Raspberry pi 3 model b полное описание.

Когда не хватает мощности Arduino, на помощь мейкеру приходит тяжелая артиллерия в виде микрокомпьютеров Raspberry Pi . Чаще всего “малиновые пироги” или “малинки”, как их еще называют, используются в задачах обработки видео, аудио информации и сложных коммуникаций. В этой статье мы познакомимся с Raspberry, узнаем, что такое микрокомпьютер, какие модели сегодня актуальны и как можно использовать это устройство в своих проектах.

С помощью Raspberry Pi можно сделать умного робота, распознающего своего хозяина или домашний сервер умного дома, передающего по WiFi или Ethernet. Вы можете подключить к микрокомпьютеру датчики, двигатели, реле и многое другое. Таким образом, сферы применения Raspberry и Arduino в DIY проектах сильно пересекаются.

Что такое одноплатные микрокомпьютеры?

Микрокомпьютер – это устройство, имеющего архитектуру полноценного компьютера, но отличающееся своими размерами. Сегодня на рынке представлены сотни(!) различных моделей (включая клоны Raspberry) от десятков производителей и этим рынок одноплатников существенно отличается от рынка обычных компьютеров, на котором между лидерами давно уже распределены все доли рынка.

Микрокомпьютеры чаще всего создаются под конкретные задачи, они не могут конкурировать с обычными компьютерами, уступая им в мощности и удобстве. Но зато они более дешевы, просты, имеют компактный размер и потребляют меньше энергии. Это делает микрокомпьютер важным элементом мобильных автоматизированных систем.

Raspberry Pi является сегодня наиболее известным представителем семейства одноплатных микрокомпьютеров. Это достаточно дешевая и доступная плата начального уровня, которую можно купить во множестве интернет-магазинов. Азиатские производители создали большое количество клонов (Orange Pi, Banana Pi и другие), которые можно использовать в своих проектах. И другим очень важным преимуществом “малинки” является огромное сообщество разработчиков, занимающихся развитием архитектуры и программного обеспечения. Выпущено множество книг, учебных пособий, операционных систем и удобных инструментов, существенно облегчающих начинающим начало работы с системой. Поэтому именно с этим микроконтроллером рекомендуется начинать работу тем, кому уже стал “мелковат” ардуино.

Что такое Raspberry Pi?

Raspberry Pi представляет собой недорогой компьютер размером с кредитную карту, который присоединяется к монитору ПК или телевизору и использует стандартную клавиатуру и мышь. Внешне компьютер представляет собой небольшую четырехслойную печатную плату с USB, HDMI и другими разъемами, слотом для Micro SD, а также гребенкой контактов GPIO. Корпус, карту памяти, клавиатуру, мышь, монитор, блок питания нужно приобретать дополнительно.

При помощи “малинки” можно научиться программировать на языках Scratch и Python. Изначально микрокомпьютер разрабатывался с целью применения для обучения в школах и университетах, поэтому для него существует множество программных пакетов и даже специальная операционная система для детей.

Ключевой особенностью Raspberry является возможность присоединения к нему внешних устройств и управления ими с помощью различных программных пакетов (наиболее популярным является Python). Всевозможные датчики, светодиоды, двигатели, реле и другие электронные компоненты могут подключаться через GPIO контакты так же, как к Arduino. Поэтому мы можем существенно расширять функционал микрокомпьютера, создавая из него рабочую станции для каждого конкретного проекта.

История появления Raspberry

Разработчиком прибора является британская фирма Raspberry Pi Foundation. Первый образец был представлен Дэвидом Брэбеном в мае 2011 года. Начало производства первой партии модели В датируется январем 2012 годом. С тех пор ежегодно компьютер модернизировался, и в продажу поступали более совершенные компьютеры.

История выпуска моделей:

29 февраля 2012 года – старт продаж Model В.
14 декабря 2012 года – начало производства модели Raspberry Pi «A».
14 июля 2014 года – выпуск третей версии Raspberry Pi «B+».
2 февраля 2015 года – выпуск Raspberry Pi «2B».
26 ноября 2015 года – выпуск нового микрокомпьютера Raspberry Pi Zero, оснащенного несмонтированным разъемом GPIO.
29 февраля 2016 года – выпуск модели Raspberry Pi 3, отличающейся 64-битным процессором, наличием WI-FI и Bluetooth.
28 февраля 2017 года – модернизированная версия Raspberry Pi Zero W с WI-FI и Bluetooth.

Распиновка платы Raspberry Pi model A+

Model A+ является бюджетной версией платы Raspberry Pi. Устройство выпущено в 2014 году на замену оригинальной Model A. Плата представлена на рисунке ниже.

В отличие от предыдущей модели А+ обладает следующими характеристиками:

Большим количеством выходов GPIO – теперь их стало 40.
Micro SD-разъемом.
Пониженное потребление энергии – линейные регуляторы напряжения были заменены на переключающиеся регуляторы, и это позволило сэкономить энергию.
Усовершенствованная аудиосистема – в плате присутствует отдельный источник питания с пониженным шумовым уровнем.
Уменьшенный форм-фактор – композитный аудиовыход встроен 3,5-мм аудиовыход, наличие крепежных отверстий, USB-разъем расположен на краю платы.

Распиновка представлена на рисунке

1, 17 контакты – питание 3,3 В.

2, 4 контакты – напряжение питания 5 В. Подключено напрямую к входному напряжению платы.

3 – выход SDA (один из I2C-пинов на плате).

5 – SCl (также одни из I2C-выходов на плате).

6, 9, 14, 20, 25,30, 34, 39 – Земля. Все заземляющие контакты соединены, можно использовать любой выход, который ближе к оставшимся элементам.

8 – TXD, один из 2 UART-выходов, отвечающий за передачу данных. UART-контакты обычно используют для взаимосвязи Ардуино и Raspberry Pi. Важно правильно соединять платы, так как Pi питается от напряжения 3,3 В, а ардуино – от 5 В.

10 – RXD, выход для UART, отвечающий за прием данных.

11, 13, 15, 16, 18, 22, 29, 3, 32, 33, 36, 37 – зарезервированные контакты.

12 – PCM_C вывод, который используется совместно со специальным ШИМ-методом. Обеспечивает прямой доступ к памяти.

19, 38 – MOSI-контакты.

21, 35 – MISO-контакты.

23, 40 – SCLK-контакты.

24, 26 – CS0 и CS1 выходы.

27,28 – ID_SD, зарезервированы для I2C коммуникации с энергонезависимой памятью.

Плата Raspberry Pi Model A+ используется в проектах, в которых важно поддерживать низкое энергопотребление и где не требуется наличие интерфейса Ethernet.

Плата Raspberry Pi 3 model B

Raspberry Pi model B является наиболее распространенной платой. По сравнению со своим предшественником Pi 2 Model B обладает 64-битным процессором ARM Cortex-A53 и встроенным Wi-Fi и Bluetooth. Плата имеет 1 ГБ оперативной памяти, которая делится с графической системой. Способов применения платы множество – с их помощью можно создавать игровые приставки, охранные системы, планшеты и прочие электронные устройства.

Для подключения наушников и колонок имеется 3,5-миллимитровый разъем. Также имеется 4 USB-выхода, к которым можно присоединять периферию. Подключение различных модулей осуществляется через 15-пиновые слоты:

DSI – предназначен для присоединения дисплея;
CSI-2 – присоеднинение камеры через интерфейс MIPI.

Для низкоуровневых интерфейсов используются выходы:

Общего назначения – 40 портов ввода/вывода;
UART;
Входы питания и земля.

Для коммуникации используются интерфейсы Ethernet, Wi-Fi 802.11n и Bluetooth 4.1. В качестве жесткого диска плата использует microSD-карту с установленной на ней операционной системой. Карту памяти лучше использовать объемом в 8 ГБ. Raspberry Pi model B использует операционную систему Linux.

Питание устройства осуществляется адаптером на 5 В через USB разъем или выходы питания. Специальный выключатель питания отсутствует на Raspberry Pi, чтобы включить устройство, достаточно просто подключить кабель питания.

Плата Raspberry Pi model Zero

Серия плат model Zero отличается от своих предшественников меньшими размерами. Существует 2 вида плат этого вида – model Zero и новая версия Zero W. Вторая отличается только наличием Wi-fi и Bluetooth на борту.

Технические характеристики Raspberry Zero:

512 МБ оперативной памяти;
Одноядерный процессор ARMv6Z ARM1176JZF-S с тактовой частотой 1 ГГц;
Мини HDMI порт;
2 микро USB порта, один для подключения к компьютеру;
Wi-Fi 802.11n;
Bluetooth 4.1

Расположение выходов и распиновка представлены на рисунке. Плата оснащена 40 портами входа-выхода общего назначения, UART, I2C, SPI, выходами питания 3,3 В и 5 В и землей. Важно отметить, что разъем не припаян и требуется самостоятельный монтаж.

Новая модель Zero W использует microSD, в отличие от старшей модели, которая использует miniSD для работы. Флеш-карта используется в качестве носителя, ее объем должен быть не менее 2 ГБ. Питание платы осуществляется при помощи 5-вольтового адапрета через пины питания или микро-USB вход.

Из недостатков можно отметить малую скорость выполнения по сравнению с Raspberry Pi 3 model B. Но по сравнению с B Zero обладает меньшими размерами, что позволяет использовать его в миниатюрных разработках. Используется Raspberry Pi model Zero в тех же сферах, что и остальные компьютеры этого семейства. Плата может быть оснащена периферийными устройствами, блоком питания, экраном. С помощью этих микрокомпьютеров создаются системы видеонаблюдения, игровые системы, бытовые приборы. Наличие Wi-Fi и Bluetooth позволяет расширить диапазон применения. Одновременно с выпуском Raspberry Pi model Zero W компания представила линейку корпусов для компьютера. Корпусы оснащены отверстием для разъема GPIO и установки камеры.

Сравнение моделей Raspberry Pi

Оперативная память

Платы Model A и Model A+ обладают наименьшим объемом памяти – всего 256 МБ. Model B до октября 2012 года также обладала объемом в 256 МБ, после объем был увеличен до 512 МБ, как и у Model B+. В плате Raspberry Pi 3 – наибольший размер памяти, 1 ГБ.

USB порты

Платы Model A и Model A+ оснащены одним портом USB 2.0, в версии Model B количество портов увеличено до двух, а в Model B+ и Pi 3 до четырех. Наиболее заметные изменения у Raspberry Pi Zero – в ней появился один разъем 1 Micro USB OTG.

Аудиовыходы

По этому параметру также отличается модель Raspberry Pi Zero – в этой плате 3,5-миллиметровый джэк, HDMI заменен на многоканальный HD звук через HDMI.

Формат карты памяти

Для моделей A и B использовались карты памяти SD / MMC / SDIO. Все последующие модели используют MicroSD карту.

Количество портов

Модели A и B оснащены 26-выводным GPIO разъёмом, в следующих моделях это число увеличено до 40.

Потребление энергии

Самым энергосберегающим устройством является Raspberry Pi Zero – она использует всего 160 мА. Наибольшее потребление энергии – у платы Raspberry Pi 3 (800 мА-2.5 мА,4 Вт). Первая модель А потребляет 300 мА (1,5 Вт), модели B, A+, B+ требуют порядка 600-700 мА.

Размеры

Самое миниатюрное устройство – Raspberry Pi Zero, его габариты 65.0 x 30.0 мм x 5мм. Немного больше модель А+, у которой размеры равны 65.0 x 56.0 мм x 12мм. Остальные платы обладают примерно одинаковым размером 85.0 x 56.0 мм x 17мм.

Где купить Raspberry Pi

Благодаря огромной популярности микрокомпьютеров Raspberry Pi их можно приобрести в любой точке мира в любом магазине. Но официальными продавцами считаются только 2 европейские фирмы – это «RS Components» и «Element 14». Обе фирмы поставляют мини-компьютеры в упаковках с различным дизайном, но товары от обоих поставщиков сделаны в Англии.

Со временем появились и китайские аналоги, которые можно купить на AliExpress. Сразу же возникает вопрос о подлинности этих гаджетов. Анализ китайской и английской версии можно провести, сравнив их рабочие характеристики, производительность процессора, памяти.

Процессор в оригинальной английской версии работает немного быстрее китайского аналога, то же самое касается и оперативной памяти. Отличия в работе минимальны, из чего можно сделать вывод, что китайская версия Raspberry Pi не хуже по своим рабочим параметрам.

Примеры проектов с Raspberry Pi

Управление портативной метеостанцией. При помощи Raspberry Pi можно реализовать устройство, которое будет записывать все метеоданные – скорость ветра, температуру, осадки. Можно запрограммировать устройство на автообновление сайта с погодными условиями.

Цифровая фоторамка. При помощи Raspberry P можно самостоятельно изготовить рамку для фотографий, сэкономив при этом примерно половину стоимости. Фоторамка – это медиа-панель, которая управляется Raspberry P. Рамку можно модернизировать – она будет показывать не только фотоснимки, но и дату и время, воспроизводить аудиозаписи, показывать прогноз погоды.

Система автоматизации в доме. Если совместить Raspberry Pi с Ардуино и программой Node.js, можно создать эффективный способ управления всеми электронными устройствами в доме. Вариантов работы много – автоматическое включение и выключение света при помощи датчика освещения, включение/выключение телевизора, регулирование температурного режима в доме.

При помощи платы Raspberry Pi можно реализовывать самые разные проекты – от музыкальных инструментов до фотоаппаратов и планшетов. Причем использование этой платы может существенно снизить стоимость самодельного прибора.

Новая версия самого доступного компьютера в мире избавилась от досадных недостатков и стала ещё лучше.

На первый взгляд, Raspberry Pi 3 Model B ничем не отличается от прошлогодней модели: те же порты, те же интерфейсы ввода / вывода, та же системная плата, и так далее. Но не дайте ввести себя в заблуждение! Raspberry Pi 3 — это, конечно, не революция, но… событие! Ушли в прошлое проблемы при настройке, прибавилось производительности, а ценник остался прежним. Впрочем, обо всем по порядку.

Быстрее, выше, сильнее

Характеристики Raspberry Pi 3:

SoC: Broadcom BCM2837 64-bit system-on-chip с 4 ядрами ARM Cortex-A53 CPU тактовой частотой 1.2 ГГц;
Процессор: 4X ARM Cortex-A53, 1.2GHz;
Графика: Broadcom VideoCore IV;
Оперативная память: 1 ГБ LPDDR2 (900 MHz);
Встроенная память: карты памяти формата microSD;
Сетевые интерфейсы: 10/100 Ethernet, Wi-Fi 2.4GHz 802.11n, Bluetooth 4.1 Classic, Bluetooth Low Energy;
Интерфейсы ввода / вывода (GPIO): 40-пиновый;
Порты: HDMI, 3.5 мм выход для аудиоаппаратуры, 4 USB 2.0, Ethernet, Camera Serial Interface (CSI), Display Serial Interface (DSI).

Новый Raspberry Pi 3 размером с банковскую карту получил три значимых апгрейда: обновленную «систему на чипе» с расширенными возможностями для воспроизведения графики и вычислительными возможностями, модуль Wi-Fi 2.4GHz 802.11n и поддержку Bluetooth 4.1/Low Energy.

Казалось бы, что здесь такого? Однако новое «железо» дает гораздо больше возможностей для использования в реальном мире. Особенно это касается беспроводных интерфейсов, которые теперь работают «из коробки» с предустановленной (и рекомендованной к использованию) ОС Raspbian. Жить владельцу такого устройства теперь стало проще (и намного!) — больше никаких Wi-Fi адаптеров, подключений через Ethernet и тому подобных «ужасов».

Одной из проблем первых Raspberry Pi была невозможность подключить всё, что нужно — в них была только пара USB-портов, так что приходилось задействовать «костыль» в виде USB-хаба. Теперь портов в два раза больше — сразу четыре. Подключайте всё, что необходимо! Также появилась нативная поддержка Bluetooth — людям, которые используют Raspberry Pi как недорогой бокс для потокового воспроизведения медиафайлов, наверняка понравится. И не только им — ведь теперь к Pi можно подключить огромное количество гаджетов и сенсоров.

При этом размеры самого Raspberry Pi 3 не увеличились. Новый беспроводной модуль сделали таким миниатюрным, что разглядеть его в деталях можно через микроскоп или в увеличительное стекло.

SoC Raspberry Pi 3 также прибавил в производительности. Ядер здесь, как и в Pi 2, четыре, но процессор — Cortex-A53, а не А7, а тактовая частота — 1,2 ГГц, а не 900 мегагерц. Проще говоря, ядра у новой версии — более производительные и работают на более высоких тактовых частотах. Что касается графики, то скорость Broadcom VideoCore IV была увеличена с 250 МГц до 400 МГц.

Что эти цифры означают на практике? В отличие от предшественника, Raspberry Pi 3 способен воспроизводить 1080р-видео на скорости в 60 кадров в секунду — для сравнения, Pi 2 «умел» только 30 кадров. Показ видео идет через браузер Iceweasel (ставится отдельно), всё работает очень плавно.

Но самое главное — Pi 3 нечасто напоминает вам о том, что он стоит всего 35 долларов. Предыдущие версии расстраивали раздражающими паузами и лагами даже при выполнении базовых задач вроде проверки почты или работы с документами в LibreOffice. В новом Pi ничего такого нет и близко. Конечно, с настольным ПК или даже «хромбуком» вы его в этом смысле не перепутаете, но… Создатель Raspberry Pi Foundation Эбен Аптон ни разу не лукавил, когда сказал, что:

«Приростом производительности на 50-60 процентов мы добились того, что стал куда более желанной заменой ПК».

Бенчмарки

Хотя ARM-процессор Raspberry Pi 3 несовместим с популярными бенчмарками, кое-что понять о его возможностях всё же можно.

Тест в бенчмарке Sunspider 1.0.2 Javascript (через встроенный браузер Epiphany). Чем меньше миллисекунд требуется устройству на прохождение бенчмарка, тем лучше. Результаты говорят сами за себя:

Расклад сил сохранился и после «прогона» через Google Octane 2.0 (использовался уже браузер Iceweasel). Чем больше, тем лучше:

Как можно видеть, Pi 3 почти в два раза обходит предшественника.

Sysbench. Результаты показывают, сколько секунд каждому компьютеру требуется для того, чтобы выполнить операцию, так что чем меньше, тем лучше. Здесь отрыв Pi 3 от Pi 2 измеряется уже минутами!

Напомним, что Raspberry Pi 2 предлагал в 5 раз более быструю производительность по сравнению с оригинальным Pi. Так что, если вы пользовались первым «пирогом», а теперь обновитесь сразу до третьего, то будете просто поражены приростом по скорости работы.

Целый Piрог

Конечно, при всех своих плюсах Pi 3 сам по себе не заработает. Вам придется подключить к нему монитор или телевизор, клавиатуру и мышь (даже если у периферийного устройства есть модуль Bluetooth, сначала придется подключать через USB) найти для него зарядку (5 В, 2,5 А) и корпус (надо же чем-то закрывать системную плату от внешних воздействий).

Также потребуется операционная система и постоянная память, с обеими задачами справится обычная microSD. Подходящих операционок много — начиная от более «общих» дистрибутивов Linux и заканчивая ОС, созданными под специальные задачи: Windows 10 IoT (для гаджетов из мира «интернета вещей»), OpenElec для использования в качестве медиапроигрывателя и сборки Raspbian для работающих на Pi погодных станций.

Тестовый компьютер работал на Raspbian — официально поддерживаемой Raspberry Pi Foundation операционной системой. Для неё есть подробные инструкции по установке, так что проблем не испытают даже люди, далекие от «компьютерных» дел вроде этого. Raspbian — ОС с небольшими возможностями, изначально её создавали как операционку для детей, ранее никогда не видевших компьютера.

Помимо базовых инструментов вроде просмотрщика изображений, браузера Epiphany и офисных программ LibleOffice, в Raspbian можно найти и софт для разработки. Здесь есть Wolfram Mathematica, инструменты для создания программ на Python, Java-окружения, а также образовательное ПО для обучения детей программированию — Scratch и Sonic Pi (создание новых звуков при помощи кода). Нашлось место и популярной игре Minecraft Pi — но для того, чтобы сыграть в неё, понадобится умение пользоваться программным окружением Python и Minecraft Python API.

В Raspbian также есть и Pi Store — магазин с сотнями дополнительных инструментов. Новое ПО можно добавлять и через терминал.

Послесловие

Вычислительные мощности Raspberry Pi 3 наконец-то позволяют использовать его в качестве компьютера, а не для гиковских проектов или как медиасервер. В прошлом остались проблемы с производительностью, недостатком портов и отсутствием беспроводных интерфейсов. Вам больше не нужно сражаться с Pi для того, чтобы просто заставить его работать. И всего этого удалось достичь без потери привлекательного ценника в $35!

Если вам необходим очень дешевый компьютер или файловый сервер, Raspberry Pi 3 — это то, что нужно. Он прекрасен.

Сегодня одноплатный микрокомпьютер Raspberry Pi празднует свой четвертый День рождения, и, наряду с наилучшими пожеланиями, мы рады выразить свой восторг по поводу появления новейшей платы. Спустя почти ровно год после выхода Raspberry Pi 2, поприветствуйте новый Raspberry Pi 3, model В. Новая плата – это первый 64-битный Raspberry Pi, и он идет со встроенным Wi-Fi и Bluetooth.

Нацеленный не просто на то, чтобы заменить настольный компьютер, но и на то, чтобы использоваться во встроенных проектах, Pi 3 намеренно проектировался, скорее, как эволюция, а не как революционный поворот в платформе Raspberry Pi. Что очень даже имеет смысл.

Raspberry Pi 3 Model B — Характеристики

Двухъядерный 64-битный ARM Cortex A53 процессор с тактовой частотой 1.2 ГГц
Почти на 50% быстрее чем Raspberry Pi 2
802.11n беспроводное подключение по Wi-Fi
Bluetooth 4.1 (включая Bluetooth Low Energy)
400МГц VideoCore IV multimedia
1ГБ LPDDR2-900 SDRAM (т.е. 900MHz)
Цена $35

Новый Raspberry Pi 3, Model B.

Учитывая, что на данный момент продано более 8 миллионов плат Raspberry Pi, для компании преемственность и поддержание связи с прежними модификациями микрокомпьютера является важным моментом. Это – множество пользователей и обучающих материалов. На самом деле, такая политика преемственности и поддержания связи с прежними модификациями была одним из моментов, на которых сделал акцент Эбен Аптон, основатель компании Raspberry Pi. Заметим, что такая политика является движущей силой для многих проектных решений, которые лежат в основе платы.

Raspberry Pi 3 – быстрый.

Внешне, новая плата выглядит почти так же, как и ее предшественница. Но несмотря на то, что цена на нее осталась прежней – плата все так же стоит 35 долларов, – внутри нее произошло много изменений. Архитектура ARM v7 модели Raspberry Pi 2 осталась в прошлом: новая плата – это первый 64-битный Raspberry Pi, с 64 битным 4-х ядерным процессором ARM Cortex A53 с тактовой частотой 1.2 ГГц.

И это делает работу нового чипа BCM2837 более, чем на 50% быстрее, чем работа модели Raspberry Pi 2, и почти в десять раз быстрее, чем работа оригинальной Модели В. Хотя такие эксплуатационные качества действительно дорого обходятся: новый Raspberry Pi 3 тянет в полтора раза больше мощности, чем старый Raspberry Pi 2.

Однако Raspberry Pi 3, по-видимому, переступил порог производительности. Несмотря на то, что объем встроенной оперативной памяти в 1 Гбайт, который нам давала модель Raspberry Pi 2, не увеличился, новый микрокомпьютер, по-видимому, стал «достаточно хорош», чтобы заменить настольный ПК практически для всех случаев и почти на все случаи.
Чип BCM2837, питающий новый мини-компьютер, – это прямая эволюция чипа BCM2836, который использовался в Raspberry Pi 2, и BCN2835, который использовался в оригинальной версии Raspberry Pi Zero.

BCM2837, двухъядерный 64-битный ARM Cortex A53 процессор.

Компания расценивает преемственность и неразрывную связь между модификациями платы как жизненно важную составляющую своей продукции.

Raspberry Pi 3 имеет сетевые подключения.

Наверное, самая большая перемена – это то, что новый Raspberry Pi 3 идет и со встроенным Wi-Fi, и со встроенным Bluetooth 4.1. А это значит, что новая модель будет поддерживать Bluetooth «Классический» и, что еще более полезно, Bluetooth LE. А это делает новый Raspberry Pi не просто заменой настольному компьютеру, но и превосходным хабом для развивающегося Интернета устройств.

Несмотря на то, что к Raspberry Pi всегда можно было добавить USB-адаптеры Wi-Fi и Bluetooth, элементы, встроенные в саму плату, все-таки намного упрощают вам жизнь. Раньше, добавить сторонние USB-адаптеры Wi-Fi и Bluetooth LE стоило еще 20 долларов сверх цены Raspberry Pi. То, что теперь радио-чип встроен в саму плату, избавляет вас от лишних расходов, а также устраняет проблемы несовместимости аппаратуры и драйверов.

Почти неминуемо, новости о новом Raspberry Pi просочились еще до появления самого компьютера: слухи начали появляться почти за две недели до сегодняшнего официального старта. Но, как и в случае со многими техническими продуктами сегодня, именно неизбежная подача документов на сертификацию в Федеральную службу связи раскрыла все карты, хотя я не уверен, что компания простит CPC то, что они так легко позволили людям фактически заказывать плату еще до ее старта.

По отзывам первых владельцев, новый микрокомпьютер действительно работает стабильно и быстро. Сказав это, отметим, что в то время, когда мы тестировали, компания все еще довольно усердно трудилась над пакетом поддержки платформы Wi-Fi и Bluetooth, и что поддержка элементов встроенного Bluetooth не будет доступна в день старта модели – хотя совсем скоро она появится во всех новых устройствах компании.

Мы также столкнулись с проблемой со встроенным Wi-Fi, которая возникала только тогда, когда новая плата работала в «безголовом» режиме (режиме Headless). В конечном итоге, мы определили, что она возникает при использовании энергосберегающего режима на чипе подключения. В сущности, компьютер переставал отвечать на запросы в «безголовом» режиме, если он был подсоединен к сети только через Wi-Fi.

Между тем, если вы работаете на компьютере в «безголовом» режиме, не забывайте включать проверку на активность в своем SSH-клиенте, иначе вы столкнетесь с похожими проблемами.

Обзор элементов Raspberry Pi 3.

Не считая расположения LED-индикаторов, нового радио-чипа и антенны, расположенной между разъемом дисплея и блоком интерфейса GPIO, новая плата очень похожа на версию Raspberry Pi 2. Однако среди элементов электронного устройства есть ряд интересных моментов, которые стоит отметить, и которые, возможно, сразу вы и не увидите.

Лицевая сторона Raspberry Pi 3 с чипом Broadcom BCM2837 (слева по центру) и SMSC LAN9514 USB/Ethernet контроллером (справа).

Тыльная сторона платы Raspberry Pi 3 с 1ГБ LPDDR2-900 SDRAM (центр) и BCM43438 передатчиком (справа, выше слота под SD карту).

Многие изготовители используют предварительно изготовленные «съемные модули», чтобы добавить устройству беспроводную мощность, а это значит, что для того, чтобы вывести свои платы на рынок, они могут положиться на сертификацию модуля. Однако беспроводной радио-чип нового Raspberry Pi впаян непосредственно в плату. Несмотря на то, что это значит, что новый микрокомпьютер должен быть сертифицирован Федеральной службой связи, – а это сильно увеличивает его начальную стоимость, – в перспективе это обходится гораздо дешевле и упрощает производство в крупных масштабах. Мы считаем, что выпуск Raspberry Pi 3 будет достаточно большим, так что компания сделала правильный выбор.

У Raspberry Pi 2, который не очень дружит с камерой, возникали проблемы с чипом импульсного источника питания (SMPS-чипом), оказавшимся слишком фоточувствительным. Очень интенсивный поток света – например, при фотографировании со вспышкой – вызывал скачки в подаче питания, отчего компьютер перезагружался. Глядя на блестящий радио-чип BCM43438, мы можем сказать, что ему также не хватает какой-либо герметизации, так что, возможно, с ним возникнут похожие проблемы. Однако стоит заметить, что SMPS-чип на новой плате имеет надежную герметизацию.

Еще один интересный момент мы находим на обратной стороне платы, прямо рядом с беспроводным радио-чипом: это похоже на антенну без сердечника под UFL-разъем, а на шелковом трафарете рядом значится название “J13”. Вы только что могли видеть антенну платы на изображении над откидывающейся частью платы, прямо под пустыми контактами.

Несмотря на то, что поддержки от компании мы не получим – документальное оформление нарушило бы условия их сертификации Федеральной службой связи, – я не могу дождаться, когда смогу сделать первую модернизацию, добавив к Raspberry Pi «баночную» антенну. Для этого можно либо перепаять встроенную антенну, либо использовать те самые пустые контактные площадки на обратной стороне. От дешевой Wi-Fi антенны дальнего действия нас отделяет только банка от чипсов Pringle’s.

Внешне коробочка Raspberry Pi 3 отличается от упаковок предыдущих версий только надписями на оборотной стороне и логотипами беспроводных интерфейсов.

Внутри - плата в антистатическом пакетике и пара бумажек (информация об устройстве и инструкция для первого включения).

Новая «Малинка» практически полностью повторяет предыдущие версии (разве что у первой был распаянный аналоговый видеовыход, но в третьей модели, как и во второй, он реализован через 4-пиновый 3,5-миллиметровый мини-джек).

Справа - плата Raspberry Pi 3. В её верхнем правом углу на фотографии видно антенну Wi-Fi

Небольшие различия можно заметить, если присмотреться. Плата немного перекомпонована по сравнению с последней ревизией второй версии Raspberry Pi, и всё ради того, чтобы разместить крошечные антенны Wi-Fi и Bluetooth.

Технические характеристики

Наиболее важным изменением в Raspberry Pi 3 стала новая 64-битная платформа от Broadcom с более высокой частотой (1 200 МГц против 900 МГц). К сожалению, пока пользователям доступна только повышенная частота, наборы 64-битных команд ещё не реализованы. Поскольку ядро однокристальной системы всё так же построено на архитектуре ARMv7, не требуется отдельного ядра - можно использовать систему от (от первой версии не подойдёт: она построена на ARMv6). Для понимания производительности: процессоры на такой же основе Cortex-A53 устанавливаются в смартфоны начального и среднего уровней.

Другим важным моментом для пользователей стало появление распаянных на плате беспроводных интерфейсов. Это позволит сэкономить на покупке отдельных стиков 5–15 долларов. Поддерживается работа с двумя типами Bluetooth 4.1: Classic и Low Energy. Это позволит работать практически с любой периферией, включая гарнитуры, мыши, клавиатуры и домашние медиасистемы.

В целях экономии и обеспечения совместимости с платформой Wi-Fi представлен однодиапазонным модулем с поддержкой стандарта 802.11n , обеспечивающего передачу данных до 150 Мбит/с. Антенна одна, так что повышенные скорости пользователям недоступны.

Набор проводных интерфейсов и их компоновка не изменились. Всё те же две пары USB 2.0, microUSB для подключения питания и периферии, HDMI и 3,5-миллиметровый джек для вывода цифрового или аналогового потока. По заявлениям производителя, реализация работы с GPIO, CSI и DSI не изменена, так что переустановка драйверов не потребуется.

Операционные системы и софт

Raspberry Pi 3 поддерживается стандартным набором операционных систем, в том числе Raspbian (официальным вариантом Debian), а также Debian Wheezy, Ubuntu MATE, Fedora Remix. В Raspbian сегодня встроена масса приложений для обучения и программирования на Python (основном языке работы с Raspberry), бесплатная версия Wolfram Mathematica.

Стандартные оболочки для медиацентра представлены OpenELEC и OSMC . Фирменный дистрибутив Windows 10 работает на плате третьей версии всё так же, через PowerShell, с поддержкой только 32-битных приложений. Все эти ОС давно знакомы энтузиастам, отлично обновляются и не представляют особого интереса в рамках обзора.

Raspberry Pi 3 работает и с другими системами. Во-первых, это Android TV, о которой мы совсем недавно. Она работает только на третьей версии платы, и даунгрейд пока не предвидится. При установке Android TV можно получить очень дешёвый, но стабильный и энергоэффективный домашний медиацентр.

Во-вторых, дистрибутив Chromium OS. О возможностях Chromium можно говорить бесконечно. Этот дистрибутив обновляется так же быстро, как официальная система для Chromebook. И, пожалуй, именно за ней будущее Raspberry в качестве домашнего устройства - настольного или стендового компьютера, сервера или базы для умного дома.

Производительность

Если верить заявлениям компании, то повышение производительности благодаря смене платформы выглядит так:

Впечатляюще смотрится и изменение энергопотребления:

open-electronics.org

К сожалению, из-за повышенных частот нагрев платы значительно увеличился. Некоторые тесты показывают, что процессор может нагреваться до 101 °C. Правда, разработчики уверяют , что эффективно реализовали троттлинг (снижение рабочей частоты при нагреве). Но дополнительное охлаждение, пусть и пассивное, всё же требуется.

По сравнению с предыдущими версиями Raspberry производительность действительно выросла. В чём это выражается?

Оперативной памяти достаточно для непрерывной работы со стандартными для платы приложениями.
Работа с графическим интерфейсом (GUI) происходит без лагов и лесенок.
Работа в офисных NIX-редакторах возможна даже с тяжёлыми документами.
Quake III на максимальных настройках даёт порядка 90 FPS.
При отсутствии аппаратного декодирования видео на YouTube проигрываются при 480p, при включении аппаратного декодирования воспроизводятся видео вплоть до 1080p.

Пропускная способность сети (проводной и беспроводной):

Сравнение с конкурентами

Благодаря встроенным беспроводным интерфейсам приобретение Raspberry Pi 3 будет более выгодным по сравнению с предыдущими версиями. Раньше приходилось докупать отдельные стики Bluetooth и Wi-Fi, работающие без установки драйверов. Скорости они обеспечивают сходные с интегрированными чипами, но удорожают конструкцию минимум на 5 долларов за каждый модуль.

Повышенная производительность по сравнению с большинством аналогов, таких как Raspberry Pi 2, Orange Pi, Banana Pi, позволяет использовать третью «Малинку» в качестве настоящего десктопа, на что большинство прочих устройств не способно.

Таким образом, Raspberry Pi 3 при цене в 36 долларов является наиболее перспективной платформой для радиолюбителей, программистов-фанатов и даже домашних мастеров. На ней можно не только построить какое-нибудь простое устройство, но и научиться программированию и работе с микроконтроллерами.

Здравствуйте друзья

После того, как я испытал возможности системы управления умным домом Domoticz на своем настольном компьютере и убедился в том, что она отлично дополняет, а где и заменяет Mi Home - штатную систему Xiaomi - я решил приобрести для нее отдельный одноплатный компьютер - Raspberry Pi. И в этом обзоре я расскажу про свой опыт.

Вступление

Для тех кто не читал мой первый обзор про Domoticz - . Буквально после первых удачных экспериментов, я загорелся идеей отдельной аппаратной базы для нее, в качестве рабочей платформы настольный ПК не подходит. Выбор свой я остановил, после штудирования пабликов - на Raspberry Pi Model 3 B - компактный но мощный одноплатный компьютер на базе Soc процессора BCM2837 с 4 ядрами Cortex-A53, работающим на частоте 1.2GHz, 1GB ОЗУ и беспроводными модулями Wi-Fi и Bluetoth 4.1.

Комплект

В свой заказ я включил 4 позиции -

Что интересно в магазине имеется две модификации - китайская и английская. На момент покупки китайская стоила на 7 долларов дешевле, ее я и взял. Чего там китайского - честно говоря для меня загадка.

Медные радиаторы для Raspberry Pi - страница товара

Еще для полного комплекта вам понадобится microSD карта - не менее 4 GB и HDMI кабель. У меня в загашнике был и кабель и карта на 32 ГБ, потому покупать не стал.

Что в посылке

Через положенный срок - чуть более двух недель, курьер принес посылку с моим заказом.

Рассмотрим подробнее. Блок питания с вилкой Тип С и разъемом micro-USB.

Заявленный максимальный ток - 2А при напряжении 5 В.

Тестовое включение с нагрузкой в 2А - показывает некоторое проседание напряжения, но в пределах допустимого, блок питания - более-менее честный.

Комплект из трех медных радиаторов в пакетике, для пассивного охлаждения.

Все радиаторы имеют квадтарную форму, два радиатора с штырями и длиной стороны около 12 мм и один плоский со стороной около 15 мм.

Корпус из темного пластика с выдавленным изображением ягоды малины на крышке

Размеры корпуса - примерно 90 на 65 мм

Корпус разбирается на 5 частей - держится все защелках, никаких винтов.

С аксессуарами покончено - пора переходить к самому главному

RASPBERRY PI 3 MODEL B

Raspberry Pi 3 Model B является прямым наследником Raspberry Pi 2 Model B. Плата полностью совместима с предшественником, но наделена большей производительностью и новыми средствами коммуникации:
64-х битным четырёхядерным процессором ARM Cortex-A53 с тактовой частотой 1,2 ГГц на однокристальном чипе Broadcom BCM2837; встроенными Wi-Fi 802.11n и Bluetooth 4.1.
Кроме того, процессор имеет архитектуру ARMv53, а значит вы сможете использовать любимую операционную систему: Debian Wheezy, Ubuntu Mate, Fedora Remix и даже MS Windows 10.

Технические характеристики подробнее

CPU - Broadcom BCM2837, ARM Cortex-A53 Quad Core, 1.2 GHz
Количество ядер процессора - 4
GPU - VideoCore IV 3D
RAM - 1 GB
Хранилище - microSD
Сетевые возможности
Ethernet 10/100
WiFi 2.4G 150 mb/s
Видео вывод - HDMI
USB порты - 4
Беспроводные возможности - Bluetooth
Аудио вывод - 3,5 Jack
85,6 х 53,98 х 17мм, 45 грамм

В коробке имеется документация и буклет по быстрой установке - кстати на английском языке, а так же пакет из плотной коричневой бумаги с компьютером.

На одной из длинных сторон компьютера размещены порты micro USB для питания, полноразмерный порт HDMI, CSI-2 Camera port - для подключения камеры по интерфейсу MIPI, 3,5 мм аудиоразъем. Так же на верхней стороне находится модуль процессора и Ethernet/USB Hub lan9514-jzx

На торцевой стороне скомпонованы 4 USB порта и порт Ethernet

На другой стороне материнской платы находится 40 контактов ввода/вывода общего назначения (GPIO)

На второй торцевой стороны - находится DSI Display Port для подключения штатного дисплея

На нижней стороне платы находится модуль памяти LPDDR2 SDRAM - EDB8132B4PB-8D-F

И micro-SD разъем для карты памяти

Медные радиаторы ставятся на USB/Ethernet Hub и процессор с одной стороны

И на чип памяти с другой. Этот радиатор плоский - не мешает установке платы компьютера в корпус

В корпус все устанавливается отлично, винтовых соединений нет - садится на пластиковые выступы.

Все вырезы на корпусе в точности совпадает с разъемами компьютера

Для запуска нам потребуется внешний монитор (телевизор) с HDMI входом, USB клавиатура, будет удобнее если так же будет и мышка и питания. Монитор, клавиатура и мышка - понадобятся только на момент установки, дальше достаточно будет только блока питания.

Установка операционной системы

Для установки операционной системы, первым делом необходимо загрузить архив с дистрибутивами - отсюда . Пока скачивается почти полутора гигабайтный архив, загружаем утилиту для форматирования SD карты - SD Card Formatter - отсюда . Этот дистрибутив гораздо компактнее - всего 6 МБ, поэтому не теряя времени, устанвливаем программу

и, после установки, вставляем карту памяти в картридер (у вас же есть картридер не правда ли) и запускаем SD Card Formatter. В меню Options необходимо установить “FORMAT SIZE ADJUSTMENT” в “ON”

Дождавшись завершения загрузки большого дистрибутива, открываем полученных архив и распаковываем его содержимое на свежеотформатированную флешку.

Следующий шаг - первый запуск Raspberry Pi (флешку с записанным дистрибутивом, конечно устанавливаем в него). Извините за качество нескольких следующих фото - с экрана телевизора:(

При первом запуске стартует меню выбора операционной системы - что ставить, причем в списке имеется даже версия WIndows 10 для Raspberry Pi. На этом этапе можно выбрать язык (внизу экрана) - русский есть и подключится к Wi-Fi сети - кнопка Wi-Fi networks

Нужная мне опарационка - Raspbian базирующаяся на Linux Debian - представлена в двух вариантах, lite И полном, с графическим интерфейсом. Я выбрал полную версию

После этого можем спокойно идти пить чай с баранками, установка займет довльно длительное время.

Периодически измеряя температуру во время установки, максимально что я видел - 38 градусов.

После завершения установки и перезагрузки компьютера, загружается рабочий стол Raspbian

Единственное что я сделал здесь - это в настройках включил SSH - для того чтобы управлять системой с настольного ПК, все остальное я уже делал через терминал.

Для управления Raspberry с настольного ПК, нам понадобится любая программа терминал, я использую старый добрый Putty

Имя пользователя и пароль по умолчанию - pi и raspberry . Для смены пароля воспользуйтесь командой passwd .

eth0 - это Ethernet

lo - это локальный интерфейс 127.0.0.1

wlan0 - это wi-fi интерфейс

а для того что бы отредактировать файл с настройками - вводим команду

sudo nano /etc/dhcpcd.conf

и в открывшемся файле, пролистав в конец добавляем нужные настройки в зависимости от того какой интерфейс мы будем использовать.

Например мы хотим использовать адрес 192.168.0.222, маска 255.255.255.0, адрес шлюза и DNS - 192.168.0.1

Для Ethernet вставляем

static ip_address=192.168.0.222/24
static routers=192.168.0.1

interface wlan0
static ip_address=192.168.0.222/24
static routers=192.168.0.1
static domain_name_servers=192.168.0.1

Для выходя из редактора нажимаем ctrl+x
Для сохранения изменений - нажимаем “Y” и затем enter

Установка Domoticz

Большая часть работы по настройке уже закончена, теперь нам нужно установить систему Domoticz. Делается это одной командой -

sudo curl -L install.domoticz.com | sudo bash

Которая инициализирует процесс загурзки и установки системы

В процессе установки, инсталлятор задаст вопросы по поводу места установки и т.п. - все эти моменты я оставил по умолчанию.

После успешной установки, инсталлятор напишет адреса и порты веб интерфейса системы Domoticz

Но, для работы с шлюзом Xiaomi - нам нужна beta версия системы. Обновление до крайней версии беты производится командами

cd ~/domoticz
sudo ./updatebeta

После этого, мы можем приступать к добавлению устройств в систему Domoticz - про это я уже рассказывал в своем предыдущем обзоре про нее.

На данный момент я уже перенес все свои рабочие сценарии с Windows версии на Raspberry - кстати стоит добавить что обе системы мирно сосуществуют одновременно. Для обеспечения бесперебойного питания миникомпьютера достаточно использовать PowerBank, который позволяет одновременно питать устройство и получать питание от внешнего источника.

Видеоверсия обзора:

Все мои обзоры устройств Xiaomi в хронологическом порядке - Список

Надеюсь обзор был полезен и интересен, спасибо за внимание.