Nhận thấy được sự cần thiết cũng như vai trò của máy tính nhúng trong cuộc sống nên em lựa chọn đề tài: “ Nghiên cứu, chế tạo Smart Mirror sử dụng Raspberry Pi” .Với mục đích, sẽ tạo ra một mô hình học tập cho các bạn sinh viên bước đầu có thể làm quen, nghiên cứu, học tập cách điều khiển máy tính nhúngcơ bản nhất để thực hiện mục tiêu phục vụ lợi ích cho con người. Ngoài ra, cũng có thể giải quyết nhiều bài toán khác liên quan tới điều khiển máy tính cá nhân.
Trang 1MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 3
1.1 Yêu cầu đề tài 3
1.2 Phương pháp nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu 3
1.2.1 Phương pháp nghiên cứu 3
1.2.2 Phạm vi nghiên cứu 3
1.3 Đối tượng nghiên cứu 3
1.4 Sơ đồ khối hệ thống 4
CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU MÁY TÍNH NHÚNG VÀ RASPBERRY PI 5
2.1 Giới thiệu về máy tính nhúng 5
2.2 Các đặc điểm và tính năng của máy tính nhúng 5
2.2.1 Ưu điểm 5
2.2.2 Đặc điểm 5
2.3 Giới thiệu về Raspberry Pi 7
2.3.1 Lịch sử ra đời 7
2.3.2 Raspberry Pi là gì? 9
2.4.2 Phần mềm 15
2.5 Một số ưu nhược điểm của Raspberry Pi 22
CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ CÁCH CHẾ TẠO SMART MIRROR 23
3.1 Giới thiệu về Smart Mirror 23
3.2 Dụng cụ để tạo ra một chiếc Smart Mirror 23
3.3 Cách làm 24
CHƯƠNG 4:KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 30
4.1 Kết luận 30
4.2 Một số hạn chế của sản phẩm 30
4.3 Hướng phát triển đề tài 30
Đồ án Điều Khiển Tự Động
Trang 1
Trang 2LỜI NÓI ĐẦU
Với sự phát triển ngày càng mạnh mẽ và rộng lớn của nền khoa học kỹ thuật.Các công nghệ mới thuộc các lĩnh vực khác nhau cũng nhờ đó đã ra đời để đáp ứngnhững nhu cầu của xã hội và một trong số đó phải kể đến là kỹ thuật điều khiểnchuyển động kỹ thuật số, máy tính nhúng là một cơ cấu chấp hành đặc biệt hữu hiệubởi nó có thể thực hiện trung thành các lệnh đưa ra dưới dạng số.Các loại động cơbước được sử dụng ngày càng rộng rãi trong các hệ thống tự động, điều khiển xa vànhiều thiết bị điện tử khác, nổi bật là trong các lĩnh vực sau: điều khiển robot, điềukhiển lập trình trong các thiết bị gia công, điều khiển máy dập giấy decal, Và một sốlĩnh vực điều khiển chính xác cao về lực lần tốc độ thì động cơ bước là sự lựa chọn lítưởng bởi nó đáp ứng được những yêu cầu trên với khả năng chuyển động chính xácđến từng bước thậm chí là vi bước Đặc biệt việc điều khiển motor bước được ứngdụng phổ biến trong xí nghiệp, nhà máy phục vụ trong công việc sản xuất hiện nay
Bên cạnh đó việc phát triển các phần mềm ứng dụng cũng ngày một cao hơn,đặc biệt máy tính nhúng là một thiết bị được thiết kế để phục vụ một yêu cần, một bài
toán, ứng dụng hay một chức năng nhất định nào đó Máy tính nhúng cũng được sử
dụng nhiều trong công nghiệp, tự dộng hóa, quan trắc,… Khác với những máy tínhthông dụng chúng ta hay thấy như máy tính để bàn, máy tính xách tay,… chúng đượcthiết kế với phần cứng và hệ điều hành được thiết kế cho nhiều người dùng, nhiều ứngdụng khác nhau Từ sự khác biệt này ta có thể có thêm một cách hiểu về hệ thốngnhúng, một hệ thống nhúng không thể dùng cho mục đích khác với mục đích mà nóđược thiết kế, người sử dụng không thể sửa đổi hoặc cài đặt thêm phần mềm ứng dụngcho hệ thống máy tính nhúng, điều này chỉ có thể thực hiện bởi nhà sản xuất
Nhận thấy được sự cần thiết cũng như vai trò của máy tính nhúng trong cuộc
sống nên em lựa chọn đề tài: “ Nghiên cứu, chế tạo Smart Mirror sử dụng Raspberry Pi” Với mục đích, sẽ tạo ra một mô hình học tập cho các bạn sinh viên
bước đầu có thể làm quen, nghiên cứu, học tập cách điều khiển máy tính nhúngcơ bảnnhất để thực hiện mục tiêu phục vụ lợi ích cho con người Ngoài ra, cũng có thể giảiquyết nhiều bài toán khác liên quan tới điều khiển máy tính cá nhân
Trang 3CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Yêu cầu đề tài
Nghiên cứu máy tính nhúng : Raspberry Pi
Nghiên cứu tài liệu về phần mềm cài đặt hệ điều hành cho Raspberry Pi
Nghiên cứu về cấu tạo và các phương pháp chế tạo gương thông minh
• Hiển thị thông tin về thời tiết
• Hiển thị thông tin về tin tức
• Hiển thị thông tin về lời chào
1.2 Phương pháp nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu
1.2.1 Phương pháp nghiên cứu
Tham khảo các tài liệu có liên quan qua sách vở, internet từ đó phân tích, chọn lọc thông tin phù hợp
Thiết kế mô hình và chạy mô phỏng
Thường xuyên trao đổi với giáo viên hướng dẫn để giải quyết các vấn đề khúc mắc
Làm việc nhóm thường xuyên để đạt hiệu quả công việc và chia sẻ kiến thức
Tiến hành hoàn thiện mô hình
1.2.2 Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu cấu tạo của Raspberry Pi 3 Model B+
Nghiên cứu cách sử dụng phần mềm cài đặt hệ điều hành
Nghiên cứu cách chế tạo gương thông minh
1.3 Đối tượng nghiên cứu
Raspberry Pi
Hệ điều hành của Raspberry Pi
Cách chế tạo Smart Mirror
Trang 4Raspberry Pi
Hiển thị ra Smart MirrorLập trình
1.4 Sơ đồ khối hệ thống
Hướng điều khiển của bài toán như sau:
1 Cài đặt hệ điều hành cho Rasberry Pi 3 Model B+
2 Lập trình và hiển thị lên màn hình thông tin thời gian, thời tiết,tin tức, lời chào.v.v
3 Thiết kế chế tạo gương thông minh
Trang 5CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU MÁY TÍNH NHÚNG VÀ RASPBERRY PI 2.1 Giới thiệu về máy tính nhúng:
Có thể hiểu Máy tính nhúng là một thiết bị, một hệ thống được thiết kế để phục vụ cho một yêu cầu, một bài toán, ứng dụng, một chức năng nhất định nào đó và được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực công nghiệp, tự động hóa điều khiển, quan trắc vàtruyền tin
2.2 Các đặc điểm và tính năng của máy tính nhúng:
2.2.1. Ưu điểm:
Chi phí thấp: Do máy tính nhúng thường nhỏ hơn nhiều so với máy tính có đadụng và không cần phải mua màn hình, bàn phím, chuột nên chi phí ít hơn cho một hệthống máy tính đa dụng
Kích thước nhỏ cũng giúp triển khai các máy tính nhúng một số lượng lớn các địa điểm từ xa một cách dễ dàng hơn
2.2.2 Đặc điểm:
Tính linh hoạt:
Máy tính nhúng có khả năng kết nối với nhiều loại giao thức khác nhau như:
Serial (SCI): RS-232, RS-422, và RS-485 là những giao thức serial tiêu chuẩn cho
các ứng dụng công nghiệp
Bus Serial đa năng (USB): Mặc dù RS-232/422/485 vẫn là tiêu chuẩn cho các ứng
dụng công nghiệp, tuy nhiên USB đang bắt đầu xâm nhập thị trường
Kết nối mạng: Ethernet giờ đây đang phổ biến ở môi trường văn phòng và nhà ở,
đang được sử dụng ngày càng nhiều hơn trong các hệ thống công nghiệp Ngoài ra,một số ứng dụng công nghiệp sử dụng giao thức CAN (Control Area Network)
IO rời rạc: Các hệ thống điều khiển diện rộng ứng dụng rộng rãi công nghệ
General Purpose Input/Output (GPIO)
Chuyển từ Analog sang Digital/Digital sang Analog (ADC/DAC): Khả năng
chuyển đổi tín hiệu analog sang tín hiệu số và ngược lại là một yêu cầu đối với nhiềuứng dụng công nghiệp
Giao thức truyền thông không dây: Các ứng dụng công nghiệp trong hệ thống khó
kết nối dây có thể phù hợp với việc sử dụng kết nối không dây để truyền dữ liệu qua
mạng.
Máy tính nhúng hoạt động trong môi trường khắc nghiệt:
Trang 6Trái ngược với môi trường văn phòng an toàn, nhiệt độ ổn định, các ứng dụngtrong môi trường khắc nghiệt cần đến thiết bị có thiết kế cứng vững Máy tính nhúngcần đến một vỏ bọc kim loại chắc chắn và nhỏ gọn, sử dụng ít cáp (nếu có), và không
sử dụng các bộ phận chuyển động như ổ cứng và quạt làm mát Đặc biệt, ổ cứngthường bị xước hoặc hỏng làm cho việc sử dụng bộ nhớ flash trở thành một lựa chọn lítưởng Bên cạnh đó, khả năng chống rung và sốc có thể nâng cao độ ổn định của hệthống được sử dụng trên xe bus, tàu hỏa, xe tải và các vật thể chuyển động
Thiết kế dải nhiệt độ rộng:
Đây là một nhân tố quan trọng đối với các ứng dụng trong một trường khắc nghiệt,ngoài trời, do nhiệt độ có thể dao động từ thấp -35°C đến cao +70°C
Bảo vệ cách ly:
Thiết bị điện tử có thể được hưởng lợi từ việc sử dụng công nghệ cách li quang học
để bảo vệ vòng tiếp đất và các tác nhân gây nhiễu điện khác Công cụ cách li này hoạtđộng bằng cách chuyển đổi tín hiệu điện sang ánh sáng, tín hiệu mà được truyền quamột khe hở nhỏ trong các thiết bị điện tử Khi tín hiệu ánh sáng đến mặt bên kia củakhe hở, nó được chuyển đổi trở lại thành tín hiệu điện Khe hở được tạo ra trong mạchđiện tử thường được đặt giữa bộ truyền và bộ nhận
Thân thiện với người sử dụng:
Đối với vấn đề thời gian tung ra thị trường, máy tính nhúng cần nhiều hơn như chỉ
là một hộp ổ cứng cần cài đặt và cấu hình mở rộng
Hệ điều hành sẵn sàng hoạt động: Hầu hết các nhà tích hợp hệ thống và nhữngngười sử dụng máy tính nhúng khác đều tìm những máy tính với hệ điều hành, drivers,các hệ thống file và các ứng dụng thông thường như Open VPN hay IPsec VPN đượccài sẵn
Chuyển đổi giao thức: máy tính nhúng phải thường kết nối được với nhiều thiết bị
không thường xuyên sử dụng cùng giao thức truyền thông
Truy cập từ xa: Người quản lí của nhiều hệ thống hiện nay vẫn còn phải đối mặt
với thách thức của việc cần phải gửi kỹ sư tại hiện trường tới quản lí máy tính nhúngcủa mình Một cách đơn giản để biến thách thức này thành memorable dream là sửdụng máy tính nhúng có thể truy cập từ xa qua Ethernet hay mạng tế bào Ngoài ra,các công cụ quản lí thiết bị online hiệu quả có thể tiết kiệm hàng giờ của kỹ sư
Trang 72.3 Giới thiệu về Raspberry Pi
2.3.1. Lịch sử ra đời:
a) Tác giả:
Eben Upton Eben Upton là người sáng lập, ủy viên ban quản trị , đồng thời là giám đốc điều
hành của Raspberry Pi Foundation Ông là người chịu trách nhiệm về toàn bộ phầnmềm và kiến trúc phần cứng của Raspberry Pi Trước đó, ông cũng đã lập nên 2 công
ty rất thành công về mobile games và middleware (phần mềm trung gian giữa máykhách và cơ sở dữ liệu) là Ideaworks 3d Ltd và Podfun Ltd Ông giữ học vị tiến sĩđồng thời có bằng BA và MBA của đại học Cambrige Hiện tại Eben Upton đang làmviệc tại Broadcom
b) Sự ra đời của Raspberry Pi
Raspberry Pi 1 Model B -phát hành năm 2012
Trang 8Vào năm 2006, Eben Upton cùng các đồng nghiệp làm việc tại phòng thínghiệm máy tính đại học Cambridge bắt đầu cảm thấy quan ngại về việc trình độ đầuvào của các tân sinh viên ngày càng giảm Vào thời điểm những năm 90, các sinh viênkhi mới nhập học ngành khoa học máy tính đều đã có những kinh nghiệm nhất định vềlập trình; nhưng mọi chuyện rất khác vào những năm 2000, khi mà ngay cả những sinhviên khá nhất cũng chỉ biết đôi chút về lập trình web.
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 đượcdành 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 tìmhiểu xem bọn trẻ đã làm được gì với những mini pc này Như vậy, những thiết kế đầutiên của Raspberry Pi ra đời vào năm 2006
Đến năm 2008, Eben Upton vào làm việc tại Broadcom với vai trò thiết kế chip.Công việc này giúp ông 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 nhiềulần ngoài thị trường) ở chính công ty ông làm việc để hoàn thiện sản phẩm của mình
Về nguồn gốc của cái tên Raspberry Pi, phòng thí nghiệm máy tính của đại họcCambridge 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” ngôn ngữ lập trình chính
thức của Raspberry Pi
Trang 92.3.2 Raspberry Pi là gì?
Raspberry Pi là từ để chỉ các máy tính chỉ có một board mạch (hay còn gọi là
máy tính nhúng) kích thước chỉ bẳng một thẻ tín dụng, được phát triển tại Anhbởi Raspberry Pi Foundation với mục đích ban đầu là thúc đẩy việc giảng dạy về khoahọc máy tính cơ bản trong các trường học và các nước đang phát triển
Raspberry Pi gốc và Raspberry Pi gốc 2 được sản xuất theo nhiều cấu hình
khác nhau thông qua các thỏa thuận cấp phép sản xuất với Newark element14 (PremierFarnell), RS Components và Egoman Các công ty này bán Raspberry Pi trực tuyến.Egoman sản xuất một phiên bản phân phối duy nhất tại Đài Loan, có thể được phânbiệt với Pis khác bởi màu đỏ của chúng và thiếu dấu FCC/CE Phần cứng là như nhauđối với tất cả các nhà sản xuất
Raspberry Pi ban đầu được dựa trên hệ thống trên một vimạch (SoC) BCM2835 của Broadcom, bao gồm một vi xử lý ARM1176JZF-S
700 MHz, VideoCore IV GPU, và ban đầu được xuất xưởng với 256 MB RAM, sau đóđược nâng cấp (model B và B +) lên đến 512 MB Board này cũng có socket SecureDigital (SD) (model A và B) hoặc MicroSD (model A + và B +) dùng làm thiết bị khởiđộng và bộ lưu trữ liên tục
Raspberry Pi là cái máy tính chạy HĐH Linux Với mục tiêu chính của
chương trình là giảng dạy máy tính cho trẻ em Được phát triển bởi Raspberry PiFoundation – là tổ chức phi lợi nhuận với tiêu chí xây dựng hệ thống mà nhiều người
có thể sử dụng được trong những công việc tùy biến khác nhau
Raspberry Pi sản xuất bởi 3 OEM: Sony, Qsida, Egoman Và được phân phối
chính bởi Element14, RS Components và Egoman
Nhiệm vụ ban đầu của dự án Raspberry Pi là tạo ra máy tính rẻ tiền có khả nănglập trình cho những sinh viên , nhưng Pi đã được sự quan tầm từ nhiều đối tượng khácnhau Đặc tính của Raspberry Pi xây dựng xoay quanh bộ xử lí SoC BroadcomBCM2835 ( là chip xử lí mobile mạnh mẽ có kích thước nhỏ hay được dùng trong điệnthoại di động ) bao gồm CPU , GPU , bộ xử lí âm thanh /video , và các tính năng khác
… tất cả được tích hợp bên trong chip có điện năng thấp này
Raspberry Pi không thay thế hoàn toàn hệ thống để bàn hoặc máy xách tay
Bạn không thể chạy Windows trên đó vì BCM2835 dựa trên cấu trúc ARM nên không
hỗ trợ mã x86/x64 , nhưng vẫn có thể chạy bằng Linux với các tiện ích như lướt web ,môi trường Desktop và các nhiệm vụ khác Tuy nhiên Raspberry Pi là một thiết bị đanăng đáng ngạc nhiên với nhiều phần cứng có giá thành rẻ nhưng rất hoàn hảo chonhững hệ thống điện tử , những dự án DIY , thiết lập hệ thống tính toán rẻ tiền chonhững bài học trải nghiệm lập trình …
Trang 102.4 Cấu tạo:
2.4.1. Phần cứng:
Phần cứng Raspberry Pi qua nhiều phiên bản được trang bị cấu hình khác nhau,
về dung lượng bộ nhớ, vi xử lí, thiết bị ngoại vi,
Sơ đồ khối trên mô tả cấu tạo của các model A, B, A+, B+ Model A và A+ không cócổng Ethernet và USB Bộ chuyển đổi Ethernet phải kết nối qua một cổng USB Trongmodel A và A+, cổng USB kết nối trực tiếp đến SoC Trên model B+, chip này có chứamột hub USB với 5 đầu ra, trong đó có 4 cổng, model B chỉ cung cấp 2 cổng
BỘ VI XỬ LÝ:
SoC được sử dụng trong Raspberry Pi thế hệ đầu tiên khá giống với chip được sửdụng trong những chiếc điện thoại thông minh đời cũ (như iPhone 3G / 3GS).Raspberry Pi dựa trên SoC BCM2835 của Broadcom, trong đó gồm một bộ xử
lý ARM1176JZF-S 700 MHz, GPU VideoCore IV và RAM Nó có bộ nhớ cache cấp 1
16 KB và bộ nhớ cache cấp 2 128 KB Cache cấp 2 này được sử dụng chủ yếu bởiGPU SoC được xếp chồng lên nhau dưới chip RAM, vì vậy ta chỉ thấy được cạnh củanó
a) Hiệu suất của các model thế hệ đầu tiên:
Khi hoạt động theo xung nhịp mặc định 700 MHz, thế hệ đầu tiên của Raspberry Pi
có hiệu suất thực tế tương đương 0,041 GFLOPS CPU đem lại hiệu suất tương đươngmột chiếc Pentium II 300 MHz của những năm 1997-1999 GPU cung cấp khả năng
xử lý đồ họa 1 GPixel/s hoặc 1,5 Gtexel/s hoặc 24 GFLOPS của hiệu suất máy tínhcho tác vụ chung Khả năng đồ họa của Raspberry Pi tương đương với Xbox của năm2001
Kết quả benchmark tính toán đơn nút LINPACK trong hiệu suất chính xácđơn trung bình là 0.065 GFLOPS và Raspberry Pi Model-B có hiệu suất chính xáckép là 0,041 GFLOPS Một nhóm 64 máy tính Raspberry Pi Model-B, có nhãn "Iridis-
RAM
Trang 11pi", đạt được kết quả LINPACK HPLlà 1,14 GFLOPS (n = 10.240) tại công suất 216watt với c US $ 4,000.
Raspberry Pi 2 dựa trên Broadcom BCM2836 SoC, gồm CPU Cortex-A7 lõi tứchạy ở 900 MHz và 1 GB RAM Nó được giới thiệu là mạnh gấp 4-6 lần so với bảntiền nhiệm Hai phiên bản có GPU giống hệt nhau
b) Ép xung:
Thế hệ chip đầu tiên của Raspberry Pi mặc định hoạt động ở 700 MHz và khôngquá nóng để cần một miếng tản nhiệt hoặc biện pháp làm mát đặc biệt nào khác, trừkhi con chip này được ép xung Thế hệ thứ hai chạy ở 900 MHz theo mặc định, vàcũng không đủ nóng để cần một miếng tản nhiệt hoặc biện pháp làm mát đặc biệt Épxung có thể làm SoC này nóng lên nhiều hơn mức bình thường
Hầu hết các chip Raspberry Pi có thể được ép xung tới 800 MHz và một số thậmchí còn cao hơn đến 1000 MHz Thế hệ thứ hai được người dùng cho rằng có thể épxung tương tự như vậy, thậm chí đến 1500 MHz (loại bỏ tất cả các tính năng an toàn
và vượt quá giới hạn điện áp) Trong Raspbian Linux distro, các tùy chọn ép xungkhi khởi động có thể được thực hiện bởi lệnh "sudo raspi-config" mà không vô hiệuhóa chế độ bảo hành Có những trường hợp Pi tự động tắt ép xung khi chip đạt đến 85
°C (185 °F), nhưng nó có thể bỏ qua tự động quá điện áp và các thiết lập ép xung (làm
vô hiệu chế độ bảo hành) Trong trường hợp đó, người ta có thể thử đặt một tản nhiệt
có kích thước thích hợp vào nó để giữ cho các chip không bị nóng lên đến quá 85°C.Phiên bản firmware mới hơn có chứa tùy chọn để lựa chọn giữa năm chế độoverclock ("turbo") để khi bật lên sẽ thử để có được hiệu suất tối đa của SoC màkhông làm giảm tuổi thọ của Raspberry Pi Điều này được thực hiện bằng cách theodõi nhiệt độ bên trong lõi của chip, và tải CPU, và điều chỉnh động tốc độ đồng hồ vàđiện áp lõi Khi nhu cầu trên CPU thấp, hoặc nó đang chạy quá nóng, hiệu suất sẽđược can thiệp, nhưng nếu CPU có nhiều việc phải làm, và nhiệt độ của chip là chấpnhận được, hiệu suất sẽ được tạm thời gia tăng, với tốc độ xung nhịp lên đến 1 GHz,tùy thuộc vào từng loại board, và trên đó các thiết lập Turbo được sử dụng Năm thiếtlập này là:
• không (none); 700 MHz ARM, 250 MHz core, 400 MHz SDRAM, 0 volt quá áp,
• khiêm tốn (modest); 800 MHz ARM, 250 MHz core, 400 MHz SDRAM, 0 volt quá áp,
• trung bình (medium); 900 MHz ARM, 250 MHz core, 450 MHz SDRAM, 2 volt quá áp,
• cao (high); 950 MHz ARM, 250 MHz core, 450 MHz SDRAM, 6 volt quá áp,
• turbo; 1000 MHz ARM, 500 MHz core, 600 MHz SDRAM, 6 volt quá áp
Trong chế độ cao nhất (turbo) xung SDRAM ban đầu 500 MHz, nhưng sau đó đã
được thay đổi đến 600 MHz vì 500 MHz đôi khi gây hư thẻ nhớ SD Đồng thời trong
chế độ cao tốc độ xung lõi đã được hạ xuống 450-250 MHz, và ở chế độ trung bình 333-250 MHz.
Trên các bảng mạch model B beta cũ hơn, 128 MB đã được phân bổ theo mặc địnhcho GPU, để lại 128 MB cho CPU.[13]On the first 256 MB release model B (and
Trang 12model A), three different splits were possible The default split was 192 MB (RAM forCPU), which should be sufficient for standalone 1080p video decoding, or for simple3D, but probably not for both together 224 MB was for Linux only, with just a 1080pframebuffer, and was likely to fail for any video or 3D 128 MB was for heavy 3D,possibly also with video decoding (e.g XBMC) Comparatively the Nokia 701 uses
128 MB for the Broadcom VideoCore IV For the new model B with 512 MB RAMinitially there were new standard memory split files released(arm256_start.elf,arm384_start.elf, arm496_start.elf) for 256 MB, 384 MB and 496 MB CPU RAM (and
256 MB, 128 MB and 16 MB video RAM) But a week or so later the RPF released anew version of start.elf that could read a new entry in config.txt (gpu_mem=xx) andcould dynamically assign an amount of RAM (from 16 to 256 MB in 8 MB steps) tothe GPU, so the older method of memory splits became obsolete, and a single start.elfworked the same for 256 and 512 MB Raspberry Pi
THIẾT BỊ NGOẠI VI:
Raspberry Pi có thể hoạt động với bất kỳ bàn phím máy tính và chuột thông qua kếtnối với các cổng USB
VIDEO:
Bộ điều khiển video có khả năng phân giải chuẩn truyền hình hiện đại, chẳng hạnnhư HD và Full HD, và các độ phân giải màn hình và cao hơn hoặc thấp hơn và độphân giải TV CRT chuẩn cũ hơn Khi vận chuyển (tức là không có tùy chỉnh ép xung)
nó có các khả năng như sau: 640 × 350 EGA; 640 × 480 VGA; 800 × 600 SVGA;
1024 × 768 XGA; 1280 × 720 720p HDTV; 1280 × 768 WXGA biến; 1280 × 800WXGA biến; 1280 × 1024 SXGA; 1366 × 768 WXGA biến; 1400 × 1050 SXGA +;
4.2, BLE, Gigabit Ethernet over USB 2.0 (Tối đa 300Mbps)
Trang 13• Hỗ trợ: 40-pin GPIO, 4 cổng USB2.0
MIPI CSI Camera, cổng stereo output và composite video 4 chân
OpenGL ES 1.1, 2.0 graphics
Power over Ethernet (PoE) (yêu cầu thêm PoE HAT)
CÁC CỔNG KẾT NỐI:
Trong đó sơ đồ chân của cổng GPIO được biểu diễn như sau:
GPIO# Chức năng thứ 2 pin# pin# Chức năng thứ 2 GPIO#
Trang 14GPIO17 GEN0 11 12 GEN1 GPIO18
(Models A and B stop here)
PHỤ KIỆN:
Camera - Ngày 14 tháng 5 năm 2013, the Foundation và các nhà phân phối RSComponents & Premier Farnell / Element 14 đã ra mắt board camera Raspberry Pi vớimột bản cập nhật firmware kèm theo.[23]Board camera được vận chuyển đi kèm với
Trang 15một cáp phẳng linh hoạt để cắm vào đầu nối CSI nằm giữa cổng Ethernet và HDMI.Trong Raspbian, ta kích hoạt hệ thống sử dụng board camera này bằng cách cài đặthoặc nâng cấp lên phiên bản mới nhất của hệ điều hành (OS) và sau đó chạy Raspi-config và chọn tùy chọn camera Giá của mô-đun camera này là €20 ở châu Âu (09Tháng 9 năm 2013).
Gertboard – một thiết bị được Raspberry Pi Foundation khuyến khích, được thiết
kế cho mục đích giáo dục, nó sẽ giúp mở rộng các chân GPIO của Raspberry Pi để chophép giao tiếp với và điều khiển các đèn LED, tiếp điểm, tín hiệu analog, cảm biến vàcác thiết bị khác Nó cũng bao gồm một trình điều khiển tương thích với Arduino theotùy chọn để giao tiếp với Pi
Infrared Camera – Vào tháng 10 năm 2013, tổ chức này đã tuyên bố rằng họ sẽ bắtđầu sản xuất một module camera không có bộ lọc hồng ngoại, được gọi là Pi NoIR.Các board mở rộng HAT (Hardware Attached on Top-Phần cứng đính kèm ở mặt trên)– Cùng với model B+, được lấy cảm hứng bởi các board Arduino shield, giao diện chocác board HAT được trang bị bởi Raspberry Pi Foundation Mỗi board HAT mang theomột EEPROM nhỏ (điển hình là một CAT24C32WI-GT3)[26] chứa các chi tiết có liênquan tới board này,[27] do đó hệ điều hành của Raspberry Pi được sẽ được thông báo vềHAT, và chi tiết kỹ thuật của nó, liên quan tới hệ điều hành sử dụng HAT.[28]BoardHAT có 4 lỗ định vị ở 4 góc hình chữ nhật của nó
2.4.2 Phần mềm:
Gồm 10 hệ điều hành có thể chạy trên Raspberry Pi :
1 Các hệ điều hành Linux dựa trên ARM
Người ta ước tính rằng có hơn 80 bản phân phối dựa trên Linux cho Raspberry
Pi, từ Raspbian, PiDora và ArchLinux (tất cả đều có sẵn thông qua trình cài đặtNOOBS), cho đến Linutop và PiBang Ở tầm trung, bạn sẽ tìm thấy Ubuntu MATE Hãyxem xét Kano OS Nó có sẵn cho tất cả các máy tính Pi, chứ không chỉ những máy tínhđược bán bởi Kano
Trong đóphần mềm Raspbian được sử dụng khá phổ biến trên Raspberry Pi:
• Raspbian là một hệ điều hành miễn phí dựa trên Debian được tối ưu hóa cho
phần cứng Raspberry Pi Một hệ điều hành là tập hợp các chương trình và tiệních cơ bản giúp Raspberry Pi của bạn chạy Tuy nhiên, Raspbian cung cấpnhiều hơn một hệ điều hành thuần túy: nó đi kèm với hơn 35.000 gói, phầnmềm được biên dịch sẵn được đóng gói trong một định dạng đẹp để dễ dàng càiđặt trên Raspberry Pi của bạn
suất tốt nhất trên Raspberry Pi, đã được hoàn thành vào tháng 6 năm 2012 Tuynhiên, Raspbian vẫn đang được phát triển tích cực với sự nhấn mạnh vào việccải thiện tính ổn định và hiệu suất của càng nhiều gói Debian càng tốt
Trang 162 Các media center Raspberry Pi
Một trong những mục đích sử dụng máy tính là coi nó như một media center(trung tâm truyền thông) Người dùng Raspberry Pi có sẵn rất nhiều lựa chọn Mặc dùchúng luôn được xây dựng trên Raspbian/Debian, chúng cũng dựa trên Kodi, một phầnmềm media center phổ biến Những gì bạn nhận được với các hệ thống này là mộthình ảnh ổ đĩa để cài đặt, giống như bất kỳ hệ điều hành Raspberry Pi nào khác
Một số tùy chọn có sẵn, tất cả đều cung cấp Kod:
• OpenELEC - phiên bản có sẵn cho tất cả các mô hình tiêu dùng của RaspberryPi
xuyên
• LibreELEC - cung cấp công cụ tạo thẻ SD cho người dùng Raspberry Pi 2 và 3
Trang 173 RISC OS PI
Hệ điều hành RISC do Cambridge phát triển là hệ điều hành đầu tiên cho bộ vi
xử lý ARM, được phát triển vào những năm 1980 Nó đã được sử dụng rộng rãi trongAcorn Archimedes, được tìm thấy trong các tổ chức giáo dục vào giữa những năm
1990, cuối cùng được thay thế bằng các máy tính dựa trên Windows
4 Plan 9
Nếu bạn đang tìm kiếm một giải pháp thay thế cho các hệ điều hành máy tính
để bàn, thì Plan 9 có thể là lựa chọn hoàn hảo cho bạn Đây là một hệ điều hànhbarebones nguồn mở, được thiết kế bởi cùng một nhóm phát triển UNIX
Hình ảnh thẻ microSD có thể được ghi theo cách thông thường, và việc khởiđộng sẽ đưa bạn gần như ngay lập tức vào hệ điều hành Plan
Trong thực tế, một giao diện người dùng dòng lệnh thuần túy có thể hơi khóhiểu Tuy nhiên, nếu bạn có kinh nghiệm sử dụng UNIX hoặc muốn thử nghiệm vớigiao diện kiểu này, Plan 9 là một lựa chọn tốt để bắt đầu