Как собрать raspberry pi 3 model b

Raspberry Pi 3 Model B: подключение, настройка и начало работы

Raspberry Pi 3 Model B —полноценный бесшумный компьютер размером с банковскую карту, при этом с 64-х битным четырёхядерным процессором ARM Cortex-A53 на однокристальном чипе Broadcom BCM2837.

Видеообзор платформы

Установка и настройка

Для начало работы с одноплатником Raspberry Pi 3 прочитайте мануал «Заводим Raspberry Pi»

Элементы платы

Чип BCM2837

На Raspberry Pi 3 установлен 64-х битный процессор Broadcom BCM2837 на архитектуре ARM Cortex-A53 с тактовой частотой 1,2 ГГц и модулем оперативной памяти на 1 ГБ. Процессор и память размещенны по технологии «package-on-package» непосредственно на процессоре. BCM2837 включает в себя также двухъядерный графический сопроцессор Video Core IV® Multimedia, который обеспечивает Open GL ES 2.0, аппаратное ускорение Open VG и 1080p30 H.264 декодирование.

USB-Ethernet преобразователь LAN9512

Чип LAN9512 — представляет из себя высокоскоростной USB2.0 Hub и Ethernet контроллер.

Пины ввода-вывода (GPIO)

Внимание! В отличие от плат Arduino, напряжение логических уровней Raspberry Pi является 3,3 В. Максимальное напряжение, которое могут выдержать вход/выходы составляет 3,3 В а не 5 В. Подав напряжение, например 5 В, можно вывести одноплатник из строя.

WiFi и Bluetooth

Интегрированный 802.11n Wi-Fi и Bluetooth 4.1.

HDMI-порт

Разъём предназначен для вывода цифрового видео и звука на мультимедийные устройства. Для коммуникации понадобиться HDMI-кабель

Аудио / Видео выход

3,5 мм разъём с дополнительным выводом на композитный видео-выход для подключения наушников или других устройств воспроизведения звука и телевизоров.

Разъём питания

Разъём micro-USB предназначен для питания Raspberry Pi.

Потребляемый ток может достигать до 3 ампер. Для стабильной работы используйте зарядник 5 В совместно с кабелем USB (A — Micro USB).

Разъёмы 4×USB2.0

USB -хаб с четырьмя разъёмами для подключения клавиатуры, мыши, флешек и других USB -устройств.

Ethernet-разъём

10/100 Мбит Ethernet-разъем для подключения к сети через RJ45 патч-корд витой пары.

Разъём камеры (CSI-2)

15-контактный плоский гибкий разъем интерфейса MIPI CSI-2 для подключения камеры.

Разъём дисплея (DSI)

15-контактный плоский гибкий разъем, универсального высокоскоростного интерфейса для дисплеев.

Источник

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Raspberry Pi 3: подключение, установка, настройка

Одноплатный компьютер Raspberry уверенно занимает второе место после Arduino в списке самых популярных аппаратных платформ для всевозможных самоделок вроде систем умного дома и автономных роботов. Плату можно купить как отдельно, так и в составе наборов разной комплектации. Данный набор был приобретен на aliexpress.com за 2500 руб.

В комплект поставки входит непосредственно сам одноплатный компьютер Raspberry Pi 3 Model B. Плата упакована в картонную коробку и антистатический пакет.

Данная плата имеет на борту 64-х разрядный процессор с тактовой частотой 1,2 ГГц, 1 Гб оперативной памяти, оснащена разъемом HDMI, 4 портами USB, 40 контактным разъёмом GPIO, а также встроенный передатчиками WiFi и bluetooth.

В приобретенный автором комплект поставки входил корпус из оргстекла.

Корпус оказался качественным, все детали нашли свое место без помощи лобзика и напильника.

К компьютеру прилагался блок питания, который теоретически должен был обеспечить требуемые для питания компьютера 2-2,5 А при напряжении 5 В [1-2]. Следует отметить, что старые версии платы потребляли гораздо меньший ток, около 700 мА [3]. Но со штатным блоком питания компьютер запускаться отказался на отрез, хотя сам по себе блок питания вполне работоспособен. Видимо, дело в том, что у производителя данного устройства какие-то свои маленькие амперы. Особенно осложняет дело, то, что при первом запуске не всегда бывает понятно, в чем именно проблема. В общем, штатный блок питания не подошел категорически, пришлось использовать сторонний блок питания на 5 В 2500 мА (вероятно от старого ноутбука).

Кроме этого в набор входят радиаторы для микросхем с большим энерговыделением.

Также для поддержания теплового режима следует использовать вентилятор, который имеется в комплекте.

Сборка корпуса ПК на Raspberry Pi 3

Сборку компьютера можно начать с закрепления радиаторов.

Радиаторы имею клейкую тыльную поверхность, и закрепить их несложно, благо размер, очевидно, показывает место крепления каждого из радиаторов. Затем собираем корпус, что так же несложно и проблем у автора обзора не вызвало.

На крышке корпуса закрепляем вентилятор.

Как видно на фотографии, крышка корпуса откидывается вбок. Непосредственно, сама плата крепится в корпусе четырьмя винтами, которые тоже входят в комплект.

Вентилятор можно подключить к соответствующим штырьковым контактам [4-5]. Именно эти сорок штырьковых контактов и предназначены для подключения к плате всевозможной периферии, здесь реализованы, такие широко распространенные интерфейсы, как SPI, I2C, последовательный интерфейс.

В целом сборка компьютера не должна вызвать серьезных проблем. После этого нужно озаботиться вопросом подключения периферии. Для первого включения понадобится мышь и клавиатура. Автор использовал комплект из беспроводной клавиатуры logitech K270 и мыши M185, а также клавиатуру с тачтпадом rapoo E2700, никаких проблем при работе не возникло.

Переходник для подключения к монитору

Проще всего к компьютеру подключить монитор через интерфейс HDMI. Поскольку у автора старый монитор, то пришлось использовать переходник HDMI-to-VGA.

Переходник представляет собой отрезок кабеля, длиной 260 мм и массой 33 г с соответствующими разъемами на концах. Можно подключить компьютер Raspberry Pi 3 даже к старому телевизору через переходник HDMI-to-RCA.

Переходник имеет габариты 67 х 54 х 21 мм и массу 35 гр. С одной стороны корпуса располагается три RCA разъема (видео сигнал и два аудиоканала), с противоположной разъем HDMI. На боковой грани располагается разъем питания USB mini-BF и переключатель PAL/NTSC. Данный переходник потребляет 0,18 А при напряжении 5,4 В.

К данному переходнику прилагается инструкция по эксплуатации на английском.

В целом данная компоновка системы работоспособна, но на постоянной основе использовать в качестве монитора телевизор затруднительно.

Слишком низкое разрешение экрана делает мелкие надписи не читаемыми. Использование данного переходника оправдано в условиях, когда телевизор есть, а лишнего монитора нет, и при условии непродолжительной работы. Для первичного изучения операционной системы такой вариант не подходит совершенно. Старый VGA монитор подходит гораздо лучше.

Окончательно собранный компьютер выглядит следующим образом.

На фотографии видно, что блок питания включен через переходник, потому, что автор не стал перепаивать разъем.

Следует отметить, что используемый автором блок питания 5 В на 2500 мА работает на полную мощность с заметным нагревом, а сам компьютер периодически сигнализирует о недоставке мощности (молния в правом верхнем углу экрана).

Для постоянной продолжительной работы следует подобрать более мощный блок питания. При подаче питания на плате загорается красный светодиод.

Схема подключения Raspberry Pi 3

Итак, когда сборка компьютера завершена, периферия первой необходимости подключена [6-7], следует установить на microSD карту операционную систему. Для данной аппаратной платформы существует целый ряд операционных систем [8-9]. Автор использовал наиболее широко используемую операционную систему Raspbian, которую можно скачать бесплатно с официального сайта [10]. Перед установкой microSD карту следует отформатировать, при этом на диске должна быть файловая система FAT32 [11], это можно сделать средствами Windows, хотя часто рекомендую [12-13] использовать специальную программу [14]. Затем следует записать образ операционной системы на microSD карту, для чего можно использовать программу Win32DiskImager [13].

В целом сборка этого компьютера и установка операционной системы у автора проблем не вызвала (Во всяком случае, когда автор догадался, что на флешке должна быть именно файловая система FAT32). Судя по предустановленным приложениям, операционная система Raspbian явно подразумевает использование для изучения программирования.

В целом интересная, относительно недорогая платформа, которая по своим возможностям не особо уступает персональному компьютеру десятилетней давности, потребляя на порядок меньшую мощность. Разумеется, существуют и другие более дешевые одноплатные компьютеры, но данное семейство компьютеров подробно описано в огромном количестве русскоязычных источников, что важно при первоначальном знакомстве с данным типом устройств.

Полезные ссылки

  1. raspberry3.ru/raspberry-pi-blok-pitaniya/
  2. www.raspberrypi.org/documentation/setup/README.md
  3. edurobots.ru/2014/05/raspberry-pi-pervoe-znakomstvo-urok-1-ustrojstvo-i-ustanovka-os/
  4. raspberry3.ru/raspberry-pi-gpio-raspinovka/
  5. myraspberry.ru/opisanie-raspinovki-gpio-na-raspberry-pi-3.html
  6. ithobo.wordpress.com/2017/09/18/raspberry-pi-3-nastrojka/
  7. wiki.amperka.ru/rpi:installation
  8. losst.ru/luchshie-operatsionnye-sistemy-raspberry-pi-3
  9. geektimes.ru/post/184304/
  10. www.raspberrypi.org/downloads/
  11. arduinomaster.ru/raspberry-pi/operatsionnye-sistemy-raspberry-pi/
  12. wiki.amperka.ru/rpi:installation:sd
  13. losst.ru/ustanovka-operatsionnoj-sistemy-raspberry-pi-3
  14. www.sdcard.org/downloads/formatter_4/

Скачать файлы проекта. Обзор подготовил специально для сайта 2 Схемы – Denev.

Источник

Как сделать медиаплеер на основе Raspberry Pi 3. Собираем устройство и устанавливаем ПО

Что?: Raspberry Pi 3 — новое поколение попурярного микрокомпьютера
Где?: На Gearbest — около $38 на распродаже
Дополнительно
: Платы расширения, аксессуары и датчики для этой платформы — на Gearbest

Семейство недорогих компактных одноплатных компьютеров Raspberry Pi появилось на рынке в несколько лет назад и с тех пор завоевало признание энтузиастов DIY по всему миру. В начале этого года было объявлено, что суммарные продажи превысили восемь миллионов устройств, а число публикаций о них в сети Интернет не поддается подсчету. Так что данная статья в определенном смысле представляет собой еще одну «каплю в море».

Тем не менее, рассказать о собственном опыте работы с новой версией микроПК все-таки хочется. Надеемся, что этот материал будет полезен тем читателям, которые пока незнакомы с этой платформой. Дополнительную информацию можно найти на официальном сайте, различных ресурсах для разработчиков и сайтах, посвященных проектам DIY (например, этом).

Версия Raspberry Pi 3, последняя из «полноразмерных», была анонсирована в начале этого года. Она сохранила основные черты своей предшественницы, включая размеры платы, интерфейсы, число и расположение портов ввода-вывода. Так что с ней будут совместимы разработанные ранее для Raspberry Pi 2 корпуса, дисплеи, камеры, платы расширения и другие компоненты.

Комплект поставки традиционно минимальный – в картонной коробке идет только плата в антистатическом пакете и пара бумажек. Так что для запуска устройства вам потребуются некоторые дополнительные элементы, в частности блок питания с выходом microUSB и параметрами 5 В 2 А, карта памяти формата microSD, монитор и клавиатура.

Внешний вид платы не изменился. Без внимательного рассмотрения отличить ее от предшественницы непросто, если не знать, в какой угол смотреть. Размеры платы составляют 5,6×8,5 см (формат «кретитка»), а максимальная высота определяется двойными портами USB (немногим менее 2 см). На лицевой стороне мы видим главный процессор, чип контроллера Ethernet и USB-хаба, основные слоты и порты. С обратной стороны платы находится чип оперативной памяти и слот для карт памяти. Ключевым отличием от предшественника является использованная SoC – теперь это 64-х битный четырехядерный чип BCM2837, ядра которого имеют архитектуру ARM Cortex-A53 и работают на штатной частоте 1,2 ГГц (в стандартном дистрибутиве ОС частота снижается до 600 МГц при отсутствии нагрузки). В случае работы с высокой нагрузкой, рекомендуется установить на него радиатор, который часто продается в комплекте с корпусом и блоком питания. В процессоре находится и графический контроллер, который поддерживает API OpenGL ES 2.0 и может декодировать популярные форматы видео (в частности H.264, но не H.265). Второе, тоже достаточно актуальное на наш взгляд, обновление – интеграция на плату контроллеров Wi-Fi (одна антенна, 2,4 ГГц, 802.11b/g/n, до 150 Мбит/с) и Bluetooth 4.1. Наличие встроенного контроллера беспроводной сети позволяет более удобно реализовать сценарии с сетевым подключением, например минисервера автоматизации. С другой стороны, использование компактной антенны (без возможности штатно установить другую, внешнюю) явно не способствует высокой скорости и дальности работы. Объем оперативной памяти не изменился и все также составляет 1 ГБ. Программное обеспечение нужно записывать на карту памяти, собственного флэша здесь нет. Компьютер имеет выход HDMI (поддерживает разрешения до FullHD и даже немного выше), композитный видеовыход и стереоаудиовыход (аудиовхода нет, для его реализации потребуется дополнительное оборудование), четыре порта USB 2.0, 10/100 Мбит/с проводной сетевой контроллер, порт GPIO на 40 контактов (если будете что-то подключать к нему, обратите внимание, что используются уровни 3,3 В), фирменные разъемы для камеры и дисплея и порт microUSB для подачи питания. Выключателя питания в системе нет, как и встроенных часов с собственной резервной батареей. О сравнительной производительности третьей и второй версий компьютера в Интернете представлено очень много информации и, учитывая описанные выше отличия в SoC, вполне ожидаемо, что новое поколение быстрее в связанных с вычислениями на процессоре задачах. С другой стороны, оно более горячее и потребляет больше электроэнергии под нагрузкой, а кардинально нового уровня производительности не обеспечивает. Можно говорить о том, что оба устройства способны решать одни и те же задачи.

Основной ОС для этой платформы является дистрибутив Raspbian, основанный на Debian. Установить его можно с использованием специальной программы NOOBS или просто записав образ операционной системы на карту памяти.

Но конечно продукт совместим с большим числом операционных систем, включая различные варианты Linux (в том числе Gentoo и Ubuntu) и Windows 10 IoT Core. Для решения определенных задач в сети можно найти готовые специализированные проекты дистрибутивов, но никто не мешает вам использовать устройство просто как универсальный многофункциональный компьютер с Linux. Так что найти подходящий для вашего уровня подготовки вариант, скорее всего, не составит труда.

В целом, подобные решения, рассчитаны в основном на сегмент DIY и применение в различных проектах «самоделкиных». Описывать все тысячи, если не сотни тысяч вариантов, нет никакого смысла. Надо отметить, что диапазон здесь очень широкий. Одним пользователям будет комфортно в командной строке Linux, других будет пугать процесс записи готового образа на карту памяти. Поэтому как конкретно будет использоваться микрокомпьютер, будет зависеть в основном от вашего личного опыта, желания «глубоко копать» и, конечно, фантазии.

Начать можно с достаточно простых сценариев, не требующих глубокого знания программирования и большого опыта работы с паяльником. Пожалуй, наиболее популярный вариант использования миникомпьютера, на который стоит обратить внимание, – реализация медиаплеера. Прежде всего, отметим, что такое решение вполне конкурирует с готовыми продуктами по стоимости, удобству и возможностям. Однако есть несколько особенностей, которые стоит учитывать в данном случае. Во-первых, речь идет только о видео с разрешением до FullHD включительно, а кодеки могут быть представлены наиболее распространенным сегодня H.264 (AVC), а также MPEG2 и VC1.

Отметим, что последние два варианта в базовой поставке декодируются только программным образом, а для включения аппаратного декодирования потребуется приобрести специальную лицензию. При этом для MPEG2 мощности процессора вполне достаточно, а вот VC1 в FullHD уже не посмотреть без аппаратного декодера. Ну а с музыкой и фотографиями с точки зрения производительности конечно проблем нет.

Для хранения медиабиблиотеки можно подключить к компьютеру USB-накопители, но сценарий работы с сетевым накопителем представляется более интересным. Скорости (проводной) сети будет достаточно в том числе и на BD-ремуксы.

Из готовых комплектов для медиацентра наиболее известны четыре: OpenELEC, OSMC, Xbian и Rasplex. Первые три ориентированы на работу с популярной HTPC-оболочкой Kodi и в целом с пользовательской точки зрения выглядят одинаково, а третий является расширенной клиентом для сервера Plex версией OpenELEC. Если тема для вас новая – можно познакомиться с возможностями Kodi, установив его как приложение на ваш настольный компьютер или ноутбук.

В отдельную группу можно выделить проекты, ориентированные на качественное воспроизведение музыки решения. С программной точки зрения, они обычно состоят из серверной части на микрокомпьютере и клиенте для управления им на мобильном устройстве или в браузере. При этом непосредственно для вывода звука применяются специализированные карты расширения или DAC, обеспечивающие требуемый уровень качества.

Процесс запуска решений для медиацентров максимально упрощен – для OpenELEC и OSMC вы скачиваете готовый образ ОС с сайта и записываете его специальной утилитой на карту памяти (большой объем здесь не нужен, я бы рекомендовал 2 или 4 ГБ Class10), Xbian и Rasplex в дополнение к этому, предлагает и собственную программу для инициализации карты памяти и записи на нее образа ОС.

После этого, вы устанавливаете карту в Raspberry Pi, подключаете HDMI, сеть, клавиатуру и мышку (могут потребоваться на начальном этапе конфигурации) и включаете питание. Далее в зависимости от дистрибутива вам может быть предложен мастер для установки некоторых основных параметров (например, имени компьютера, сетевого подключения и т.п.).

Немаловажным вопросом является способ управления плеером. Здесь есть несколько вариантов, если не считать клавиатуры+мышки, что не очень удобно в данном случае. Во-первых, специальные приложения для смартфонов и планшетов. Во-вторых, для некоторых моделей телевизоров можно попробовать HDMI CEC – управление со штатного пульта ТВ по HDMI. В-третьих, можно собраться с духом и добавить к Raspberry Pi одну деталь – приемник ИК-сигналов на трех проводках – и взять любой стандартный пульт ДУ от бытовой техники. Лично для меня последний способ наиболее удобен.

Даже если вы не дружите с паяльником, ничего сложного в нем нет. Нужно купить специальный чип-приемник (до 100 руб в дорогом магазине в Москве в наличии), три провода и подключить все согласно схеме к микрокомпьютеру. Вот ссылки на несколько материалов по теме: первая, вторая, третья. С точки аппаратной точки зрения тонкостей здесь две. Первая – выбор модели приемника, а точнее его частоты. Большинство пультов работают с 38 кГц, но встречаются модели на 36 кГц. Учитывая невысокую стоимость чипа, можно начать с первого или купить сразу оба. Что касается конкретных артикулов, то подходят, например, модели TSOP31238 (38 кГц) и TSOP31236 (36 кГц). Еще один вариант – попробовать вытащить чип из какого-нибудь старого оборудования, от которого остался и пульт, но здесь нужно быть уверенным в схеме его подключения и напряжении питания. Как раз второй вопрос – правильное подключение ножек к микрокомпьютеру. На нем самом все достаточно просто – земля, питание 3,3 В и линия данных (большинство проектов работают с GPIO18, особого смысла менять ножку нет). А вот микросхемы приемников могут иметь разное расположение ножек, так что обязательно найдите документацию именно на вашу модель и проверьте. Например, для упомянутых TSOP312xx если смотреть со стороны линзы, то слева направо идут земля, питание, данные. Следующий этап – программная настройка. Наиболее проста она будет в случае применения популярных моделей пультов, например Microsoft MCE или Xbox/Xbox 360 (последний, кстати, работает на 36 кГц). Для них часто есть готовые конфигурационные файлы. Но при желании вы можете настроить и любой другой пульт, хотя с этим придется повозиться. Сначала надо составить соответствие кодов названиям команд и потом отредактировать конфигурацию медиацентра для сопоставления названий команд действиям в программе. Хороший материал по данному вопросу нашелся по этой ссылке http://www.msldigital.com/pages/support-for-remote. Кроме того, для OSMC настройки ИК-пульта есть прямо в меню основного интерфейса.

При необходимости, вы можете настроить и другие параметры медиацентра, например, способ вывода звуковых дорожек, а также реализовать множество дополнительных сценариев благодаря поддержке плагинов.

Что касается выбора из указанных выше вариантов дистрибутивов, то наиболее удобным показался проект OSMC. В нем «из коробки» есть русский язык, можно изменить дизайн интерфейса, предусмотрена опция включения доступа по ssh, а также удалось легко запустить ИК-пульт от Xbox 360, просто выбрав его профиль в меню.

OpenELEC интересен тем, что работа Kodi в нем реализована поверх специализированной ОС, а не полноценной Linux, что потенциально должно хорошо сказаться на стабильности и скорости.

В базовом образе Xbian не нашлось русского языка, система не смогла автоматически установить разрешение экрана, обнаружить работающие инструкции по настройке пульта дистанционного управления за разумное время не удалось.

Rasplex интересен именно в связке с сервером Plex. Это позволяет повысить удобство работы с медиабиблиотекой большого объема благодаря индексации и поддержке метаинформации, загружаемой из сети Интернет.

Безусловно, большинство описанных проблем решаемо, но в случае близких итоговых результатов обычно нет смысла тратить на них время и проще сразу взять устраивающую рабочую версию.

Так что в целом, если вам хочется что-то сделать своими руками и/или не устраивают по гибкости или стоимости готовые решения медиаплееров, Raspberry Pi 3 вполне может удовлетворить желание узнать что-то новое, а также выступить в роли практичного и недорогого решения для этого сценария.

Стоит отметить, что часть упомянутых выше проектов работоспособны не только на Raspberry Pi, но и множестве других аналогичных миникомпьютеров.

Источник

Adblock
detector