Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Hình 1.1 Hình ảnh thực tế Raspberry Pi 3

Hình 1.1 Hình ảnh thực tế Raspberry Pi 3

Tải bản đầy đủ - 0trang

Với những ưu điểm độc đáo trên, Raspberry Pi đã vượt ra khỏi

biên giới của trường học và trở thành thiết bị ưa thích của rất

nhiều người đam mê điện tử và lập trình. Sự thành cơng của nó đã

mở ra một bước phát triển mới cho tin học, đem máy tính và cảm

hứng lập trình đến gần mọi người hơn bao giờ hết.

Raspberry Pi có 3 mẫu chính đó là:

- Raspberry Pi model A

- Raspberry Pi model B

- Raspberry Pi model B+

Về cơ bản, phần lớn cấu trúc của 3 mẫu này giống nhau. Tuy

nhiên, mỗi mẫu Raspberry Pi lại có một số điểm khác biệt:

- RPi model A: RAM chỉ có dung lượng 256MB, chỉ có một

cổng USB, khơng có cổng Ethernet (dùng để kết nối dây cáp

mạng), có 26 chân GPIO.

- RPi model B: Có 2 cổng USB và một cổng Ethernet (kết nối

mạng LAN), có 26 chân GPIO. Model B lại có 2 phiên bản khác

nhau. Về cơ bản, 2 phiên bản này giống nhau, chỉ khác ở dung

lượng bộ nhớ RAM

Raspberry Pi model B v1: RAM có dung lượng 256MB

Raspberry Pi model B v2: RAM có dung lượng 512MB.

- Raspberry Pi model B+: Có sự cải tiến về cổng kết nối cũng

như số lượng chân GPIO. Ở mẫu B+ này, Raspberry Pi có 4 cổng

USB (nhiều hơn model B 2 cổng, nhiều hơn model A 3 cổng) giúp

tăng khả năng kết nối thiết bị ngoại vi, có đến 40 chân GPIO (nhiều

hơn 13 chân so với model A và model B). Ngoài ra, mẫu B+, ngõ

video và ngõ audio được tích hợp thành một cổng duy nhất (thay

vì hai cổng riêng biệt như model A và model B)

Lịch sử phát triển của Raspberry Pi

Vào năm 2006, Eben Upton cùng các đồng nghiệp làm việc

tại phòng thí nghiệm máy tính đại học Cambridge bắt đầu cảm

thấy quan ngại về việc trình độ đầu vào của các tân sinh viên ngày

6



càng giảm. Vào thời điểm những năm 90, các sinh viên khi mới

nhập học ngành khoa học máy tính đều đã có những kinh nghiệm

nhất định về lập trình; nhưng mọi chuyện rất khác vào những năm

2000, khi mà ngay cả những sinh viên khá nhất cũng chỉ biết đơi

chút về lập trình web.

Có điều gì đó đã thay đổi cái cách mà trẻ em tương tác với

máy tính. Một vài ngun nhân được tìm ra như: những chứng chỉ

thông dụng hay mà trẻ em bây giờ hay phải học là về Word và

Exel; sự đi xuống của kỉ nguyên dot-com (.com); và sự phát triển

như vũ bão của video game cũng như game pc đã thế chỗ cho

Amigas, BBC Micros 63 hay là Spectrum ZX những cơng cụ mà thế

hệ trước dùng để lập trình (bởi thế các bậc phụ huynh có xu hướng

cấm đốn con em với máy tính dù cho bọn trẻ có làm những việc

có ích hơn là chơi game, như học lập trình chẳng hạn).

Eben Upton và các đồng nghiệp muốn làm điều gì đó để thay

đổi thực trạng này. Họ nảy ra ý tưởng về những chiếc máy tính

mini, giá rẻ và có khả năng lập trình được dành cho trẻ em. Họ dự

tính vào ngày mở của đại học Cambridge sẽ trao chúng cho các

em học sinh có đam mê với khoa học máy tính; rồi sau đó vài

tháng họ sẽ liên lạc để tìm hiểu xem bọn trẻ đã làm được gì với

những mini pc này. Như vậy,



những thiết kế đầu tiên của



Raspberry Pi ra đời vào năm 2006.

Đến năm 2008, Eben Upton vào làm việc tại Broadcom với

vai trò thiết kế chip. Cơng việc này giúp ơng có nhiều điều kiện tốt

hơn để phát triển Raspberry Pi. Ông đã sử dụng các linh kiện và

chip điện tử có hiệu năng cao (nhưng giá thành rẻ gấp nhiều lần

ngoài thị trường) ở chính cơng ty ơng làm việc để hồn thiện sản

phẩm của mình. Ơng cùng các cộng tác của mình cũng chọn Linux

sẽ là hệ điều hành cho Raspberry Pi bởi đặc điểm đòi hỏi cấu hình

pc thấp, “nguồn mở” và quan trọng nhất là nó có “tính lập trình”

cao hơn so với Windows. Với những nỗ lực của Eben Upton và đồng

7



nghiệp, đến năm 2011, Raspberry Pi Model B, phiên bản hồn

thiện của Raspberry Pi, đã chính thức được tung ra thị trường với

giá chỉ 35$.

Về nguồn gốc của cái tên Raspberry Pi, phòng thí nghiệm

máy tính của đại học Cambridge thường đặt tên các sản phẩm của

mình bằng tên các loại trái cây, “Raspberry” nghĩa là “quả dâu”

còn “Pi” là ám chỉ “python” ngơn ngữ lập trình chính thức của

Raspberry Pi.

Làm việc với Raspberry Pi qua máy tính

Trong nhiều ứng dụng có khơng gian hạn chế chẳng hạn như

dùng Raspberry Pi để điều khiển cửa tự động thì người ta thường

khơng muốn kết nối rườm rà màn hình, bàn phím, chuột lên

Raspberry Pi mà vẫn có thể khiển được nó. Khi đó ta có thể sử

dụng 2 công nghệ phổ biến để điều khiển Raspberry Pi từ xa bằng

một máy tính khác là SSH và Remote Desktop Connection. Mỗi

cơng nghệ có đặc điểm riêng phù hợp với từng ứng dụng trên

Raspberry Pi.

Giao tiếp Raspberry Pi bằng SSH:

SSH (viết tắt của từ Secure Socket Shell) là một giao thức

mạng được sử dụng để đăng nhập vào một máy tính từ xa. Chẳng

hạn bạn có một máy tính ở nhà cài Linux có cài SSH thì bạn có thể

đăng nhập vào máy tính đó từ xa để quản lý dữ liệu. Các dữ liệu

mà bạn gửi đi hoặc nhận thơng qua giao thức SSH sẽ đều được mã

hóa lại để bảo mật thơng tin an tồn hơn. Để sử dụng SSH ta phải

cài đặt trên cả Raspberry Pi lẫn máy tính

Giao tiếp với Raspberry bằng Remote Desktop Connection:

Remote Desktop Connection là cơng nghệ cho phép máy tính

truy cập vào mơi trường desktop lẫn bàn phím và chuột của một

máy tính khác. Để sử dụng thì ta cần cài đặt Remote Desktop

Connection lên máy tính được điều khiển. Trong trường hợp này



8



muốn điều khiển Raspberry Pi từ xa thì ta cài Remote Desktop

Connection lên Raspberry Pi.

Nguồn điện cung cấp cho Raspberry Pi

Nguồn điện cung cấp cho Raspberry Pi là một yếu tố rất quan

trọng trong quá trình sử dụng. Việc dung nguồn điện không đảm

bảo công suất, chất lượng có thể dẫn đến tình trạng hỏng mạch

Nguồn điện cung cấp cho Raspberry Pi thông qua cổng Micro

USB hàn chết trên board mạch, hiệu điện thế 5.1V. Ngồi nguồn

chính hãng, có thể dùng nguồn ZEQI 5V-2.5A hoặc nguồn của các

thiết bị có sẵn như điện thoại, máy tính bảng…

Dòng điện cung cấp cho Raspberry Pi phụ thuộc vào một số

thiết bị ngoại vi kết nối đến nó. Nếu chỉ có riêng mỗi Raspberry Pi

mà khơng có kết nối với bất kỳ thiết bị nào hết thì dòng model B

chỉ cần 700mA đến 1000mA là có thể hoạt động được, với dòng

sản phẩm model A thì có thể thấp hơn, dòng này chỉ cần 500mA là

hoạt động được. Tuy nhiên, khác với các phiên bản trước,

Raspberry Pi3 sử dụng CPU có xung nhịp 1.2GHz nên tiêu tốn điện

năng hơn vì vậy nên sử dụng dòng 2.5A. Khi sử dụng Raspberry Pi

cần lưu ý đến dòng điện như:

- Các chân GIPO mỗi chân dòng an tồn ở mức 16mA, tồn

bộ chân an toàn ở mức 50mA

- Cổng HDMI sử dụng ở mức 50mA

- Bàn phím và chuột sử dụng từ 100mA đến 1000mA…

Các hệ điều hành trên Raspberry Pi

Raspberry Pi có rất nhiều hệ điều hành hỗ trợ, trong đó có

Raspbian là hệ điều hành thông dụng và là hệ điều hành chính

thức của Raspberry Pi Foundation, ngồi ra có 7 hệ điều hành khác

được xác nhận hỗ trợ hệ điều hành do các nhà phát triển tự tối ưu.

Một số hệ điều hành thông dụng cho Raspberry Pi:

- Raspbian

- Ubuntu Mate

9



- Snappy Core Ubuntu

- Windows 10 loT Core

- OSMC

- OpenELEC

- PiNet

- RiscOS

Trong đồ án này tôi lựa chọn hệ điều hành Raspbian, một hệ

điều hành cơ bản, phổ biến nhất và do chính Raspberry Pi

Foundation cung cấp. Nó cũng được hãng khuyến cáo sử dụng, nhất

là cho người mới bắt đầu làm quen với Raspberry Pi.

Cấu tạo Raspberry Pi

Phần cứng



Hình 1.2 Cấu tạo của Raspberry Pi

- Trái tim của Raspberry Pi là chip SOC (System-OnChip) Broadcom BCM2837 chipset chạy ở tốc độ 1.2GHz. Chip này

tương đương với nhiều loại được sử dụng trong smartphone phổ

thơng hiện nay, và có thể chạy được hệ điều hành Linux. Tích hợp

trên chip này là nhân đồ họa (GPU) Broadcom VideoCore IV. GPU

này đủ mạnh để có thể chơi 1 số game phổ thơng và phát video

chuẩn full HD.

- Có 40 chân ngõ GPIO (General Purpose Input Output): đúng

như tên gọi của nó, chúng ta có thể kết nối và điều khiển rất nhiều

thiết bị điện tử/cơ khí khác.

10



- Ngõ HDMI: dùng để kết nối Raspberry Pi với màn hình máy

tính hay tivi có hỗ trợ cổng HDMI.

- Ngõ RCA Video (analog): khi thiết kế Raspberry Pi người ta

cũng tính đến trường hợp người sử dụng ở các nước đang phát

triển khơng có điều kiện sắm một chiếc tivi đời mới tích hợp cổng

HDMI. Vì vậy cổng video analog này được thêm vào, giúp người

dùng có thể kết nối với chiếc tivi đời cũ mà không phải lo lắng.

- Ngõ audio 3.5mm: kết nối dễ dàng với loa ngoài hay

headphone.

- Cổng HDMI hỗ trợ full HDMI, nếu kết nối với tivi ngõ âm

thanh được tích hợp theo đường tín hiệu HDMI nên khơng cần sử

dụng ngõ audio

- Cổng USB: Có thể mở rộng phạm vi ứng dụng nhờ vào việc

tích hợp 4 cổng USB 2.0 để có thể kết nối với bàn phím, chuột hay

webcam, bộ thu GPS… Vì Raspberry Pi chạy Linux nên hầu hết

thiết bị chỉ cần cắm-và-chạy (Plug-&-Play) mà không cần cài driver

phức tạp.

- Cổng Ethernet: cho phép kết nối Internet tốc độ tối đa

100Mbps

- Khe cắm thẻ SD: Raspberry Pi không tích hợp ổ cứng. Thay

vào đó nó dùng thẻ SD để lưu trữ dữ liệu. Toàn bộ hệ điều hành

Linux sẽ hoạt động trên thẻ SD này vì vậy nó cần kích thước thẻ

nhớ tối thiểu 4 GB và dung lượng hỗ trợ tối đa là 32GB. Khe gắn

Micro SD card được hàn chết trên board theo kiểu Push-Pull (nghĩa

là bạn muốn gắn vào thì đẩy thẻ vào, lấy ra thì kéo ra), theo như

hãng giải thích sẽ tốt hơn kiểu Push-Push trước kia.

- Đèn LED: trên Pi có 5 đèn LED để hiển thị tình trạng hoạt

động.

- Jack nguồn micro USB 5V, tối thiểu 700mA: nhờ thiết kế này

mà chúng ta có thể tận dụng hầu hết các sạc điện thoại di động

trên thị trường để cấp nguồn điện cho Raspberry Pi.

Sơ đồ các chân ngõ vào/ra trên Raspberry Pi

11



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Hình 1.1 Hình ảnh thực tế Raspberry Pi 3

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×