رزبری پای چیست؟

در دنیای پر هیاهوی فناوری، جایی هست که نوآوری و خلاقیت با هم دست در دست هم می‌گذارند تا دریچه‌ای به سوی دنیای شگفت انگیز علوم کامپیوتر بگشایند. در این میان، نام رزبری پای، همچون ستاره‌ای درخشان، بر تارک این دنیای کوچک می‌درخشد و شور و اشتیاق را در دل عاشقان فناوری زنده می‌کند. رزبری پای، نه فقط یک کامپیوتر کوچک و دوست داشتنی، بلکه حامل دنیایی از امکانات و فرصت‌هاست. گویی با هر لمس انگشتانتان بر روی این موجود دوست داشتنی، دریچه‌ای به سوی دنیای برنامه نویسی، رباتیک، هوش مصنوعی و خلاقیت گشوده می‌شود.

در این مقاله، با ما همراه شوید تا سفری به دنیای شگفت انگیز این برد  داشته باشیم و با این کامپیوتر کوچک و دوست داشتنی بیشتر آشنا شویم. از تاریخچه ی پرفراز و نشیب آن تا کاربردهای بی‌نظیرش در دنیای امروز، گشتی در دنیای
Raspberry piخواهیم داشت و خواهیم دید که چگونه این برد کوچک، دنیای بزرگ فناوری را متحول کرده است.

تاریخچه رزبری پای Raspberry pi

داستان Raspberry Pi در سال 2005 آغاز شد. گروهی از مهندسان و اساتید دانشگاه کمبریج در انگلستان، نگرانی عمیقی در مورد کاهش علاقه دانش آموزان به یادگیری علوم کامپیوتر داشتند. آنها معتقد بودند که قیمت بالای کامپیوترها و نبود منابع آموزشی مناسب از جمله دلایل اصلی این مسئله بود.در سال 2006، این گروه تصمیم گرفتند تا یک کامپیوتر کوچک، ارزان قیمت و قابل برنامه نویسی را برای استفاده در مدارس طراحی کنند. آنها این کامپیوتر را “رزبری پای” نامیدند که به معنی “تمشک” است و به میوه محبوب منطقه کمبریج اشاره دارد.

در سال 2008، بنیاد رزبری پای به طور رسمی تأسیس شد. هدف اصلی این بنیاد، ترویج آموزش علوم کامپیوتر در مدارس و کشورهای در حال توسعه با ارائه کامپیوترهای ارزان قیمت و منابع آموزشی مناسب بود.سرانجام در 24 فوریه 2012، اولین مدل رزبری پای با قیمت 35 دلار معرفی شد. این کامپیوتر کوچک با استقبال بسیار زیادی مواجه شد و به سرعت به یکی از محبوب ترین کامپیوترهای تک برد در جهان تبدیل شد.در سال های بعد، مدل های جدید رزبری پای با مشخصات فنی بهتر و قیمت پایین تر معرفی شدند. امروزه، انواع مختلفی از رزبری پای در بازار وجود دارد که نیازهای مختلف کاربران را برآورده می کند.

رزبری پای Raspberry pi چیست؟

زبری پای (Raspberry Pi) یک کامپیوتر تک برد کوچک و کم هزینه است که توسط بنیاد Raspberry Pi با هدف ترویج آموزش علوم کامپیوتر در مدارس توسعه یافته است.این برد، فراتر از یک کامپیوتر کوچک است، این دستگاه شگفت‌انگیز دروازه‌ای به سوی دنیای خلاقیت و نوآوری است. با ابعاد یک کارت اعتباری، به شما امکان می‌دهد تا با اتصال لوازم جانبی ساده، صاحب یک مینی کامپیوتر شخصی قدرتمند شوید.این دستگاه با قابلیت‌ها و کاربردهای متنوع خود، در زمینه‌های مختلفی از جمله:اینترنت اشیا (IoT)، رباتیک، آموزش و… بسیار کاربرد دارد.بر روی این مینی کامپیوتر کوچک نیز همانند مادربرد PC ها انواع قطعات قرار داد از CPU، RAM، بلوتوث، پورت های USB و سایر قطعاتی که برای یک مینی کاپیوتر نیاز است.قطعاتی که قلب تپنده این برد کوچک را تشکیل می‌دهند و به شما امکان می‌دهند تا کارهای شگفت‌انگیزی انجام دهید.

 پردازنده (CPU): مغز متفکر Raspberry Pi، وظایف محاسباتی را انجام می‌دهد و دستورات شما را اجرا می‌کند. مدل‌های مختلف رزبری پای از پردازنده‌های مختلفی مانند Broadcom BCM2835 و Broadcom BCM2837B0 استفاده می‌کنند.

 حافظه رم(RAM): حافظه کوتاه‌مدت ، داده‌هایی را که پردازنده به طور فعال از آنها استفاده می‌کند، ذخیره می‌کند. مدل‌های مختلف رزبری پای از 512 مگابایت تا 8 گیگابایت رم برخوردارند.

 حافظه ذخیره‌سازی: حافظه ذخیره‌سازی، سیستم عامل، برنامه‌ها و فایل‌های شما را ذخیره می‌کند. رزبری پای از کارت‌های حافظه microSD برای ذخیره‌سازی استفاده می‌کند.

پورت‌ها( Ports):  پورت‌ها به شما امکان می‌دهند تا لوازم جانبی مانند کیبورد، ماوس، نمایشگر، دوربین و سنسورها را به رزبری پای متصل کنید. مدل‌های مختلف رزبری پای از پورت‌های مختلفی مانند USB، HDMI، Ethernet و GPIO برخوردارند.

 واحد گرافیک (GPU): GPU، وظایف مربوط به گرافیک و پردازش تصویر را انجام می‌دهد. مدل‌های مختلف رزبری پای از GPUهای مختلفی مانند VideoCore IV و VideoCore VI برخوردارند.

 مدار تغذیه: مدار تغذیه، برق مورد نیاز تمام قطعات برد را تامین می‌کند. رزبری پای از طریق پورت microUSB یا USB-C تغذیه می‌شود.

 ساعت بلادرنگ(RTC): ساعت بلادرنگ، حتی زمانی که رزبری پای خاموش است، زمان را نگه می‌دارد.

فیوزها: فیوزها، برد را در برابر اتصال کوتاه و اضافه جریان محافظت می‌کنند.

 کانکتورهای GPIO: دنیایی از امکانات در پین‌های کوچک! کانکتورهای GPIO به شما امکان می‌دهند تا سنسورها، محرک‌ها و سایر دستگاه‌های الکترونیکی را به رزبری پای متصل کنید و پروژه‌های خود را بسازید.

 LEDها: چراغ‌های نشانگر رزبری پای! LEDها به شما نشان می‌دهند که رزبری پای روشن است، در حال بوت شدن است یا مشکلی وجود دارد.

اینها فقط برخی از قطعات کلیدی موجود روی برد رزبری پای هستند. با درک عملکرد هر یک از این قطعات، می‌توانید از تمام امکانات این برد کوچک و قدرتمند به طور کامل استفاده کنید.

انواع برد رزبری پای

رزبری پای، از اولین مدل خود در سال 2012، مسیری طولانی را طی کرده و به پلتفرمی محبوب برای طیف وسیعی از کاربران، از جمله علاقه‌مندان به کامپیوتر، برنامه‌نویسان، مخترعان و educators تبدیل شده است.تا به امروز شاهد نسل‌های مختلفی از Raspberry Pi بوده‌ایم که هر کدام با ویژگی‌ها و قابلیت‌های منحصر به فرد خود، دنیای تکنولوژی را متحول کرده‌اند.

مدل‌های مبتدی:

• Raspberry Pi 4: محبوب‌ترین مدل، قدرتمند و مناسب برای طیف وسیعی از کاربردها
• Raspberry Pi Zero: کوچک، کم‌مصرف و ایده‌آل برای پروژه‌های کوچک

مدل‌های کم‌مصرف:

• Raspberry Pi Zero WH: مشابه Raspberry Pi Zero، با وای‌فای و بلوتوث داخلی
• Raspberry Pi Compute Module 4: ایده‌آل برای تعبیه در دستگاه‌های دیگر

 مدل‌های تخصصی:

• Raspberry Pi 400: کامپیوتر یکپارچه با کیبورد، ماوس و نمایشگر
• Raspberry Pi Pico: میکروکنترلر قدرتمند برای پروژه‌های الکترونیکی

 مدل‌های قدیمی‌تر:

• Raspberry Pi 3: گزینه مقرون به صرفه برای کاربردهای پایه
• Raspberry Pi 2: مناسب برای پروژه‌های DIY و یادگیری

تفاوت بین مدل های مختلف برد رزبری پای

مدل‌های مختلف رزبری پای نیز در تنوعی از مشخصات فنی، عملکرد، قیمت و کاربرد ارائه می‌شوند. هر مدل، چه Raspberry Pi 4 قدرتمند و چه Raspberry Pi Zero کوچک و کم‌مصرف، ویژگی‌های منحصر به فرد خود را دارد که آن را برای نیازها و علایق خاص شما مناسب می‌کند.

رزبری پای چه کاربرد هایی دارد؟

• کامپیوتر تک برد: برای ساخت کامپیوترهای کوچک و ارزان قیمت
• مرکز سرور خانگی: اشتراک گذاری فایل، میزبانی وب، VPN
• کنترل کننده هوشمند: اتوماسیون منزل، رباتیک
• سیستم پخش چندرسانه‌ای: Kodi، OSMC
• آموزش برنامه نویسی: پایتون، Scratch
• بازی‌های رترو: EmulationStation
• پروژه‌های DIY: ساخت گجت‌های الکترونیکی، چاپ سه بعدی
• کنسول بازی: RetroPie

پروژه های قابل انجام با رزبری پایزبری پای به دلیل سادگی استفاده و قیمت مناسب، به ابزاری ایده‌آل برای افراد مبتدی تبدیل شده است. با کمی خلاقیت و آموزش، می‌توانید از این کامپیوتر کوچک برای ساخت پروژه‌های کاربردی و جالبی استفاده کنید.

در اینجا چند نمونه از پروژه‌های کاربردی با رزبری پای در سطح ساده آورده شده است:

1. چراغ شب هوشمند:

• موارد مورد نیاز: رزبری پای، LED، سنسور نور، مقاومت، سیم
• شرح پروژه: با استفاده از این پروژه، می‌توانید یک چراغ شب هوشمند بسازید که به طور خودکار در تاریکی روشن می‌شود. سنسور نور میزان روشنایی محیط را تشخیص می‌دهد و هنگامی که تاریک شود، به رزبری پای سیگنال می‌دهد تا LED را روشن کند.

2. سیستم هشدار دهنده درب:

• موارد مورد نیاز: رزبری پای، سنسور مغناطیسی، بلندگو، سیم
• شرح پروژه: با استفاده از این پروژه، می‌توانید یک سیستم هشدار دهنده درب بسازید که در صورت باز شدن درب، صدای آژیر را پخش می‌کند. سنسور مغناطیسی به رزبری پای سیگنال می‌دهد که درب باز شده است و رزبری پای به بلندگو دستور می‌دهد که صدای آژیر را پخش کند.

3. پخش کننده موسیقی:

• موارد مورد نیاز: رزبری پای، بلندگو، کارت حافظه
• شرح پروژه: با استفاده از این پروژه، می‌توانید یک پخش کننده موسیقی بسازید که آهنگ‌های مورد علاقه شما را پخش می‌کند. رزبری پای به عنوان یک پخش کننده رسانه عمل می‌کند و آهنگ‌ها را از کارت حافظه پخش می‌کند.

4. نمایشگر آب و هوا:

• موارد مورد نیاز: رزبری پای، صفحه نمایش، سنسور دما و رطوبت، سیم
• شرح پروژه: با استفاده از این پروژه، می‌توانید یک نمایشگر آب و هوا بسازید که دمای فعلی و رطوبت محیط را نشان می‌دهد. سنسور دما و رطوبت اطلاعات را به رزبری پای ارسال می‌کند و رزبری پای آنها را بر روی صفحه نمایش نشان می‌دهد.

5. کنترل کننده ربات:

• موارد مورد نیاز: رزبری پای، موتور، چرخ، سنسور، سیم
• شرح پروژه: با استفاده از این پروژه، می‌توانید یک ربات ساده بسازید که می‌تواند حرکت کند. رزبری پای به عنوان مغز ربات عمل می‌کند و به موتورها دستور می‌دهد که چگونه بچرخند تا ربات حرکت کند. سنسورها می‌توانند به ربات کمک کنند تا از موانع عبور کند یا مسیر خود را دنبال کند.

اینها فقط چند نمونه از پروژه‌های کاربردی با رزبری پای در سطح ساده هستند. با کمی خلاقیت و آموزش، می‌توانید ایده‌های خود را به واقعیت تبدیل کنید و از این کامپیوتر کوچک برای ساخت هر چیزی که می‌توانید تصور کنید استفاده کنید.

مراحل راه اندازی برد رزبری پای

موارد مورد نیاز:

• یک برد رزبری پای: مدل‌های مختلفی با قیمت‌ها و کارایی‌های متفاوت وجود دارد. برای شروع، Raspberry Pi 4 با 4 گیگابایت رم گزینه مناسبی است.
• یک کارت حافظه microSD: برای نصب سیستم عامل و ذخیره سازی اطلاعات به آن نیاز دارید.
• منبع تغذیه: برای تامین برق Raspberry Pi به یک آداپتور برق نیاز دارید.
• کابل HDMI: برای اتصال Raspberry Pi به مانیتور یا تلویزیون.
• صفحه کلید و ماوس: برای کنترل Raspberry Pi.
• کابل شبکه (اختیاری): اگر می‌خواهید Raspberry Pi را به اینترنت متصل کنید.

مراحل:

• سیستم عامل را دانلود کنید: به وب سایت Raspberry Pi  بروید و سیستم عامل Raspbian را برای مدل Raspberry Pi خود دانلود کنید.
• سیستم عامل را روی کارت حافظه نصب کنید: از یک ابزار مانند Etcher برای نصب Raspbian بر روی کارت حافظه microSD خود استفاده کنید.
• Raspberry Pi را راه اندازی کنید: کارت حافظه را در Raspberry Pi قرار دهید، آن را به منبع تغذیه و مانیتور یا تلویزیون متصل کنید و روشن کنید.
• مراحل راه اندازی را دنبال کنید: Raspbian شما را راهنمایی می‌کند تا زبان، منطقه زمانی، تنظیمات Wi-Fi و رمز عبور خود را تنظیم کنید.
• شروع به کار! Raspbian دارای مجموعه ای از برنامه های پیش فرض مانند LibreOffice، Scratch و Minecraft است. همچنین می توانید نرم افزارهای دیگر را نصب کنید و پروژه های خود را شروع کنید.

آیا رزبری پای OPEN SOURCE است؟

سیستم عامل پیش فرض رزبری پای، Raspbian  یک توزیع منبع باز از لینوکس است. این بدان معناست که کد منبع آن به صورت آنلاین در دسترس است و هر کسی می‌تواند آن را تغییر دهد، توزیع کند و حتی نسخه‌های خود را ایجاد کند؛ بسیاری از نرم افزارهای دیگر که برای این برد در دسترس هستند نیز منبع باز هستند. این شامل برنامه های کاربردی، کتابخانه ها و ابزارهای مختلف است.

با پیشرفت‌های روزافزون در دنیای فناوری، انتظار می‌رود که بردهای رزبری پای به طور فزاینده‌ای قدرتمندتر، کارآمدتر و متنوع‌تر شوند. این امر به کاربران امکان می‌دهد تا برنامه‌های پیچیده‌تر را اجرا کنند، پروژه‌های خلاقانه‌تری را بسازند و از قدرت هوش مصنوعی و یادگیری ماشین برای حل مسائل دنیای واقعی استفاده کنند.

تنوع مدل‌هایRaspberry Pi نیز به طور مداوم در حال افزایش است، به این معنی که کاربران می‌توانند مدل مناسب را برای نیازها و بودجه خود پیدا کنند. جامعه کاربران رزبری پای نیز به طور فزاینده‌ای در حال رشد و گسترش است و این امر به کاربران امکان می‌دهد تا از دانش و تجربه دیگران استفاده کنند و به طور موثرتر با یکدیگر همکاری کنند.در مجموع، آینده رزبری پای بسیار روشن به نظر می‌رسد. این پلتفرم به کاربران خود قدرت می‌دهد تا ایده‌های خود را به واقعیت تبدیل کنند، دنیای اطراف خود را تغییر دهند و به خلق آینده‌ای بهتر برای خود و دیگران کمک کنند.

با رزبری پای، هیچ محدودیتی برای خلاقیت و نوآوری وجود ندارد!