Übersicht Hardware

Der Einplatinen Computer Raspberry PI wurde von der Raspberry PI Foundation: https://www.raspberrypi.org/ entwickelt. Es sind viele verschiedene Hardware Versionen am Markt: Siehe hier https://de.wikipedia.org/wiki/Raspberry_Pi

Ein unbestreitbarer Vorteil der Raspberry PI Plattform ist die breite Unterstützung der Community. Es werden laufend die Distributionen weiterentwickelt. Bücher, Artikel, Blogs sind verfügbar. Ohne Softwareunterstüzung ist die beste Hardware nutzlos. Diesen Aspekt ist bei der Auswahl der Hardware von anderen Herstellern zu berücksichtigen.

Verschiede Boardtypen, welche sich bei mir im laufe der Zeit angesammelt haben Heute (Mai 2021) gibt es schon eine Weile lang die neue Version 4 des Raspberry. Also nun der Raspi 4B, mit 2,4 oder 8GB Ram, leider auch Micro HDMI Buchse und eine USB-C Buchse für die Stromversorgung musste auch sein. Dazu sollte unbedingt ein 'Micro HDMI zu HDMI' Adapter besorgt werden. Ein 5V Netzteil mit USB-C Buchse ist auch notwendig...
Das Ärgernis 'Micro USB' wurde nun auf das 'neue Ärgernis USB-C' hochgerüstet. Eine 5.5er Hohlbuchse für die Stromversorgung hätte es auch getan, aber das sieht halt old school aus und geht gar nicht. Die 2x Micro HDMI sind anscheinend auch extrem wichtig gewesen, besonders für Rechner, welche nach der Einrichtung sowieso immer ohne Display betrieben werden.
Betrieben wird er mit einer Micro USB Karte. Ab Raspi 3 rasten die Karten nicht mehr ein, diese Mechanik wurde eingespart. Beim 4er auch kein Einrasten.
Auch ein Gehäuse für den 4er sollte gekauft werden, am besten aus Metall. Es gibt auch Sets, wo das alles dabei ist.

Andere Raspi Spezial Bauformem Weiters gibt es auch den Raspi Zero, micro-USB, micro-HDMI, IO pins zum anlöten. Raspi Pi-Pico - Platine im Format ähnlich einem Arduino Nano. Raspi Pi-Compute im Format einens DDR-Sodimm Speichermoduls, Keine IO pins, 4GB Ram. Raspi 400 - ist ein Pi4 mit 4GB Ram eingebaut in eine Tastatur. genauere Info hier im Wiki der Raspberry PI org

Als CPU wird ein ARM Prozessor eingesetzt. Schnittstellen sind HDMI, USB, Audio, LAN, WLAN und GPIO Ports vorhanden. Es ist auch ein Anschluss für eine Kamera (raspberry PI Camera) vorhanden. Damit könnte man eine Webcam realisieren. Eine SD-Card dient als Speichermedium. Die Hardware gibt es in verschiedenen Ausbaustufen bei allen Elektronik Versendern und kann somit leicht an die Erfordernisse des Einsatzes angepasst werden. Ich will hier nicht auf die Hardware im einzelnen eingehen, da darüber im Internet ausführliche Infos zu finden ist. Der Raspi ist ein Steuerrechner, Bastelrechner wie man es immer auch bezeichnen will. Er ist ideal zum lernen geeignet. Er ist weniger ein PC-Ersatz. Er ist sicherlich keine NAS (network attached storage, Fileserverlösung), da der Datendurchsatz hier zu gering ist, da sind ältere PCs, für den Heimanwender viel besser geeignet. Da die Hardware frei programmierbare Ports zur Verfügung stellt ist er für Steuerungsaufgaben gut geeignet.

Auswahl der Hardware

Eine Überlegung ist auch der Stromverbrauch und die damit verbundene Wärme Entwicklung. Für Bildgebende Applikation (Raspi Camera) wird man eine starke Version wie einen Raspi 3B nehmen. Für nicht so anspruchsvolles Datensammeln (Wetterstation) genügt auch einer alter Raspi A, wenn vorhanden. Ich verwende noch fallweise einen alten "Raspberry PI A" zum testen. Als Entwicklungsboard nimmt man heute einen Raspberry 3 oder Raspberry 4. Dazu einige 16GB Speicherkarten. Als Speicherkarten verwende ich günstige Class10 SDHC Karten. Dazu ein gutes 5V Netzteil. Achtung: Es sollte ein 5V Netzteil sein und kein 5V Ladegerät vom alten Smartphone. Ladegeräte liefern nicht immer eine konstante Spannung.

Erforderliche Komponenten für die Entwicklung

• Raspberry PI Board 3 oder 4 je nach Bedarf
• Netzteil 5V/2A mit micro USB Stecker für Raspi 3 und älter.
• Netzteil 5V/2A mit USB-C Stecker, für Raspi 4
• mehrere Micro 16GB SD-Karten
• USB Keyboard
• USB Mouse
• USB HUB falls notwendig, da die kleineren Raspberry Modelle nur einen USB Port haben
• USB WLAN Adapter für die Modelle welche kein WLAN on board haben
• LAN Kabel falls notwendig
• HDMI Kabel
• HDMI Micro Kabel oder HDMI Adapter, für Raspi 4 notwendig
• HDMI Monitor
• WLAN USB Adapter für ältere Versionen A, B, bis Raspi2 - Raspi 4, 3 und Zero haben Wlan eingebaut.
  
• Optional: Steckbrett (Breadboard) mit Steckbrücken für die Entwicklung eigener Hardware Teile.

Monitor,Tastatur und Mouse sind später im Einsatz nicht zwingend erforderlich - da Zugriff per SSH und XRDP möglich ist.

Betriebsystem Linux

Die Raspberry PI werden im allgemeinen mit dem Betriebsystem LINUX gefahren. Es gibt auch anderen OS Versionen, welche ich aber hier nicht betrachte. In meiner Anleitung verwende ich die Distribution: Raspian. (Heute Mai 2021 die Version Buster) Welche hier https://www.raspberrypi.org/software/operating-systems/" als ZIP Archiv runtergeladen werden kann.

Linux Commands Cheat Sheet (Danke an Marc Wilson von PCWDLD.org für diesen Hinweis)
https://www.pcwdld.com/linux-commands-cheat-sheet

hier eine Kurzanleitung zu Linux Befehlen:
https://www.cheatography.com/davechild/cheat-sheets/linux-command-line/

Linux Befehle werden in einer Shell eingegeben. Auch Windows hat eine Shell, welche fälschlicherweise "DOS-Fenster" genannt wird. Bei Raspian ist es das LX-Terminal in der grafischen Oberfläche. Es kann aber auch ein Terminal (Tastatur + Bildschirm), welches per Leitung (RS232, Modem, Netzwerk) mit dem Computer verbunden sein. Oder ein PC mit SSH oder XRDP Verbindung zum Computer auf dem Linux läuft.

Anmerkung: Linux unterscheidet Groß/Klein Schreibung im Unterschied zu DOS/Windows. Im Allgemeinen wird immer klein geschrieben. Wenn aber ein Großbuchstabe vorkommt, dann muss er so geschrieben werden. Datei Endungen (exe,bat oder cmd) sind hier nicht wichtig. Eine Datei muss "ausführbar gemacht" werden, sonst kann dieses Programm oder Skript nicht laufen - Siehe Befehl "chmod".

Es sprengt den Rahmen dieser Webseite, tiefer in Linux einzusteigen. Es ist lohnend sich mit dieser Materie zu beschäftigen. Hier nur ein paar Schlagworte für eigene Recherchen zu dem Thema.

Kleinste Auswahl wichtiger Linux Befehle:

• man - hilfe zu Kommando "man cp" zeigt Hilfe zu cp
• ls - list files, dir
• cd, mkdir, rmdir - changedir, makedir, removedir
• cp - copy
• mv - move
• rm - delete, remove
• pwd - printworkingdirecory
• touch - legt leere Datei an
• cat - listet Datei
• less - listet Datei Seite
• nano - Editor
• sudo
• shutdown
• reboot
• chmod - change mode
• chown - change owner
• chgrp - change group

• apt-get install paketname - Software Paket installieren
• apt-get remove paketname - Software Paket deinstallieren
• apt-get update - Updates Raspian installieren
• ifconfig - Netzwerkeinstellungen anzeigen
• ping IP oder hostname

Weitere Begriffe welche man kennen soll.

• Shell
• Hirarchisches Filesystem
• Kommando, Optionen, Argumente, Verkettungen
• File permissions - Datei Berechtigungen
• Shell Skript

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