اطلاعاتی کامل درباره برد رسپبری پای زیرو همراه با تصویر

اطلاعاتی کامل درباره برد رسپبری پای زیرو همراه با تصویر

رسپبری پای زیرو Raspberry Pi Zero کوچکترین کامپیوتر تک بوردی از خانواده رسپبری پای با ابعادی کوچکتر از یک کارت ویزیت 30*65*5 و وزن کمتر از 10 گرم است. این کامپیوتر پیشرفته مجهز به یک پردازنده یک گیگا هرتزی از نوع ARM11 است که 40 درصد قوی تر از نسل اول رسپبری پای می‌باشد. همچنین رسپبری پای زیرو مجهز به 512 مگابایت رم از نوع LPDDR2 SDRAM شده است که برای این سیستم کافی به نظر می‌رسد. این برد کوچک به یک درگاه کارت حافظه Micro Sd ، دو پورت Micro-USB که برای تغذیه و ارتباط کاربرد دارند. همچنین از دیگر درگاههای تعبیه شده روی این برد درگاه mini-HDMI برای اتصال به انواع نمایشگرها است.

درگاه دیگری که روی این برد قرار دارد درگاه اتصال دوربین است Mini Camera Connector که از طریق این درگاه و یک کابل رابط میتوان انواه دوربینها را به رسپبری پای زیرو متصل نمود. همچنین همانند دیگر اعضای خانواده رزبری این برد نیز دارای 40 پین ورودی و خروجی GPIO است که برای طراحی و ساخت سیستمهای اتوماسیون و خانه هوشمند بسیار مفید و کاربردی است. علاقه مندان میتوانند با یادگیری اندکی زبان برنامه نویسی با این برد پروژه‌های ارزشمندی انجام دهند، همچنین نمونه پروژه های آماده نیز با انواع زبانهای برنامه نویسی در اینترنت موجود هستند که میتوانند برای یادگیری استفاده از این گونه بردها مفید باشند.

یک قطعه‌ی کوچک رزبری پای می‌تواند نقشی بسیار مهم و حیاتی در مبارزه‌ی جهانی با ویروس کرونا (کووید ۱۹) ایفا کند. براساس اطلاعیه‌ای جدید، بنیاد رزبری پای (Raspberry Pi Foundation) از مدتی پیش میزان تولید رزبری پای زیرو (Raspberry Pi Zero)‌ را به‌میزان درخورتوجهی افزایش داده است؛ زیرا ظاهرا تولیدکنندگان دستگاه‌های تنفس مصنوعی (ونتیلاتور) از این رایانه‌ی تک‌برد ۵ دلاری در محصولات‌شان استفاده می‌کنند تا جان مردم را نجات دهند.

Raspberry Pi Zero نسخه Zero از تولیدات برد صنعتی ، آموزشی و کاربردی Raspberry Pi می باشد، که May 2016 بعد ازنسل 2 و 3 به بازار عرضه گردید. این برد نسبت به نسل 2 و 3 از نظر ظاهری، ابعاد ، امکانات و قیمت محدود تر و کمتر شده است که این باعث شده است که هواداران خاص خودش را داشته باشد. برد Raspberry Pi Zero در نگاه اول بردی با امکانات محدود وکم به نطر می رسد ولی با کمی فکر در مورد این برد می بینید که این برد دارای امکانات قابل توجهی است، و باید گفت در نسخه قبلی مدل Zero امکان اتصال دوربین به برد وجود نداشت ولی در این نسخه که نسخه 1.3 است این امکان محقق شده است.

این برد با یک آداپتور 5 ولت 1 آمپر راه اندازی می شود.

یکی از کاربرد های این برد در پروژه های اینترنت اشیا است و همچنین مناسب برای پروژه هایی که مصرف انرژی آن ها پایین است .

مدیرعامل بنیاد رزبری پای می‌گوید باتوجه به اطلاعاتی که در دست دارد این نخستین باری است که از رایانه‌های تک‌برد رزبری پای در دستگاه‌های پزشکی استفاده می‌شود. در همین راستا چند روز پیش خبرگزاری بی‌بی‌سی در گزارشی مستقل مدعی شد که دو بیمارستان در کلمبیا قصد دارند در آینده به‌صورت رسمی به آزمایش ونتیلاتورهای مجهز به رایانه‌های رزبری پای بپردازند تا در صورت موفقیت‌آمیز بودن آزمایش‌ها،‌ از آن‌ها استفاده کنند.

مشخصات رسپبری پای زیرو RASPBERRY PI ZERO 512MB RAM :

رسپبری پای دارای مشخصات و ویژگی های قابل توجهی است که در اینجا به آن ها اشاره شده است:

• پردازنده Broadcom BCM2835
• هسته ی 1GHz ARM11 که 40% از رسپبری پای 1 سریع تر است.
• یک درگاه کارت میکروSD
• سوکت مینی HDMI برای خروجی ویدیو 1080p60
• سوکت های میکرو USB برای داده و تغذیه
• 40 پین GPIO
• پین های خروجی یکسان با مدل های A+/B+/2B
• 512 مگابایت از  LPDDR2 SDRAM

40 پین GPIO روی این برد مانند پین های موجود در مدل های قبل است ، اما از آن جاییکه که در فضای کوچک تری قرار گرفته اند، باید اتصالات مورد نیاز خود را به آن لحیم کنید. اگر مایل به استفاده از پورت HDMI مینی با یک کابل استاندارد HDMI  هستید به یک آداپتور نیاز داشته خواهید داشت.

مشخصات مکانیکی:

• ابعاد : 5x65x30 میلیمتر
• وزن : 9 گرم
• اندازه ی رسپبری پای زیرو تنها نصف اندازه ی مدل A+ است.

شبکه :

مانند مدل A/A+ رسپبری پای زیرو نیز فاقد پورت اترنت است. که باعث می شود برای پروژه هایی که نیاز به اتصال به اینترنت را دارند مناسب نباشد و نتواند جایگزین مدل های B+ یا 2 شود. البته شما می توانید با استفاده از پورت USB و دانگل وای فای این مشکل را حل کنید اما فراموش نکنید که به یک آداپتور/کابل میکروUSB به USB نیاز خواهید داشت.

مصرف برق:

مصرف برق این مدل 160mA و مشابه با رسپبری پای A+ است.

ورودی ها و خروجی ها :

• درگاه کارت میکرو SD : فضای ذخیره سازی رسپبری پای زیرو روی یک کارت میکرو SD است که باید سیستم عامل را روی آن نصب کنید.
• مینی HDMI : خروجی ویدیو برای رسپبری پای زیرو از طریق یک کانکتور مینی HDMI صورت می گیرد. از نظر عملیاتی این اتصالات عینا عملکرد نسخه های بزرگتر را دارد.
• میکرو USB : دو کانکتور میکرو USB روی برد رسپبری پای زیرو وجود دارد. یکی برای داده (اگر درگاه کارت میکرو SD در سمت چپ قرار بگیرد، همان کانکتوری که در سمت چپ برد قرار گرفته است) و دیگری برای تغذیه. امکان ترکیب آن ها وجود ندارد. برای اتصال لوازم جانبی مانند موس، صفحه کلید و … باید از یک آداپتور میکرو USB به USB استفاده کنید.
• GPIO : رسپبری پای زیرو دارای همان 40 پین خروجی موجود در مدل هایA+, B+ و  RPi2 است اما پین های کانکتور در فاصله ی نزدیک تری نسبت به هم قرار گرفته اند. بنابراین اگر قصد استفاده از پین های GPIO را دارید، باید اتصال مورد نظرتان را به پین مربوطه لحیم کنید.
• پین های حالت RUN : در این مدل از رسپبری پای دو پین حالت RUN وجود دارد که می تواند برای اتصال یک دکمه ریست به رسپبری پای مورد استفاده قرار گیرد.

لوازم مورد نیاز رزبری پای

رزبری پای Raspberry Pi

آداپتور رزبری پای Raspberry Pi Adapter

کارت حافظه ۱۶ – ۳۲ گیگ

کابل Micro usb برای رزبری پای ۳

کابل Type C برای رزبری پای ۴ و رزبری پای ۴۰۰

یک عدد Micro sd/Transflash to SD Adapter

بررسی پورت های رزبری پای ۳

رزبری پای Raspberry Pi 3 مطابق با تصویر بالا از پورت های USB, MICRO USB, HDMI,MICRO SD CARD, ETHERNET بهره میبرد. با توجه به اینکه خروجی تصویر رزبری پای ۳ به صورت HDMI است، به مبدل نیاز نداریم و تنها با استفاده از یک کابل HDMI TO HDMI که در اکثر نمایشگرها موجود است، میتوانید تصویر از رسپبری پای دریافت کنید. پورت تغذیه برای روشن شدن رزبری پای ۳ پورت MICRO USB است که به اصطلاح همان شارژ اندرویدی های قدیمی است. اما نکته ای که بایستی به آن توجه کنید، استفاده از آداپتور ۵ ولت ۲٫۵ آمپر اورجینال و برند معتبر برای تغذیه رزبری پای است.

بررسی پورت های رزبری پای ۴

رزبری پای Raspberry Pi 4 مطابق با تصویر بالا از پورت های MICRO HDMI, USB, USB C , MICRO SD CARD, ETHERNET تشکیل شده است. در نسخه ۴ رزبری پای پورت تصویر MICRO HDMI شده است و دو پورت برای تصویر در نظر گرفته شده است. برای اتصال به نمایشگر نیاز به مبدل MICRO HDMI داریم. در صورتیکه کابل مورد استفاده شما، HDMI TO HDMI است برای سهولت در استفاده از یک مبدل MICRO HDMI TO HDMI بایستی استفاده کنید. در این خصوص پیشنهاد می‌شود جداگانه از کابل MICRO HDMI TO HDMI استفاده کنید تا نیازی به مبدل نباشد. در نظر داشته باشید، کابل  و مبدل های مورد استفاده دارای برند باشد.

بررسی پورت های رزبری پای ۴۰۰

رزبری پای Raspberry Pi 400 مطابق با تصویر بالا از پورت های MICRO HDMI, USB, USB C , MICRO SD CARD, ETHERNET تشکیل شده است. در نسخه ۴۰۰ رزبری پای پورت تصویر MICRO HDMI شده است و دو پورت برای تصویر در نظر گرفته شده است. برای اتصال به نمایشگر نیاز به مبدل MICRO HDMI داریم. در صورتیکه کابل مورد استفاده شما، HDMI TO HDMI است برای سهولت در استفاده از یک مبدل MICRO HDMI TO HDMI بایستی استفاده کنید. در این خصوص پیشنهاد می‌شود جداگانه از کابل MICRO HDMI TO HDMI استفاده کنید تا نیازی به مبدل نباشد. در نظر داشته باشید، کابل  و مبدل های مورد استفاده دارای برند باشد.

انتخاب کارت حافظه رزبری پای

برای نصب سیستم عامل در رزبری پای به کارت حافظه ۱۶ یا ۳۲ گیگ کلاس ۱۰ نیاز داریم. بهترین انتخاب با توجه به هزینه کارت حافظه ۱۶ گیگ است. دقت داشته باشید، حتما از کلاس ۱۰ بایستی استفاده کنید. برای نصب سیستم عامل بر روی کارت حافظه از سایت رسمی رزبری پای RASPBERRY PI استفاده می‌کنیم. سپس توسط دو نرم افزار SD FORMATTER , WIN32DISKIMAGER سیستم عامل مورد نظر را بر روی کارت حافظه نصب می‌کنیم.

نصب سیستم عامل برای رزبری پای

اولین قدم نصب سیستم عامل است! سیستم عامل های معرفی شده توسط بنیاد رزبری پای فقط و فقط از طریق سایت رسمی بنیاد معرفی شده و هر چند وقت یکبار سایت به روز رسانی می‌شود و آخرین ورژن ها برای نصب معرفی می‌شوند. برای نصب سیستم عامل وارد سایت رزبری پای Raspberry Pi شوید.

وقتی وارد سایت رزبری پای شدید، از منو سایت Software را انتخاب کنید. زیر شاخه های منو Software به صورت زیر است.

•  Raspberry Pi OS
• Raspberry Pi Desktop

 بر روی رزبری پای Raspberry Pi OS کلیک کنید. صفحه ی زیر نمایش داده می‌شود. سیستم عامل های زیادی برای رزبری پای معرفی شده است.

رزبری پای ایمیجر Raspberry Pi Imager

رزبری پای ایمیجر Raspberry Pi Imager ساده ترین و سریع ترین روش برای نصب سیستم عامل است. سیستم عامل بایستی در میکرو SD رایت شود.

رزبری پای او اس Raspberry Pi OS

رزبری پای Raspberry Pi OS با تمامی مدل های رزبری پای Raspberry Pi  معرفی شده توسط بنیاد سازگاری دارد. اولین گزینه بهترین نسخه است که توسط کمپانی پیشنهاد شده است و شما هم بهتر است آخرین ورژن را بر اساس تاریخ kernel version 5.10 دانلود کنید.

رزبری پای دسکتاپ Raspberry Pi Desktop

این نسخه برای PC و MAC پیشنهاد شده است. این نسخه بر پایه DEBIAN BUSTER است.

نرم افزارهای جانبی Third-party software

در این بخش سیستم عامل های شناخته شده ی دیگری برای رزبری پای معرفی شده است که از این بخش می‌توانید دانلود کنید.

سه گزینه برای نصب UBUNTO داریم.

• UBUNTU DESKTOP – نسخه دسکتاپ GUI دارد.
• UBUNTU SERVER – نسخه سرور فاقد GUI است و فقط ارتباط به صورت COMMAND LINE است.
• UBUNTU CORE – نسخه کر برای محیط های امبدد با امنیت و آپدیت ها طراحی شده است.

در این بین بهترین گزینه نصب سیستم عامل UBUNTU SERVER است.

روش نصب سیستم عامل رزبری پای

برای نصب سیستم عامل بر روی رزبری پای به دو نرم افزار SD CARD FORMATTER و WIN32DISKIMAGER نیاز داریم.

نصب SD CARD FORMATTER

از نرم افزار SD CARD FORMATTER برای فرمت اس دی کارت استفاده می‌شود و این مرحله اجرای آن بسیار اهمیت دارد. لینک سایت و تصویر آن در ادامه ضمیمه شده است، دانلود کنید.

در این قسمت بر اساس نوع سیستم خود مثلا WINDOWS , MAC کلیک کرده و سپس در پایین صفحه بر روی ACCEPT کلیک کنید.

با کلیک بر روی ACCEPT وارد مرحله شوید.

نصب WIN32DISKIMAGER

از نرم افزار WIN32DISKIMAGER برای رایت سیستم عامل دانلود شده استفاده میکنیم. از طریق لینک زیر وارد سایت WIN32DISKIMAGER شوید.

سپس توسط یک MICRO SD/TRANSFLASH TO SD ADAPTER کارت حافظه را به مبدل وصل کرده و به سیستم خود متصل کنید. پس از دانلود OS نسخه ی ایمیج، از طریق نرم افزار WIN32DISKIMAGER بر روی IMAGE FILE کلیک کنید. سپس فایل دانلود شده را انتخاب کنید. سپس بر روی WRITE کلیک کنید. منتظر بمانید تا سیستم عامل نصب شود.

انتخاب نمایشگر برای رزبری پای

برای انتخاب نمایشگر رزبری پای گزینه های زیادی در پیش رو داریم. ال سی دی های ۳٫۲ تا ۱۰٫۱ اینچ به ترتیب بر اساس نیاز پروژه برای رزبری پای انتخاب می‌شوند.

ال سی دی ۳٫۵ اینچ رزبری پای

دقیقا هم اندازه با برد رزبری پای است و بر روی پایه های GPIO رزبری پای وصل می‌شود.

ال سی دی ۵ اینچ رزبری پای

ال سی دی ۵ اینچ در ابعاد بزرگ تری نسبت به ال سی دی ۳٫۵ اینچ است و فقط برای پروژه هایی که نیاز به حمل دارند، استفاده می‌شود.

ال سی دی ۷ اینچ رزبری پای

ال سی دی ۷ اینچ بهترین و به صرفه ترین انتخاب برای رزبری پای است. امکان کدنویسی با ال سی دی ۷ اینچ فراهم است و مدیریت آن ساده تر است.

ال سی دی ۱۰٫۱ اینچ رزبری پای

گران ترین اما حرفه ای ترین ال سی دی برای رزبری پای است. ال سی دی هایی که توسط WAVESHARE به صورت اختصاصی برای رزبری پای تولید می‌شود. برای راه اندازی نمایشگر رزبری پای به دو پارامتر بایستی توجه ویژه ای کرد.

انتخاب کابل تصویر با کیفیت

برای رزبری پای ۳ RASPBERRY PI با توجه به اینکه خروجی تصویر دارای پورت HDMI است، برای اتصال به ال سی دی به کابل مبدل HDMI TO HDMI نیاز داریم.

برای رزبری پای ۴ RASPBERRY PI با توجه به اینکه خروجی تصویر دارای پورت MICRO HDMI است، برای اتصال به ال سی دی به کابل مبدل HDMI TO MICRO HDMI نیاز داریم.

برای رزبری پای ۴۰۰ RASPBERRY PI با توجه به اینکه خروجی تصویر دارای پورت MICRO HDMI است، برای اتصال به ال سی دی به کابل مبدل HDMI TO MICRO HDMI نیاز داریم.

انتخاب آداپتور مناسب برای رزبری پای

انتخاب آداپتور مناسب برای رزبری پای از آخرین قدم ها و اما مهم ترین بخش است. بهترین تغذیه برای رزبری پای ۳ و رزبری پای ۴ آداپتور ۵ ولت ۲٫۵ تا ۳ آمپر از برندهای معتبر است. بسیاری از کاربران با انتخاب آداپتورهای کم قیمت چالش های عجیبی را رقم میزنند. بهترین انتخاب برای رزبری پای با وجود هزینه ی بسیار، آداپتور اورجینال برند رزبری پای است. قدم بعدی استفاده از آداپتورهای برندهای تولید کننده معتبر است تا افت جریان برای رزبری پای پیش نیاید. رزبری پای ۳ دارای پورت MICRO USB و رزبری پای ۴ و رزبری پای ۴۰۰ است.

روش راه اندازی رزبری پای

تا این مرحله سیستم عامل را برای رزبری پای RASPBERRY PI نصب شده است. پشت برد رزبری پای اسلات MICRO SD برای قرار گرفتن کارت حافظه قرار گرفته شده است. کارت حافظه را قرار دهید. سپس موس و کیبورد را در صورت نیاز از طریق پورت USB به رزبری پای متصل کنید. در قدم بعدی کابل تصویر MICRO HDMI TO HDMI و یا HDMI TO HDMI را به رزبری پای وصل کنید. پس از این مراحل آداپتور را به رزبری پای RASPBERRY PI وصل کنید. رزبری پای روشن شده  سیستم عامل بوت می‌شود. همه چیز برای شروع کار با رزبری پای RASPBERRY PI آماده است.

اتصال به وای فای WIFI

در این آموزش RASPBERRY PI OS به عنوان سیستم عامل اصلی نصب شده است. پس از ورود به دسکتاپ برای فعال سازی وای فای WIFI بر روی آیکون وای فای در بالای تصویر که علامت ضربدر خورده است، راست کلیک کنید. گزینه ی Click Here to set wireless LAN country را انتخاب کنید. بر روی پنجره ی باز شده از آیتم country کشور ایران را انتخاب کنید. سپس بر روی ok کلیک کنید. پس از انتخاب مجدد گزینه ی وای فای را انتخاب کنید. لیست وای فای های محل شما در این بخش نمایش داده می‌شود. وای فای مورد نظر را انتخاب و سپس پسورد را وارد کنید. به همین سادگی به اینترنت متصل شدید.

اتصال به بلوتوث رزبری پای

برای اتصال به بلوتوث رزبری پای بالای صفحه در کنار آیکون وای فای، آیکون بلوتوث قرار گرفته شده است. آن را انتخاب کنید. در این قسمت با انتخاب Make Discoverable میتوانید بلوتوث را شناسایی و انتخاب کنید.

تنظیمات اولیه رزبری پای Raspberry Pi Configuration

در قدم بعدی پس از فعال کردن وای فای wifi بایستی تنظیمات اولیه را انجام دهید. برای اینکار از منو رزبری پای مسیر زیر را دنبال کنید.