Erste Schritte

Raspberry Pi Einstieg – Was brauche und wie starte ich?

Raspberry Pi 3 Einstieg - Starter Kit

Ich möchte mit diesem Artikel, vor allem Anfängern den Einstieg in die großartige Welt des Raspberry Pi erleichtern. Dazu gebe ich einen Überblick über Dinge, die du benötigst (ein ideales Raspberry Pi Starter Kit) und wie du alles einrichtest, um danach loszulegen.

Die kompakte Größe (9.3 cm × 6.4 cm) und der extrem geringe Stromverbrauch (unter Volllast 3.5 bis 4 Watt) machen den Pi perfekt für den Dauerbetrieb (Stromkosten bei einem Jahr ununterbrochenem rechnen ~10€). Im Vergleich kostet ein durchschnittlicher PC bei gleicher Betriebsdauer ca. 600€ alleine an Stromkosten.
Trotzdem muss gesagt werden, dass der Pi zwar auch eine grafische Oberfläche hat, aber sich nicht als vollwertiger (Windows) PC Ersatz eignet, da dazu die Leistung einfach nicht genügt. Doch dafür wurde der Pi auch nicht entwickelt, sondern um Anreize zum experimentieren zu geben.

Im folgenden möchte ich einen Einblick geben, was man zum starten braucht und wie man danach alles einrichtet. Starten wir mit den Komponenten.

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GPIO

MCP3008: Am Raspberry Pi analoge Signale auslesen

Raspberry Pi MCP3008 ADC

Viele der ursprünglich für den Arduino entwickelten Sensoren bieten keine digitale Schnittstelle und sind nur analog auslesbar. Das Problem dabei besteht, dass der Raspberry Pi mit seinen GPIOs keine analogen Signale auslesen kann, weshalb man einen Analog-Digital Converter (ADC) wie den MCP3008 benötigt. Damit können bis zu 8 analoge Eingänge über den SPI Bus am Raspberry Pi ausgelesen werden.

In diesem Artikel gibt es eine Erklärung sowie eine Python Klasse, womit die Signale aller analogen Sensoren und Module ausgelesen werden können.

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Projekte

Raspberry Pi: Elektronischer Würfel (Einsteiger Projekt)

Raspberry Pi Projekt Elektronischer Würfel

In diesem Tutorial geht es um ein User Projekt, welches mir zugeschickt wurde. Dabei wird aus 7 LEDs eine Würfelform erstellt, welche dann mit dem Raspberry Pi und dem MCP2017 Port Expander per I2C gesteuert werden. Als Programmiersprache für den elektronischen Würfel wurden Python verwendet und stellt damit ein nettes kleines Projekt für Raspberry Pi Einsteiger dar.

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GPIO

Raspberry Pi Keypad anschließen – Codeschloss

Raspberry Pi Keypad

Für den Arduino und Raspberry Pi gibt es einige Keypad Matrizen, welche relativ einfach angeschlossen und ausgelesen werden können. Ähnlich zum Numpad an einer Tastatur besitzen diese Keypads 3×4 oder 4×4 Tasten. Eingesetzt werden können diese Module bspw. als Codeschlösser oder zum Bau eines kleinen Taschenrechners. Mithilfe ein paar kleiner Veränderungen kann sogar eine T9 Tastatur erstellt werden, womit Texte wie auf älteren Handys eingetippt werden können.

In diesem Tutorial zeige ich den Anschluss einer solchen Keypad Matrix und wie man diese mit den GPIOs einfach auslesen kann. Um weniger GPIOs zu benutzen ist auch ein Anschluss über den I2C Port Expander MCP23017 möglich.

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Erste Schritte

Raspberry Pi 3 WLAN und Bluetooth einrichten

Raspberry Pi WLAN Einrichten Tutorial

Das neue Raspberry Pi 3 Model B hat einen integrierten WLAN und Bluetooth Adapter. Man kann das Raspberry Pi 3 WLAN über den Desktop einrichten, als auch über die Konsole. Durch den gleichgeblieben Preis der Vorgängermodelle kann man mit einem Raspberry Pi 3 das Geld für einen USB Adapter sparen und hat im Idealfall gleich zwei USB Anschlüsse mehr zur Verfügung.

Wie einfach man das sein Raspberry Pi 3 WLAN einrichten kann und auch Bluetooth Geräte wie Tastaturen oder Handys verbindet, zeige ich in diesem Tutorial.

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GPIO, Webserver

Raspberry Pi RTC Modul steuern – I2C Real Time Clock

Raspberry Pi RTC Real Time Clock

Der Raspberry Pi speichert das Datum nicht dauerhaft. Mithilfe des Raspberry Pi RTC (Real Time Clock) Moduls DS1307 hat man eine Echtzeituhr – unabhängig von einer bestehenden Internetverbindung. Dies ist in vielen Anwendungen, welche einen Zeitstempel benötigen, aber nicht mit dem Internet verbunden sein können, von Vorteil. Vor allem für Outdoor Pi’s und Logging Systemen ist es wichtig das genaue Datum und Uhrzeit zu kennen.

In diesem Tutorial geht es um die Inbetriebnahme einer Echtzeituhr (RTC) und Synchronisierung der Systemzeit von Linux / Raspbian.

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GPIO, Projekte

Infrarot Abstandsmessung mit dem Raspberry Pi (Sharp GP2Y0A02YK0F)

infrarot abstandsmesser

Vom Hersteller Sharp gibt es einige Infrarot Abstandssensoren, welche sehr einfach mit dem Raspberry Pi betrieben werden können. Hierbei gibt es verschiedene Abstandsmesser, welche unterschiedliche Distanz Bereiche abdecken. Diese Module funktionieren ähnlich zu Laser Distanzmessgeräten, allerdings mit Infrarot Licht. Dabei wird gebündeltes Licht mit einem Sender ausgestrahlt und durch einem Empfänger anhand des Einstrahlwinkels eine (analoge) Spannung durchgeleitet, womit die Distanz berechnet werden kann.

In diesem Tutorial wird anhand des Distanzsensors GP2Y0A02YK0F gezeigt, wie ein Abstand bestimmt werden kann. Nützlich kann dies z.B. im Auto als Car PC (Rückfahrkamera – Abstand), als Roboter Auto oder auch im Rahmen der Hausautomation.

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Projekte, Webserver

Raspberry Pi GSM Modul – Mobiles Internet (LTE, 3G, UMTS)

Raspberry Pi GSM Modul - Huawei Internet Sticks

Der Raspberry Pi kann sehr schnell und einfach über das lokale Netzwerk mit dem Internet verbunden werden. Doch was, wenn man auch außerhalb des eigenen WLAN eine mobile Internetverbindung braucht? Dazu gibt es ein GSM Module / Surfsticks (meist von Huawei), welche über USB angeschlossen werden können. Manchmal gibt es so ein GSM Modul, welches 3G, UMTS und manchmal sogar LTE unterstützt, gratis zu einem Handyvertrag mit Internetoption.

In diesem Tutorial wird gezeigt, wie eine Internetverbindung am Raspberry Pi mittels GSM Modulen aufgebaut werden kann.

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