sada notebooku raspberry pi

Jak fungují sady notebooků Raspberry Pi?

Sady notebooků Raspberry Pi fungují tak, že kombinují jednodeskový počítač Raspberry Pi{0}}se základními součástmi notebooku-displejem, klávesnicí, baterií a krytem-připojeným přes piny GPIO, HDMI a USB porty Pi. Pi slouží jako centrální procesor, zatímco rozbočovač řídí distribuci energie a komunikaci komponent.

Tyto sady přemění Raspberry Pi-velikosti kreditní karty na přenosný počítač. Většina sad obsahuje modulární design, kde desku Pi zasunete do určené kolejnice nebo montážního systému v šasi notebooku. Specializovaný rozbočovač PCB řeší technickou složitost, převádí signály mezi komponenty Pi a notebooku a zároveň řídí nabíjení baterie a regulaci napětí.

Základní komponenty a jejich spojení

Každá sada notebooku Raspberry Pi se opírá o tři primární skupiny komponent, které spolupracují.

Procesorové jádro se skládá z vaší desky Raspberry Pi-typicky Pi 4, Pi 5 nebo Compute Module. Tato deska se nedodává s většinou sad a je nutné ji zakoupit samostatně. Pi zvládá všechny výpočetní úlohy a běží na linuxovém-operačního systému uloženém na microSD kartě. S ostatními součástmi komunikuje prostřednictvím vestavěných-portů a 40pinového GPIO headeru.

Zobrazovací systém se připojuje buď pomocí HDMI nebo konektoru Pi's DSI (Display Serial Interface). Před-komplety, jako je CrowPi2, zahrnují displeje s úhlopříčkou od 7 do 14 palců s rozlišením mezi 800x480 a 1920x1080 pixelů. Mezi obrazovkou a Pi je umístěna deska ovladače displeje, která převádí digitální signály na obraz, který vidíte. Některé sady používají pro připojení DSI ploché kabely, které jsou citlivé a při opakované montáži se mohou zlomit. Připojení HDMI nabízí větší odolnost, ale vyžaduje další řízení spotřeby.

Správa napájení představuje největší technickou výzvu. Pi vyžaduje stabilní napájení 5 V, ale baterie notebooků obvykle vydávají 3,7 V na článek. Sady to řeší obvodem boost konvertoru, který zvyšuje napětí baterie a zároveň reguluje proud. Pi-Top Hub například obsahuje více než 150 komponent určených pro správu napájení, ovládání obrazovky a ovládání periferií. Tento rozbočovač se připojuje k pinům GPIO Pi a zajišťuje nabíjení baterie, regulaci napětí a elegantní vypínání.

Proces montáže a modulární konstrukce

Fyzické sestavení sleduje-jednotlivý přístup inspirovaný kostkami Lego, i když realita je jemnější.

Většina komerčních sad, jako je CrowPi-L, používá magnetický montážní systém nebo kolejnicový mechanismus. Raspberry Pi nasouváte na kolejnici, dokud nezapadne na místo, čímž zarovnáte porty desky s výřezy v šasi. Slot microSD karty Pi zůstává přístupný pro výměnu operačních systémů. Tyto sady nevyžadují žádné pájení-vše se připojuje pomocí plochých kabelů, propojovacích kabelů nebo připojení USB.

Spodní část základny obsahuje přihrádku na baterie a modulární kolejnici. Baterie v komerčních sadách mají kapacitu od 5 000 mAh do 10 000 mAh a poskytují 6-12 hodin provozu v závislosti na modelu Pi a jasu displeje. Baterie se připojuje k desce správy napájení, která pak přivádí regulované 5V do Pi přes USB-C nebo piny GPIO. Vypínač na podvozku ovládá obvod.

Sestava obrazovky se připevňuje pomocí pantů k základně. Kovové panty se zasouvají do držáků na rámečku obrazovky i na spodní části základny a vytvářejí tak véčkový design. Jediný plochý kabel nebo připojení HDMI prochází pantem pro připojení displeje. Horní pouzdro se nacvakne přes sestavu obrazovky, zajistí všechny součásti a ponechává ventilaci pro procesor Pi.

Klávesnice a trackpad se připojují přes USB buď přímo k Pi, nebo přes USB rozbočovač integrovaný do desky řízení spotřeby. CrowPi2 je vybaven odnímatelnou klávesnicí, která odhaluje desku elektronické dílny pod 22 senzory a moduly připojenými k pinům GPIO pro výukové projekty.

Doba montáže se dramaticky liší. Před-připravené sady, jako je CrowView Note, se dodávají většinou smontované-. Pi jednoduše připojíte k desce adaptéru a vložíte jej do pouzdra, což trvá asi 10 minut. Kompletní montážní sady, jako je původní Pi-Top, vyžadují 30–60 minut pečlivé práce podle podrobných pokynů. Vlastní výroba od začátku může trvat dny nebo týdny v závislosti na vaší metodě výroby.

Napájecí systémy a životnost baterie

Systém řízení spotřeby určuje, zda váš notebook Pi funguje spolehlivě nebo neustále frustruje.

Výběr baterie je velmi důležitý. Většina sad používá lithium-polymerové (LiPo) baterie pro jejich vysokou hustotu energie a plochou vybíjecí křivku. 5000mAh LiPo baterie vážící přibližně 100 gramů dokáže Pi 4 s obrazovkou napájet 4-6 hodin při běžném používání. Někteří stavitelé znovu používají powerbanky, které obsahují vestavěné nabíjecí obvody a USB výstupy, čímž zjednodušují návrh správy napájení.

Nabíjecí obvod přijímá 12V vstup přes válcový konektor nebo port USB-C. Moderní sady používají nabíječky kompatibilní s USB-C Power Delivery (PD), ačkoli ne všechny porty USB-C na laptopech Pi podporují PD-CrowPi-L výslovně varuje před používáním přiložené nabíječky s jinými zařízeními USB-C kvůli pevnému výstupu 12V.

Distribuce energie vyžaduje pečlivou regulaci napětí. Pi potřebuje čisté 5V napájení s minimálním zvlněním. Nedostatečné napájení způsobuje obávanou ikonu „blesku“, omezuje výkon nebo způsobuje náhodné vypínání. Kvalitní sady obsahují obvody PowerBoost nebo ekvivalentní DC-DC měniče, které udržují stabilní 5V výstup, i když napětí baterie během vybíjení klesne ze 4,2 V na 3,0 V.

Monitorování baterie přidává další vrstvu složitosti. Pi nemá vestavěné-měřidlo baterie, takže sady buď obsahují samostatné Arduino nebo mikrokontrolér pro sledování napětí, nebo používají specializované HAT, jako je PiJuice, které komunikují stav baterie prostřednictvím I2C. CrowPi2 zobrazuje procento baterie na-obrazovce pomocí softwaru, který čte napětí z desky řízení spotřeby.

Správa signálů a komunikace komponent

V zákulisí zajišťuje synchronizaci komponent několik komunikačních protokolů.

40pinový GPIO header slouží jako primární komunikační sběrnice. Desky pro řízení napájení se připojují ke kolíkům 2 (5V) a 6 (zem) pro napájení, zatímco na ostatních kolících se pro výměnu dat používají protokoly I2C nebo SPI. PiJuice HAT, používaný v několika DIY sestaveních, se naskládá přímo na GPIO header a sděluje stav baterie, stisknutí tlačítka napájení a stav nabíjení prostřednictvím I2C.

USB zvládá většinu periferní komunikace. Klávesnice, trackpady a jakákoli další zařízení, jako jsou webové kamery, se připojují přes USB porty Pi nebo integrovaný USB rozbočovač na desce řízení napájení. Pi je rozpoznává jako standardní periferie HID (Human Interface Device), které nevyžadují žádné speciální ovladače na OS Raspberry Pi.

Připojení displeje se liší podle typu sady. Připojení DSI nabízí větší šířku pásma a jednodušší kabeláž-jeden 15kolíkový nebo 50kolíkový plochý kabel přenáší obrazový signál i dotyková data pro kompatibilní obrazovky. Tyto stuhy jsou však křehké. Připojení HDMI vyžaduje samostatné kabely pro video a USB pro dotykové funkce na dotykových obrazovkách a navíc další kabely pro napájení podsvícení, ale jsou robustnější pro častou montáž/demontáž.

Směrování zvuku obvykle využívá 3,5mm jack nebo HDMI audio výstup Pi. Některé DIY sestavení obsahují samostatnou desku zvukového zesilovače připojenou k PWM pinům Pi pro lepší kvalitu zvuku. Zesilovač pak pohání malé reproduktory namontované v šasi. Projekt Raspberry Pi a notebooku Arduino zdokumentovaný na Instructables obsahuje vyhrazenou desku Arduino výhradně pro monitorování baterie, připojenou přes USB a naprogramovanou tak, aby zobrazovala napětí na obrazovce OLED.

Konfigurace softwaru a operační systémy

Sestavení hardwaru je jen polovinou rovnice-softwarová konfigurace zajišťuje, že vše funguje hladce.

Operační systém Raspberry Pi (dříve Raspbian) je výchozí volbou a je před-nahrán na kartách microSD, které jsou součástí většiny sad. Tato linuxová-distribuce založená na Debianu obsahuje ovladače pro hardware Pi a je dodávána se vzdělávacím softwarem, programovacími prostředími a LibreOffice pro produktivitu. Sada Pi-Top se dodává s Pi-topOS, přizpůsobenou verzí s CEEDuniverse-hrou, která učí kódování a elektroniku.

Konfigurace zobrazení vyžaduje úpravu souboru /boot/config.txt na kartě microSD. Pro ne-standardní displeje povolíte specifické ovladače a vynutíte výstup HDMI, i když není detekován žádný monitor. Kritický řádek hdmi_force_hotplug=1 zajišťuje výstup videa Pi na integrovanou obrazovku. U displejů DSI načtete specifické překryvy, které odpovídají čipu řadiče vaší obrazovky.

Ovládání jasu obrazovky se liší podle sady. Některé displeje podporují softwarové nastavení jasu prostřednictvím souborů /sys/class/backlight/, zatímco jiné vyžadují hardwarové ovládání PWM pomocí pinů GPIO. Kalibrace dotykové obrazovky probíhá pomocí příkazů xinput nebo kalibračních nástrojů obsažených v OS.

Software pro správu baterie monitoruje úroveň nabití a před úplným vybitím spouští elegantní vypnutí. Software PiJuice, dostupný jako démon, poskytuje grafické uživatelské rozhraní zobrazující procento baterie, napětí a nabíjecí proud. Může spouštět vlastní skripty při určitých úrovních baterie-, jako je ztmavení obrazovky na 20 % nebo spuštění vypnutí při 5 %.

Vzdělávací funkce a výukové platformy

Mnoho sad notebooků Pi se staví jako vzdělávací nástroje, nejen jako přenosné počítače.

CrowPi2 obsahuje 76 strukturovaných lekcí zahrnujících programování v Pythonu, vizuální programování Scratch, edici Minecraft Pi a základy umělé inteligence/strojového učení. Odnímatelná klávesnice odkrývá 22 elektronických modulů: matice LED, bzučáky, pohybové senzory, čtečky RFID a reléové spínače. Studenti píší kód, který interaguje s fyzickým hardwarem prostřednictvím pinů GPIO, čímž překlenuje propast mezi softwarem a elektronikou.

Tyto sady definuje{0}}projektové učení. Místo abstraktních programovacích cvičení studenti staví funkční zařízení. Systém monitorování teploty kombinuje modul senzoru DHT11 se skriptem Python, který zaznamenává data a spouští ventilátor nad prahovou hodnotou. Systém dveřního zámku RFID učí koncepty ověřování při ovládání servomotoru. Tyto hmatové projekty konkretizují koncepty programování.

Modulární rozhraní GPIO odlišuje notebooky Pi od tradičních počítačů. Standardní notebook utěsní vše uvnitř proprietárního pouzdra. Sady notebooků Pi odkrývají piny GPIO externě, čímž podporují rozšíření hardwaru. Můžete připojit externí senzory, ovladače motorů nebo dokonce Arduino desky pro hybridní projekty. Pi-Top využívá systém kolejnic PCB, kam zasouváte vlastní desky, které mají přístup ke kolíkům GPIO a napájecím kolejnicím.

Některé sady obsahují další komponenty pro rozšířené učení. Sada CrowPi2 Deluxe obsahuje moduly Crowtail-řadu plug{3}}and{4}} senzorů a aktuátorů podobných modulům Grove. Používají standardizované 4kolíkové konektory, které eliminují kabeláž pro mladší studenty při výuce konceptů rozhraní senzorů.

Svépomocné stavby vs. předem-postavené sady

Volba mezi stavbou od začátku nebo nákupem kompletní sady zahrnuje kompromisy v ceně, přizpůsobení a složitosti.

Před{0}}výhody předem sestavené sady se soustředí na pohodlí a spolehlivost. CrowPi-L stojí 280 $-340 včetně desky Pi 4 a poskytuje testované řešení se zárukou, které se sestaví za 15 minut. Všechny komponenty pocházejí z důvodu kompatibility. Systém správy napájení se vypořádá s hraničními případy, jako je ochrana proti přebití a tepelné vypnutí. Návody jsou profesionálně napsané s vysoce kvalitními schématy. Fóra podpory a zákaznický servis pomáhají s řešením problémů.

Sestavení DIY nabízí radikální přizpůsobení a úsporu nákladů, ale vyžaduje značné technické dovednosti. Základní sestava využívající 7-palcovou obrazovku HDMI (50 USD), bezdrátovou klávesnici (15 USD), powerbanku (20 USD) a 3D-potištěné pouzdro (10 USD ve vláknu) má před Pi celkem méně než 100 USD. Vyberete si přesnou velikost obrazovky, styl klávesnice a kapacitu baterie podle svých potřeb. Zážitek z učení je hlubší – rozumíte každému spojení, protože jste ho vytvořili.

Projekty DIY však čelí skrytým výzvám. Hledání kompatibilních komponent zabere hodiny výzkumu. Panely LCD notebooků vyžadují specifické řídicí desky, které se liší podle modelu panelu-v důsledku nesprávného ovladače je obrazovka nepoužitelná. Správa baterií vyžaduje znalosti elektrotechniky, aby se zabránilo nebezpečí požáru v důsledku nesprávného nabíjení LiPo. Mechanická konstrukce má své vlastní potíže: panty musí být dostatečně pevné pro opakované otevírání a zároveň umožnit vedení kabelů a rozložení hmotnosti ovlivňuje stabilitu, když je obrazovka otevřená.

3D tisk přidává další proměnnou. Designy pouzder dostupné na Thingiverse vypadají lákavě, ale mohou mít problémy s vůlí vašich konkrétních součástí. Doba tisku se pohybuje od 8-12 hodin pro celý případ. Neúspěšný tisk plýtvá vláknem a časem. Následné-zpracování-broušení hrubých hran, tepelné-nastavení závitových vložek – vyžaduje další nástroje.

Sourcing komponent pro DIY sestavení často probíhá přes AliExpress nebo eBay, aby se minimalizovaly náklady, což má za následek dlouhé dodací lhůty a občasné překvapení v oblasti kompatibility. Součásti sady Raspberry Pi Recovery Kit od back7.co popularizované na r/cyberdeck stojí méně než 100 USD při nákupu z Číny, ale dodání 3–6 týdnů zpomaluje iteraci.

Běžné konfigurační výzvy

V sestavách notebooků Pi se opakovaně objevuje několik technických problémů, z nichž každý má specifická řešení.

Obrazovka HDMI se nezobrazuje navzdory správnému připojení obvykle kvůli problémům s napájením nebo nesprávným nastavením souboru config.txt. Pi se může spustit (indikováno blikající zelenou LED), ale nevysílá žádný video signál. Řešení zahrnují vynucení výstupu HDMI pomocí hdmi_force_hotplug=1, nastavení konkrétních hodnot hdmi_group a hdmi_mode pro nativní rozlišení vaší obrazovky a zajištění, aby deska rozbočovače správně komunikovala EDID (Extended Display Identification Data) do Pi.

Nedostatečný výkon se projevuje náhodným vypínáním, ikonou blesku nebo neúspěšným spuštěním Pi. Pi 4 vyžaduje 3A při 5V pod zátěží, zatímco Pi 5 potřebuje 5A. Mnoho generických power bank to nedokáže dodat přes USB, zvláště když napájí také displej. Použijte vyhrazenou desku pro řízení spotřeby se správným jmenovitým proudem nebo power banku speciálně určenou pro nabíjení notebooku. Změřte skutečné napětí na pinech GPIO Pi-při zátěži by mělo zůstat nad 4,8 V.

Hlášení procenta baterie vyžaduje hardware nad možnosti Pi. Pi nemá na pinech GPIO žádný ADC (analogový-na{2}}digitální převodník) pro přímé čtení napětí baterie. Řešení zahrnují použití Arduino nebo Pico k měření napětí přes napěťový dělič a přenos těchto dat přes USB nebo použití HAT jako PiJuice nebo UPS pack navržených pro Pi, které obsahují IC pro monitorování baterie.

U připojení DSI dochází často k selhání plochého kabelu. Tenké ploché kabely se třepí opakovaným zapojováním/odpojováním nebo nadměrným ohýbáním. Při manipulaci nikdy netahejte za samotný kabel-tiskněte plastové výstupky, abyste uvolnili konektory. Veďte kabely s velkorysými servisními smyčkami, abyste se vyhnuli namáhání v místech připojení. U sestav vyžadujících časté rozebírání zvažte připojení HDMI.

Problémy s rozpoznáním trackpadu obvykle zahrnují časování inicializace USB. Některé trackpady se během spouštění neinicializují dostatečně rychle. Chcete-li zvýšit napájení USB, přidejte usb_max_current_enable=1 do souboru config.txt nebo připojte trackpad přes napájený rozbočovač USB. Alternativní řešení zahrnují přidání pravidla udev pro resetování zařízení USB po spuštění.

Očekávání výkonu

Pochopení toho, co notebook Pi může a nemůže, předchází zklamání a vede případy použití.

Raspberry Pi 4 se 4 GB RAM zvládá základní výpočetní úlohy kvalifikovaně. Prohlížení webu v prohlížeči Chromium funguje na většině webů, i když náročné aplikace JavaScriptu mohou mít zpoždění. Psaní v LibreOffice Writer je citlivé a tabulky s několika stovkami řádků fungují adekvátně. Videa YouTube se přehrávají plynule v rozlišení 1080p s povolenou hardwarovou akcelerací, i když přehrávání ve 4K zasekává.

Programovací a vývojová prostředí běží dobře. Python skripty se spouštějí rychle pro typické vzdělávací nebo amatérské projekty. VSCode se na Pi 4 načte během několika sekund. Kompilace malých programů v C trvá několik sekund, zatímco větší projekty mohou vyžadovat minuty. Pi vyniká v -projektech založených na GPIO-, čtení senzorů a ovládání aktuátorů probíhá v reálném-čase bez problémů.

Herní očekávání by měla být realistická. Retro hraní přes RetroPie funguje skvěle pro systémy až po PlayStation 1. Minecraft Pi edice běží hladce. Moderní 3D hry nejsou životaschopné. Hry- založené na prohlížeči a jednoduché nezávislé tituly portované pro ARM mohou fungovat.

Pi 5 přináší smysluplná vylepšení výkonu. Jeho čtyřjádrový-jádrový procesor Cortex-A76 s frekvencí 2,4 GHz více než zdvojnásobuje skóre ve srovnání s Pi 4. Úpravy videa v jednoduchých nástrojích jsou nyní proveditelné. Více karet prohlížeče nezpůsobuje zpomalení systému. Doba spouštění klesne pod 20 sekund s rychlými kartami microSD nebo úložištěm NVMe přes rozhraní PCIe 2.0.

Rychlost úložiště výrazně ovlivňuje uživatelský dojem. Rychlá karta microSD (UHS-3 nebo lepší) zajišťuje, že systém reaguje. Disky NVMe SSD, které jsou k dispozici na Pi 5 až M.2 HAT, transformují zatížení aplikací téměř okamžitě a operace s velkými soubory se dokončí rychle. Rozdíl v rychlosti je znatelnější než upgrady CPU.

Životnost baterie při reálném používání je v průměru 4–8 hodin v závislosti na modelu Pi, kapacitě baterie a jasu obrazovky. Pi 4 s 11,6palcovým displejem při 50% jasu spotřebuje zhruba 10-15W, což znamená, že 5000mAh baterie při 7,4V (37Wh) poskytuje přibližně 3-4 hodiny. Pi Zero 2 W s malým displejem může dosáhnout 8-10 hodin se stejnou baterií. Vyšší spotřeba energie Pi 5 snižuje dobu běhu o 30-40 % ve srovnání s Pi 4 s ekvivalentními bateriemi.

Srovnání: Notebooky Pi vs. Tradiční notebooky

Notebooky Pi zaujímají zřetelné místo, které přímo nekonkuruje tradičním notebookům ani je nenahrazuje.

Výpočty nákladů upřednostňují tradiční levné notebooky pro čistou výpočetní hodnotu. Chromebook nebo repasovaný notebook se systémem Windows za 200 USD nabízí vynikající výkon, delší výdrž baterie a profesionální kvalitu sestavení. Na staré notebooky můžete nainstalovat odlehčené linuxové distribuce a získat tak zážitek podobný Pi-s lepším hardwarem. Ekonomický případ notebooků Pi spočívá na vzdělávací hodnotě nebo na konkrétních případech použití vyžadujících přístup GPIO.

Vzdělávací hodnota je tam, kde notebooky Pi odůvodňují svou existenci. Společné učení elektroniky a programování prostřednictvím projektů GPIO poskytuje praktické-pochopení, které je nemožné s uzavřenými notebooky. Výměna operačních systémů výměnou karet microSD učí o bootloaderech a souborových systémech. Odstraňování problémů s hardwarovým připojením rozvíjí dovednosti-řešení problémů. Transparentní modulární design odhaluje, jak počítače fungují, spíše než aby skrýval složitost za leštěnou skořápkou.

Potenciál přizpůsobení řádově převyšuje tradiční notebooky. Chcete přidat externí SSD přes USB? Přijímač SDR pro rozhlasové projekty? Senzor LIDAR pro robotiku? Notebook Pi tyto doplňky snadno pojme. Tradiční notebooky omezují rozšíření na USB zařízení a možná i interní M.2 slot. Notebooky Pi vystavují rozhraní GPIO, SPI, I2C a sériová rozhraní pro přímé ovládání hardwaru.

Přenositelnost se od tradičních notebooků liší jemnými způsoby. Notebooky Pi váží méně-obvykle 1–1,5 kg oproti 1,5–2,5 kg u levných tradičních notebooků. Jsou ale také křehčí, s odhalenými součástmi a méně robustní konstrukcí podvozku. Životnost baterie obecně zaostává za moderními notebooky s výkonnými procesory ARM nebo Intel optimalizovanými pro mobilní použití.

Sladké místo použití pro notebooky Pi zahrnuje výuku programování a elektroniky, vývoj projektů IoT vyžadujících přenositelnost, lehkou výpočetní techniku ​​pro cestování, kde výkon není kritický, a výuková prostředí, kde si studenti sestavují a přizpůsobují své počítače. Pro primární práci s počítačem, profesionální práci nebo hraní her zůstávají tradiční notebooky vynikající volbou.

Možnosti sady a úvahy

Současný trh nabízí několik odlišných přístupů k notebookům Pi, z nichž každý je optimalizován pro jiné priority.

CrowPi2 (340 $-440 v závislosti na konfiguraci) se zaměřuje na vzdělávání s integrovanou dílnou elektroniky. 11,6-palcový IPS displej s rozlišením 1920 x 1080 poskytuje ostrý obraz. Klávesnice se zvedne a odkryje výukové moduly pod ní – není potřeba žádný práh. Zahrnuje 76 lekcí a pracuje s Pi 4 nebo Pi 5. Kompromisem je hmotnost 7,3 libry a objem, který snižuje skutečnou přenosnost. To vyhovuje učebním nebo domácím učebním stanicím lépe než mobilní výpočetní technika.

CrowView Note (169 USD) má jiný přístup: není to notebook, ale přenosný monitor ve formě notebooku. 14,1-palcová obrazovka s rozlišením 1080p, klávesnice a touchpad se připojují k externím zařízením přes HDMI a USB-C. Pi 5 nebo Pi 4 se připojuje přes desku adaptéru (5 $ navíc), která se ukotví do boku a udržuje tak piny GPIO přístupné. Tento design nabízí flexibilitu – používejte jej s Pi pro učení, připojte telefon pro režim stolního počítače nebo připojte herní konzoli. 5000mAh baterie napájí displej i Pi po dobu 4-6 hodin. Kvalita sestavení je adekvátní, ale ne prémiová, s plastovou konstrukcí.

LapPi 2.0 (119 $-155) poskytuje minimalistický přístup s průhlednou akrylovou konstrukcí zobrazující všechny komponenty. Díky 7palcové kapacitní dotykové obrazovce je tento netbook lepší než notebook. Kompatibilní se všemi modely Pi od Zero do 5, obsahuje kameru, reproduktory a klávesnici. Pět barevných variant vám umožní vybrat si estetiku. Díky kompaktní velikosti (menší než většina tabletů) je skutečně přenosný do kapsy, i když malá obrazovka omezuje produktivitu práce.

Pokud jde o historický kontext, původní Pi-Top (ukončený, ale někdy se používá) byl průkopníkem konceptu sady notebooku Pi s plnohodnotným -13,3{4}palcovým displejem a modulárním kolejnicovým systémem. Vysouvací horní deska umožňovala snadný přístup ke komponentům. Výdrž baterie přesáhla 10 hodin. Hledání náhradních dílů je však nyní obtížné a podporuje pouze starší modely Pi.

Kutilové by měli zvážit ekosystém komponent. Adafruit, Pi Supply a SB Components nabízejí jednotlivé díly a podrobné projektové průvodce pro vlastní sestavení. 3Komunity D tisku na Thingiverse a Printables hostí stovky návrhů notebooků Pi s různou složitostí. Estetika cyberdeck popularizovaná v komunitě Reddit r/cyberdeck inspirovala desítky jedinečných sestav notebooků Pi s vojenským, steampunkovým nebo retro počítačovým stylem.

Pokročilé úpravy a vylepšení

Kromě základního sestavení vylepšuje možnosti notebooku Pi několik úprav.

Přidání NVMe SSD dramaticky zlepšuje odezvu systému na sestavení Pi 5. M.2 HAT+ se připojuje k rozhraní PCIe 2.0, což umožňuje 512GB nebo větší SSD. Doba spouštění klesne na 10 sekund, aplikace se spouštějí okamžitě a operace s velkými soubory jsou dokončeny rychle. Nárůst spotřeby energie je minimální-asi 1-2W, takže se to vyplatí i přes malý dopad na baterii.

Úpravy externí antény zlepšují dosah Wi{0}}Fi a stabilitu, což je zvláště důležité pro přenosné počítače. Pi 4 a 5 obsahují montážní otvory pro externí antény. Kabely U.FL to SMA propojují anténní konektory Pi do panelových -konektorů SMA na šasi, kam připojujete antény s vyšším-ziskem. To je zvláště cenné v kovových pouzdrech, které stíní vnitřní anténu.

Řešení chlazení zabraňují tepelnému škrcení při trvalém zatížení. Pasivní chladiče fungují pro nenáročné použití, ale aktivní chlazení zachovává plný výkon. Malé 5V ventilátory se montují přímo na piny GPIO pro napájení, ovládané skripty Python, které upravují rychlost ventilátoru na základě teploty CPU. Oficiální aktivní chladič Pi 5 integruje teplotní senzor a ovládání ventilátoru do konstrukce skříně.

Upgrady displeje umožňují přechod na vyšší rozlišení nebo větší obrazovky, pokud jste ochotni upravit šasi. Funguje jakýkoli displej HDMI s kompatibilními požadavky na napětí, i když možná budete muset 3D tisknout nové rámečky nebo panty. Dotykové funkce vyžadují ovladač USB s dotykovou obrazovkou nebo displej s integrovaným dotykovým rozhraním USB-.

Rozšiřující desky GPIO přidávají funkčnost. HAT pro rádio LoRa, GPS nebo mobilní připojení přeměňují notebook Pi na zařízení pro výpočetní techniku. Raspberry Pi TV HAT přijímá digitální televizní vysílání. Sense HAT s environmentálními senzory, gyroskopy a LED maticemi umožňují interaktivní projekty bez externích komponent.

Skutečné{0}}světové aplikace a případy použití

Sady notebooků Pi slouží specifickým oblastem, kde jejich jedinečné vlastnosti poskytují hodnotu přesahující tradiční alternativy.

Vzdělávací prostředí těží nejvíce přímo. Školy a kódovací tábory používají CrowPi2 a podobné sady k výuce programování s okamžitou fyzickou zpětnou vazbou. Studenti píší kód Python, který rozsvěcuje diody LED, čte teplotní senzory nebo ovládá servomotory-vše viditelné na desce pracovního prostoru integrované v notebooku. Možnost zaměnit microSD karty umožňuje více studentům používat stejný hardware s personalizovanými projekty. Jeden učitel uvedl o 30 % vyšší zapojení, když studenti fyzicky viděli svůj kód ovlivňující hardware ve srovnání s čistě softwarovými cvičeními.

Práce v terénu na vzdálených místech využívá nízkou spotřebu a modularitu notebooku Pi. Ekologičtí výzkumníci používají vlastní notebooky Pi s GPS a celulárními HAT k protokolování dat ze senzorů při pěší turistice. Dlouhá výdrž baterie a odolná pouzdra pro kutily odolají podmínkám, které by poškodily drahé notebooky. Přidání mobilního připojení prostřednictvím LTE HAT umožňuje nahrávání dat z míst bez Wi-Fi. Piny GPIO se přímo připojují k vědeckým přístrojům bez USB adaptérů.

Profesionálové v oblasti kybernetické bezpečnosti používají notebooky Pi jako přenosné platformy pro testování penetrace. Odlehčené prostředí Linuxu, GPIO pro hardwarové hackerské nástroje a nenápadný tvarový faktor je činí užitečnými pro hodnocení bezpečnosti. Nástroje jako Kali Linux fungují efektivně na modelech Pi 4 a Pi 5. Schopnost rychle vyměnit karty microSD s různými konfiguracemi nástrojů poskytuje flexibilitu během zapojení.

Milovníci vytváření prototypů internetu věcí oceňují přenositelnost pro-testování na místě. Spíše než tahání stolního nastavení Pi se samostatným monitorem a klávesnicí vám notebook Pi umožňuje konfigurovat senzory nebo automatizační systémy přímo tam, kde budou nainstalovány. Přístup GPIO zůstává k dispozici pro připojení k testovacím obvodům, přičemž je integrováno plné vývojové prostředí.

Off-scénáře počítání v síti vyhovují notebookům Pi díky minimálním požadavkům na napájení. V kombinaci se solárními panely a powerbankami poskytují výpočetní kapacitu v kajutách, lodích nebo vozidlech. Jeden výrobce zdokumentoval použití notebooku Pi 4 napájeného výhradně 50W solárním panelem pro psaní a základní práci na počítači při cestování v dodávce. Systém se plně nabil za 3-4 hodiny slunečního záření a poskytoval 6-8 hodin večerního používání.

Někteří uživatelé vyrábějí notebooky Pi speciálně pro-nezajímavé psaní. Omezený výkon zabraňuje bezduchému procházení webu a sociálních médií, zatímco LibreOffice poskytuje plnou schopnost zpracování textu. Kult „digitálního minimalismu“ přijal notebooky Pi jako záměrně poddimenzovaná zařízení, která podporují soustředěnou práci. Jeden autor dokončil román pouze s použitím notebooku Pi Zero 2 W se 7palcovou obrazovkou a tvrdil, že omezení zvýšilo kreativitu.

Retro herní nadšenci vytvářejí vlastní přenosná herní zařízení, která povrchně připomínají notebooky, ale běží na nich RetroPie. Tyto sestavy často obsahují tlačítka herního ovladače namontovaná na šasi vedle tradičních rozložení klávesnice nebo místo nich. Tvarový faktor poskytuje větší obrazovku než kapesní zařízení a přitom zůstává přenosný. Výdrž baterie 6-10 hodin podporuje delší herní relace.

Rozpočtové výpočty v rozvojových regionech představují další případ použití, i když to vyžaduje pečlivou analýzu nákladů. Na trzích, kde se za 200 USD kupuje roční mzda, může notebook Pi 100 USD, který využívá místně dostupné obrazovky a klávesnice, poskytnout přístup k počítači. Organizace, které se zaměřují na digitální gramotnost, otestovaly programy využívající notebooky Pi sestavené z dílů stavebnice, které současně učí jak počítačové dovednosti, tak dovednosti sestavení hardwaru.

Když se rozhodnete pro sadu nebo přístup kutily, zvažte svůj skutečný případ použití, úroveň technického komfortu a rozpočtová omezení. Samotný proces fyzického sestavení poskytuje významnou hodnotu pro učení, i když výsledné zařízení slouží spíše jako sekundární počítač než váš primární stroj. Ekosystém se neustále vyvíjí-novější sady podporují vylepšený výkon Pi 5, zatímco komunita každý měsíc vytváří nové návrhy a úpravy. Ať už učíte studenty, vyrábíte prototypy zařízení IoT nebo jen zkoumáte, jak fungují počítače na základní úrovni, sady pro notebooky Pi nabízejí jedinečnou platformu, která překlenuje propast mezi tradiční výpočetní technikou a praktickými{5}}elektronikami.

Pro ty, kteří se zabývají DIY sestavováním, se připojte ke komunitám, jako je r/cyberdeck, fóra Raspberry Pi a různé servery Discord, kde stavitelé sdílejí návrhy, řeší problémy a předvádějí dokončené projekty. Kolektivní znalost urychluje vaši stavbu a zabraňuje běžným chybám. Začněte s jednoduchou sestavou sady, než se pokusíte o plně vlastní návrhy-získané zkušenosti s pochopením toho, jak komerční sady řeší problémy, budou základem pro vaše rozhodnutí ohledně vlastního návrhu.