدام وحدة تحكم Raspberry Pi الدقيقة؟

ج 2: يبسط التصميم ويقلل من عدد المكونات على لوحة الدوائر. يمكن أن يؤدي هذا إلى خفض التكاليف وزيادة الموثوقية.

س 3: كيف يتم تخزين البيانات في وحدة تحكم Raspberry Pi Pico الدقيقة؟

ج 3: يمكن تخزين البيانات في وحدة تحكم Raspberry Pi Pico الدقيقة باستخدام واجهة بطاقة SD أو جهاز تخزين كتلة USB.

س 4: كيف يتم تشغيل وحدة تحكم Raspberry Pi Pico الدقيقة؟

ج 4: يمكن تشغيل وحدة تحكم Raspberry Pi Pico الدقيقة باستخدام كبل طاقة USB صغير ، أو بطاريات ، أو محول طاقة.