View
7
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
42
PREZENTACJA Radio + komputer
Świat Radio Sierpień 2015
Do najważniejszych cech Rasp-berry Pi 2 model B należą:nczterordzeniowy procesor ARM
Cortex A4 z częstotliwością tak-towania 4×900 MHz (w dotych-czasowym modelu B+ był to procesor o częstotliwości takto-wania 700 MHz)
n1 GB pamięci RAM (w poprzed-nim było to 512 MB)
nsystem graficzny dwurdzenio-wy Video Core IV
ncztery złącza USB (w poprzed-nim 2) Płytka drukowana i wypro -
wadzenia pozostały bez zmian. Wyjścia dźwięku, wizji (HDMI) i ethernetowe, a także przyłącza do kamery i wyświetlacza są też bez zmian.
Dla pamięci nieulotnej został zachowany standard kart mikro SD USB.
W nowym modelu wykorzy-stano SoC typu BCM2836 (na war-stwie górnej) i GB pamięć RAM od spodu płytki co powoduje prawie 6-krotne zwiększenie wydajności komputerka.
Układ zasilania zawiera prze-twornicę impulsową. Do zasila-nia zostało przeznaczone gniazdo mikro USB, do którego można dołączyć zasilacz 5 V, np. ładowar-kę tabletu lub nowszego telefonu komórkowego (kable i zasilacz nie wchodzą do zestawu fabryczne-go).
W komplecie zapakowanym w kartonik oprócz płytki kompu-terka jest krótka, ale wielojęzyczna instrukcja obsługi, która zawiera także rozdział w języku polskim.
W celu skonfigurowania urzą-dzenia należy postępować według instrukcji (kolejność czynności od-powiada numerom na rysunku 1).1. Włóż kartę MICROSDZaleca się korzystanie z marko-wych kart SD, ponieważ są bar-dziej niezawodne. Minimalny roz-miar 4 GB (klasa określa szybkość karty), korzystniej jest stosować co najmniej 8 GB. Informacje na temat przygotowania nowej karty microSD można znaleźć na stro-
Zastosowania Raspberry Pi 2 model B
Raspberry Pi w krótkofalarstwie, część 3Duże zainteresowanie artykułami OE1KDA „Raspberry Pi w krótkofalar-stwie” opublikowanymi w ŚR 5–6/2015 skłoniło nas do zaprezentowa-nia nowszej wersji Raspberry Pi 2 model B oraz kolejnych przykładów zastosowań tego komputerka.
Raspberry Pi 2 model B
43Świat Radio Sierpień 2015
nie element14.com/raspberrypi/manuals.2A. Podłącz monitor (cyfrowy tele-wizor lub monitor)Potrzebny jest przewód HDMI--HDMI (dla telewizorów HD i mo-nitorów z wejściem HDMI) lub przewód HDMI-DVI (dla monito-rów z wejściem DVI)2B. Podłącz monitor Jeżeli nie wykorzystuje się portu HDMI, należy podłączyć analogo-wy telewizor lub monitor.Potrzebny jest przewód wideo RCA ze złączem 3,5 mm do obsługi przewodu kompozytowego wideo RCA i przewodu audio stereo do podłączenia analogowego moni-tora, jeśli nie korzystamy z wyjścia HDMI.3. Podłącz sygnał wejściowy Można podłączyć dowolną stan-dardową klawiaturę i mysz USB, ale należy pamiętać o minimaliza-cji pobieranej energii. Klawiatury lub myszy pobierające dużo ener-gii z portów USB mogą jednak wy-magać zasilanego koncentratorem USB (dotyczy to niektórych urzą-dzęń bezprzewodowych).4. Podłącz sieć EthernetPodłączenie sieciowe jest opcjonal-ne, chociaż znacząco ułatwia ak-tualizowanie i pobieranie nowego oprogramowania dla Raspberry Pi.ZasilaczDo zasilania urzadzenia niezbęd-ny jest dobrej jakości zasilacz mi-cro USB o napięciu 5 V i obcią-żalności 2 A (w instrukcji podano wartość 600 mA, co chyba jest war-tością zbyt niską).
Po zakończeniu procedury rozruchu Raspberry Pi wyświetli okno logowania (domyślny login Raspbian to nazwa użytkownika pl, a hasło to raspberry). Należy pamiętać, że podczas wpisywania hasła nie będą wyświetlane żad-ne znaki, jest to zabezpieczenie systemu Linux. Po pomyślnym
zalogowaniu się zostanie wyświe-tlone okno wiersza połączeńpl@raspberrypi-$.
Aby włączyć graficzny interfejs użytkownika, trzeba wpisać pole-cenie startx i nacisnąć na klawiatu-rze Enter.
Warto wiedzieć , że wraz z wprowadzeniem nowej wersji zostały udostępnione trzy dystry-bucje oprogramowania (NOOBS, Raspbian, Ubuntu Core) oraz zo-stało zapowiedziane wsparcie dla Windows 10! Dystrybucje mul-timedialne Openelec, RaspBMC jeszcze nie wspierają nowej wersji modelu.
Nowa wersja Raspberry Pi 2 uruchamia się wyraźnie szybciej, a środowisko graficzne działa z szybkością jak w komputerkach z procesorami A10/A20.
Płynna praca (porównywalna z tabletem) pozwala na zainstalo-wanie oraz komfortowe użytko-wanie pakietu programów biuro-wych Libre Office, jak w pełno-sprawnym minikomputerze linuk-sowym, który można wykorzystać do prac biurowych.
W każdym razie wszystkie za-stosowania opisane dotychczas w ŚR będą działać i w tej wersji. Zachowanie zgodności z poprzed-nimi modelami pozwala na uży-wanie szerokiej gamy kart rozsze-rzeń.
Prawdę mówiąc, z emisji cy-frowych wygodniej jest korzy-stać na zwykłym komputerze, przenośnym albo domowym, bo już i monitor, i klawiatura, i kar-ta dźwiękowa są zainstalowane, a na dodatek w przenośnym jest to wszystko w jednej obudowie. Dobrą dziedziną wykorzystań Ra-spberry Pi2 są natomiast zastoso-wania, gdzie pracuje ona w ukry-ciu, także jako pomocniczy serwer do rozprowadzania dźwięku albo i obrazu, serwer do odbiorników programowalnych (SDR) i w wie-lu innych takich rozwiązaniach. Klawiatura i monitor są wtedy po-trzebne tylko w fazie konfiguracji i uruchamiania, a potem diagnozy albo aktualizacji programu. „Mali-na” pozwala wtedy nie blokować drogiego i potrzebującego więcej energii komputera PC. W tradycyj-nych zastosowaniach na co dzień krótkofalowcy będą raczej woleli komputery klasy Notebook, Net-book albo zwykłe biurkowe, bo już stoją i są uruchomione.
Poniżej zostaną przedstawione kolejne zastosowania Raspberry Pi w wykonaniu Grzegorza SP8NTH: modem GMSK i hotspot z TRX
QRPP 70 cm. Kompletne opisy z linkami do programów są do-stępne w sieci na stronie konstruk-tora: www.sp8nth.ampr.org.
Urządzenia te zostały zbudo-wane w oparciu o wcześniejsze doświadczenia konstruktora w za-kresie budowy urządzeń elektro-nicznych oraz programowania procesorów AVR, a zainspirowane projektami holenderskiego krótko-falowca Gussa PE1PLM.
W porównaniu do innych roz-wiązań i konstrukcji tego typu dostępnych na naszym rynku prezentowane układy wyróżniają się większą prostotą i niższą ceną przy podobnych walorach użyt-kowych.
Na uwagę zasługują płytki drukowane wykonane fabrycznie dwustronne, z metalizacją otwo-rów i soldermaską dostępne dla amatorów – konstruktorów.
Zaprezentowane układy elek-troniczne oparte są na ogólnie dostępnych elementach elektro-nicznych, stanowią jednolitą zin-tegrowaną na jednej płytce PCB całość. Budowa taka ma wpływ na jego działanie, niezawodność i trwałość.
Urządzenia polecane są do pra-cy pod kontrolą oprogramowania D-Star Repeater Controler dla sys-temu Linux.
Modem GMSK Modem GMSK do Raspberry
Pi może posłużyć do budowy pry-watnego punktu dostępowego do sieci D-Star tzw. hotspota lub jako kontroler przemiennika D-Star.
Schemat układu jest pokazany na rysunku 2 i składa się z trzech bloków funkcjonalnych: nlogika – procesor AVR ATme-
ga328
Rys. 1. Szkic wyprowadzeń Raspberry Pi 2 model B
44
PREZENTACJA Radio + komputer
Świat Radio Sierpień 2015
nwzmacniacz z kształtowaniem charakterystyki toru audio LM4558
nukład GMSK – CMX589Urządzenie jest wyposażone
we wskaźnik działania układu w postaci trzech diod świecących LED:nzielona sygnalizuje gotowość
układu do pracy nżółta sygnalizuje nadejście da-
nych z RX-a – odbiór (tylko hot-spot)
nczerwona sygnalizuje załączenie nadawania PTT w TRX-ieRozmieszczenie elementów na
PCB modemu GMSK jest pokaza-ne na rysunku 3.
Do zaprogramowania proceso-ra ATmega328P należy użyć pro-gramatora ISP.
Modem podłącza się do ra-dia z wyjściem 9600 Bd kablem z wtyczką miniDIN 6 pin (PS2), a regulacji poziomów sygnałów wej/wyj dokonuje się potencjome-
trami R33 i R34 (może zaistnieć ko-nieczność dobrania wartości opor-nika R26 w granicach 100 k–1,5 M w zależności od modelu użytego radia).
Hotspot z mikronadajnikiem QRPP 70 cm
Hotspot z wyświetlaczem LCD do Raspberry Pi to zmodyfiko-wana wersja DVSP2 wg Ryszarda SQ9MDD.
Również ten proponowa -ny układ elektroniczny hotspota z wyświetlaczem LCD nie składa się z gotowych modułów tak jak w oryginale DVSP czy DVSP2, lecz stanowi jednolitą zintegrowaną na jednej płytce PCB całość.
Hotspot można wykonać w wersji bez wyświetlacza LCD (nie lutujemy wyświetlacza, opro-gramowanie pozostaje to samo), funkcjonalnie będzie to samo, ale wtedy zmieści się w innych, Rys. 3. Rozmieszczenie elementów na PCB modemu GMSK
Rys. 2. Schemat modemu GMSK do Raspberry Pi
45Świat Radio Sierpień 2015
Wersja deluxe w wykonaniu Jarka VA3NCD
Hotspot z mikronadajnikiem QRPP 70 cm
Rys. 4. Schemat hotspotu z TRX QRPP do Raspberry Pi
46
PREZENTACJA Radio + komputer
Świat Radio Sierpień 2015
bardziej płaskich obudowach do Rasp berry.
Hotspot, którego schemat elek-tryczny jest pokazany na rysunku 4, składa się z następujących blo-ków funkcjonalnych:nkomunikacja – konwerter TTL5
V/TTL 3,3 Vnlogika – procesor AVR ATme-
ga328nwyświetlacz LCDnkonwerter dwukierunkowy
3,3/5 V – TXB0104PWngenerator wzorcowy – 14,7456
MHznradio – transceiver QRP AD7021ndopasowanie – filtr wej./wyj.
dolnoprzepustowy.W porównaniu do innych roz-
wiązań i konstrukcji dostępnych na naszym rynku, szczególnie tych wykonanych na tanich mo-dułach produkcji chińskiej, układ wyróżnia się lepszym filtrowa-niem sygnałów harmonicznych nadajnika. Uzyskano to dzięki zastosowaniu filtru dolnoprze-pustowego LC typu T L4, L5, C23.
Dzięki takiemu rozwiązaniu hotspot nie powoduje zakłóceń w pracy innych urządzeń elektro-nicznych oraz sam jest bardziej odporny na zakłócenia radiowe wchodzące przez antenę.
Podczas pomiarów analizato-rem poziom wyjściowy sygnału użytecznego wynosił +9,95 dBm,
a druga i trzecia harmoniczna były na poziomie –50 dB.
Poza wyświetlaczem hotspot ma wskaźnik działania układu w postaci dwóch diod świecących LED:nzielona sygnalizuje gotowość
układu do pracy – czuwanienczerwona sygnalizuje ładowanie
systemu LINUX oraz urucha-mianie niezbędnych programów podczas startu Raspberry Pi, po-tem podczas normalnej pracy sygnalizuje załączenie nadawa-nia PTT w hotspocie.Z różnych wersji układów sca-
lone ADF7021 do budowy tego urządzenia najlepiej użyć jed-nego z dwóch ADF7021BCPZ lub ADF7021N (lepiej się lutu-je), nie należy stosować układu ADF7021V.
Należy też pamiętać o wgraniu do procesora właściwego opro-gramowania dla danego scalaka. Aktualne linki oraz opis progra-mowania procesora ATmega328P są na stronie Grzegorza SP8NTH.
Raspberry PI w projektach AVTWśród kilku dostępnych pro-
jektów AVT umożliwiających roz-szerzenie funkcjonalności Rasp-berry PI jest kit AVT 5459.
Urządzenie umożliwia odbiera-nie i wysyłanie wiadomości SMS oraz transmisję danych poprzez sieć GSM. Płytka jest polecana do budowy dostępnych zdalnie ser-werów, układów zarządzających urządzeniami automatyki itp.
Układ jest wyposażony w mo-duł SIM900 rozszerzenia (bez mi-krofonu i głośnika, jedynie trans-misja danych i komunikatów SMS), a do poprawnej pracy musi być połączony z Raspberry Pi 2 o przyporządkowaniu sygnałów GPIO-P1.
Jako pierwszorzędny kanał transmisyjny jest wykorzystywany interfejs UART.
Moduł jest kontrolowany i dane są przesyłane za pomocą UART komputera Raspberry PI.
Zasilenie modemu U1 4 V jest uzyskiwane za pomocą układu stabilizatora LDO typu MIC29302. Płytka GSM wymaga zewnętrz-nego źródła zasilania +5 V o wy-dajności minimum 2,5 A, gdyż z gniazda PWR jest zasilane także Raspberry Pi, aby uniknąć ko-nieczności stosowania dwóch za-silaczy. Ze względu na koniecz-ność dopasowania poziomów napięciowych, pomiędzy UART Raspberry PI a modem GSM jest włączony konwerter poziomów.
Inne kity AVT rozszerzeń dla Raspberry Pi:nAVT-3065 – sterownik GSMnAVT-5440 – sterownik z interfej-
sem GSMnAVT-5431 – moduły LCD, Relay,
LED8, PWM, Expander nAVT-5412 – moduły DIO16,
HUB, DCMnAVT-5402 – płytka do komunika-
cji szeregowej płytka stykowa, moduł I/O, moduł wejść analo-gowych)Zestawy (kity) AVT mogą wy-
stępować w następujących wer-sjach:nAVT xxxx UK – zaprogramowa-
ny układ, bez elementów dodat-kowych
nAVT xxxx A – płytka drukowana PCB, bez elementów dodatko-wych.
nAVT xxxx A+ UK – płytka dru-kowana i zaprogramowany układ bez elementów dodatko-wych
nAVT xxxx B – płytka drukowana oraz komplet elementów
nAVT xxxx C – zmontowany ze-staw B, czyli elementy wlutowa-ne w PCB
nAVT xxxx CD – oprogramowa-nieNie każdy zestaw AVT wystę-
puje we wszystkich wersjach.www.sklep.avt.pl
DystrybutorzyRaspberry Pi 2 model B można
nabyć u globalnego lidera w dys-trybucji produktów i rozwiązań systemów elektronicznych w Pre-mier Farnell plc (LSE: pfl). Firma działa w Europie jako Farnell ele-ment14 pod adresem: www.ele-ment14.com (tel. +44 113 348 4904; e-mail: jpatterson@premierfarnell.com)
W Polsce Raspberry Pi 2 model B sprzedaje między innymi firma Botland (Oś Odrodzenia 8, 63-600 Kępno) pod adresem www.botland.com.pl (tel. 62 593 10 54, e-mail: biuro@botland.com.pl)
Rys. 5. Rozmieszczenie elementów na PCB hotspota
Recommended