自2012年問世以來,樹莓派(Raspberry Pi)單板計算機經歷了七次改版,最新的版本是幾個星期前才推出的Raspberry Pi 3 (簡稱RPi 3);樹莓派每一次改版都帶來了更新技術,以及針對特殊項目的選項。
RPi 3的印刷電路板尺寸為3.3×2.2吋,配備1.2GHz四核心ARM Coretex-A53、博通(Broadcom)的VideoCore IV繪圖處理器(GPU)、1Gb SDRAM,以及眾多鏈接選項,能讓用戶輕松將該計算機整合到現有或未來的開發項目中。
用這款最新的單板計算機究竟能做什么?這個問題應該要改成:“有什么是它不能做的?”以下讓我們來看看利用RPi 3進行的、有趣又獨特的開發項目!
電子游戲桌 科學實驗模塊
首先是一個很少見的電子游戲桌,是由樹莓派經銷商E-14的客戶SpannerSpencer所分享,他利用RPi 3開發他的PIK3A電子游戲桌;每個版本的樹莓派都被拿來開發過游戲平臺,但是類似這種在老酒吧出現的復古電玩桌則是第一次見到。
網友SpannerSpencer開發的PIK3A Gaming Table電子游戲桌,將RPi 3變成復古式的酒吧電玩機
PIK3A 用一片Arduino Leonardo制作游戲手把(包括游戲桿以及7個按鍵),配備一對Arctic Spaso USB供電喇叭以及17吋液晶顯示器,全部整合在一張IKEA的Lack茶幾里。RetroPie被用來做為游戲仿真器,并更新了RPi 3的功能,因此玩游戲就像是放一片預先加載影像的SD記憶卡那樣容易。
3D掃描機
為了要幫小孩拍攝3D影像,Richard Garsthagen利用40臺樹莓派以及Pi攝影機打造了一臺龐大的3D掃描機;而為了要能擷取全身影像,他設計了一個環狀的「極點(pole)」系統,能讓攝影機從每個角度拍攝。
Richard Garsthagen利用40臺樹莓派以及Pi攝影機打造了一臺龐大的3D掃描機
該 系統的每個CNC加工支架都能調整,各配置三臺樹莓派以及攝影機,并加裝了1公尺的LED燈條加強照明。所有的樹莓派與攝影機與一臺Qnap TS109 NAS服務器以客制化的以太網絡纜線鏈接,有4條線專門傳輸數據,還有兩條是電線。Richard 還為攝影機的操作撰寫了簡單的Python script,并將所有拍攝到的影像以Autodesk Recap軟件整合成3D模型。
小型Wi-Fi網絡分享器
創客社群網站Instrucable的成員Talktobruce利用樹莓派設計了一個小盒子PirateBox,能建立一個獨立于因特網的Wi-Fi無線網絡,讓用戶能用安全、私密的網絡來分享檔案。
PirateBox能讓使用者以Wi-Fi連結在本地分享檔案
PirateBox上面有個會發光的標志,是用一個獨立于樹莓派的電路板來控制的;因為那些電路汲取的電力高于樹莓派可以處理的,還得使用一個光隔離器來讓該控制電路與主板隔離。Talktobruce還編寫了一個小Python程序來控制發光以及小盒子的開關。
小型無人機
Earl Robotics的工程師Victor Mayoral Vilches只花了200美元買零件,用Pi Zero結合PXFmini自動駕駛儀以及HobbyKing 規格的 FPV250四軸飛行器,打造了一架小型無人機。
只花200美元打造的小型無人機
樹莓派是無人機的大腦,PXFmini則提供了8個伺服輸出、慣性傳感器、氣壓計以及數個轉接器(I2C/UART/電源);無人機可利用支持Wi-Fi的游戲手把、經過編程的ROS+Wi-Fi或是傳統RC控制器來操縱。
舊收音機變身多媒體串流平臺
樹莓派只能用來做新的東西嗎?當然不,下面這臺由網友fizzPOP分享的作品,就是把一臺舊收音機改造成現代的網絡收音機;這個概念其實很簡單也很容易,因為收音機殼的空間足夠放下一臺樹莓派、一個WLAN轉接器、Adafruit液晶顯示器,以及幾個小型開關。
舊收音機變身多媒體串流平臺
積木搭建的智慧城市!
想象一下用樂高積木打造一個大型城市,嵌入各種傳感器以及馬達,然后讓它的運作自 動化、連結到物聯網(IoT)──這是英國工程師Cory Guynn的連網樂高城市,而且仍持續擴建中。這個壯觀的城市有大多數現實世界城市擁有的各種東西,包括自動LED照明、配備OLED顯示器的火車、可顯 示溫度的天氣臺、交通號志甚至會動的電梯。
城市的控制是以傳感器與嵌入在基礎建設中的馬達遠程遙控并自動執行,其基礎建設連 結到一臺樹莓派以及數個Arduinos主板;Cory將所有的連網樂高系統以PubNub網絡連在一起,讓它得以擴展,并用Node-Red工具打造 儀表板原型。他還開發了一個應用程序,讓傳感器以及馬達能傳送物聯網訊息到PubNub,以支持不同的活動例如將樂高城市切換成安全的省電模式;對這座城市的發展有興趣的人歡迎上網(http://www.internetoflego.com/)關注。
簡易機器人開發板
樹 莓派的潛力也可以發揮在機器人、運動控制、馬達控制等關鍵應用;Timothy Freeburn所設計的迷你開發板ZeroBorg,就能幫助使用者輕松進行機器人設計。該開發板配備了能獨立分別控制四個馬達以及兩個步進馬達的鏈接 功能,以及能利用紅外線、溫/濕度、陀螺儀、加速度計與光學等各種傳感器的模擬輸入接口。該開發板只需一個9V電池就可運作。
支持機器人設計、以RPi Zero打造的開發板
美觀的壁掛萬用歷
Instructable 網友Ozua用樹莓派設計了一個美觀的壁掛式萬用歷暨實時信息中心;該裝置配備簡潔的接口,以樹莓派擔任類似網絡服務器的角色,有自己的首頁用以收集各種 實時信息如交通路況、天氣…等等,家庭成員還可以將自己的行事歷上傳分享。該萬用歷的顯示器是從舊筆記本電腦拆下來,裝在美觀的木框里。
可顯示各種實時信息的壁掛式萬用歷
FM廣播發射器
接 下來是英國網站Make Magazine作者David Scheltema與Tyler Winegarner的設計作品;將Raspberry Pi Zero變成磁性FM廣播發射器;它的構造非常簡單,將4吋長的天線焊在樹莓派電路板上當作天線,并安裝PiFM與MPG123軟件。該海盜電臺的頻率范 圍是1MHz ~ 250MHz,可能會干擾到公用頻段,因此設計者建議將發射頻率定在87.5MHz、108.0MHz。
以Pi Zero 打造的海盜電臺FM發射器
六足機器蜘蛛
Larry Watkins打造的Hexapi是采用Windows 10物聯網Raspberry Pi 3的六足機器蜘蛛,配備18個獨立的伺服馬達,每只腳有3個致動器,那些腳都是用3D打印以ABS材料制成。Hexapi以7.4V 5000mAh 25C電池供電,用Xbox 360的無線控制器操作。
Hexapi是采用Windows 10物聯網Raspberry Pi 3的六足機器蜘蛛
多功能的球…
最 后是我自己用Raspberry Pi制作的「Pi球」;這個獨特的開發案在市場上幾乎沒見過類似的。Pi球采用客制化的3D打印外殼,所配備的樹莓派能支持各種應用,例如利用運動追蹤繪 出3D空間、無線上網,或是持續追蹤球彈跳的次數。也許還可以將攝影機與球結合,支持室內空間制圖等等。
Pi Ball可支持多種應用