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[教程] 向树莓派请献上我的膝盖,牛掰的操作集

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    [LV.5]常住居民I

    发表于 2017-11-23 11:17:20 |显示全部楼层
    自2012年问世以来,树莓派(Raspberry Pi)单板计算机经历了七次改版,最新的版本是几个星期前才推出的Raspberry Pi 3 (简称RPi 3);树莓派每一次改版都带来了更新技术,以及针对特殊项目的选项。

    RPi 3的印刷电路板尺寸为3.3×2.2吋,配备1.2GHz四核心ARM Coretex-A53、博通(Broadcom)的VideoCore IV图形处理器(GPU)、1Gb SDRAM,以及众多链接选项,能让用户轻松将该计算机整合到现有或未来的开发项目中。

    用这款最新的单板计算机究竟能做什么?这个问题应该要改成:“有什么是它不能做的?”以下让我们来看看利用RPi 3进行的、有趣又独特的开发项目!

    电子游戏桌

    首先是一个很少见的电子游戏桌,是由树莓派经销商E-14的客户SpannerSpencer所分享,他利用RPi 3开发他的PIK3A电子游戏桌;每个版本的树莓派都被拿来开发过游戏平台,但是类似这种在老酒吧出现的复古电玩桌则是第一次见到。
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    网友SpannerSpencer开发的PIK3A Gaming Table电子游戏桌,将RPi 3变成复古式的酒吧电玩机



    PIK3A 用一片Arduino Leonardo制作游戏手把(包括游戏杆以及7个按键),配备一对Arctic Spaso USB供电喇叭以及17吋液晶显示器,全部整合在一张IKEA的Lack茶几里。RetroPie被用来做为游戏仿真器,并更新了RPi 3的功能,因此玩游戏就像是放一片预先加载影像的SD记忆卡那样容易。

    3D扫描机

    为了要帮小孩拍摄3D影像,Richard Garsthagen利用40台树莓派以及Pi摄影机打造了一台庞大的3D扫描机;而为了要能撷取全身影像,他设计了一个环状的“极点(pole)”系统,能让摄影机从每个角度拍摄。
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    Richard Garsthagen利用40台树莓派以及Pi摄影机打造了一台庞大的3D扫描机



    该系统的每个CNC加工支架都能调整,各配置三台树莓派以及摄影机,并加装了1公尺的LED灯条加强照明。所有的树莓派与摄影机与一台Qnap TS109 NAS服务器以客制化的以太网络缆线链接,有4条线专门传输数据,还有两条是电线。Richard 还为摄影机的操作撰写了简单的Python script,并将所有拍摄到的影像以Autodesk Recap软件整合成3D模型。

    小型Wi-Fi网络分享器

    创客社群网站Instrucable的成员Talktobruce利用树莓派设计了一个小盒子PirateBox,能建立一个独立于因特网的Wi-Fi无线网络,让用户能用安全、私密的网络来分享档案。

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    PirateBox能让使用者以Wi-Fi连结在本地分享档案



    PirateBox上面有个会发光的标志,是用一个独立于树莓派的电路板来控制的;因为那些电路汲取的电力高于树莓派可以处理的,还得使用一个光隔离器来让该控制电路与主板隔离。Talktobruce还编写了一个小Python程序来控制发光以及小盒子的开关。

    小型无人机

    Earl Robotics的工程师Victor Mayoral Vilches只花了200美元买零件,用Pi Zero结合PXFmini自动驾驶仪以及HobbyKing 规格的 FPV250四轴飞行器,打造了一架小型无人机。
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    只花200美元打造的小型无人机



    树莓派是无人机的大脑,PXFmini则提供了8个伺服输出、惯性传感器、气压计以及数个转接器(I2C/UART/电源);无人机可利用支持Wi-Fi的游戏手把、经过编程的ROS+Wi-Fi或是传统RC控制器来操纵。

    旧收音机变身多媒体串流平台

    树莓派只能用来做新的东西吗?当然不,下面这台由网友fizzPOP分享的作品,就是把一台旧收音机改造成现代的网络收音机;这个概念其实很简单也很容易,因为收音机壳的空间足够放下一台树莓派、一个WLAN转接器、Adafruit液晶显示器,以及几个小型开关。
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    旧收音机变身多媒体串流平台



    积木搭建的智慧城市!

    想象一下用乐高积木打造一个大型城市,嵌入各种传感器以及马达,然后让它的运作自动化、连结到物联网(IoT)──这是英国工程师Cory Guynn的连网乐高城市,而且仍持续扩建中。这个壮观的城市有大多数现实世界城市拥有的各种东西,包括自动LED照明、配备OLED显示器的火车、可显 示温度的天气台、交通号志甚至会动的电梯。

    城市的控制是以传感器与嵌入在基础建设中的马达远程遥控并自动执行,其基础建设连 结到一台树莓派以及数个Arduinos主板;Cory将所有的连网乐高系统以PubNub网络连在一起,让它得以扩展,并用Node-Red工具打造 仪表板原型。他还开发了一个应用程序,让传感器以及马达能传送物联网信息到PubNub,以支持不同的活动例如将乐高城市切换成安全的省电模式;对这座城市的发展有兴趣的人欢迎上网(http://www.internetoflego.com/)关注。
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    英国工程师Cory Guynn 用树莓派与Arduino打造连网乐高城市



    简易机器人开发板

    树莓派的潜力也可以发挥在机器人、运动控制、马达控制等关键应用;Timothy Freeburn所设计的迷你开发板ZeroBorg,就能帮助使用者轻松进行机器人设计。该开发板配备了能独立分别控制四个马达以及两个步进马达的链接功能,以及能利用红外线、温/湿度、陀螺仪、加速度计与光学等各种传感器的模拟输入接口。该开发板只需一个9V电池就可运作。
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    支持机器人设计、以RPi Zero打造的开发板



    美观的壁挂万用历

    Instructable 网友Ozua用树莓派设计了一个美观的壁挂式万用历暨实时信息中心;该设备配备简洁的接口,以树莓派担任类似网络服务器的角色,有自己的首页用以收集各种 实时信息如交通路况、天气…等等,家庭成员还可以将自己的行事历上传分享。该万用历的显示器是从旧笔记本电脑拆下来,装在美观的木框里。
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    可显示各种实时信息的壁挂式万用历



    FM广播发射器

    接下来是英国网站Make Magazine作者David Scheltema与Tyler Winegarner的设计作品;将Raspberry Pi Zero变成磁性FM广播发射器;它的构造非常简单,将4吋长的天线焊在树莓派电路板上当作天线,并安装PiFM与MPG123软件。该海盗电台的频率范 围是1MHz ~ 250MHz,可能会干扰到公用频段,因此设计者建议将发射频率定在87.5MHz、108.0MHz。

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    以Pi Zero 打造的海盗电台FM发射器



    六足机器蜘蛛

    Larry Watkins打造的Hexapi是采用Windows 10物联网Raspberry Pi 3的六足机器蜘蛛,配备18个独立的伺服马达,每只脚有3个致动器,那些脚都是用3D打印以ABS材料制成。Hexapi以7.4V 5000mAh 25C电池供电,用Xbox 360的无线控制器操作。
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    Hexapi是采用Windows 10物联网Raspberry Pi 3的六足机器蜘蛛



    多功能的球…

    最后是我自己用Raspberry Pi制作的“Pi球”;这个独特的开发案在市场上几乎没见过类似的。Pi球采用客制化的3D打印外壳,所配备的树莓派能支持各种应用,例如利用运动追踪绘 出3D空间、无线上网,或是持续追踪球弹跳的次数。也许还可以将摄影机与球结合,支持室内空间制图等等。

    我是用 SolidWorks软件将空心的外壳分成三个部分,包括两个半球体以及中间的一片板子,因此球的重量是平均分配的,而不是头重脚轻(或头轻脚重),可以 顺畅的滚动或是直线弹跳。但这意味着我不能用螺丝或是螺栓来组合它们,不然会损坏来自Shapeways的弹性塑料(Elasto-Plastic)。为 了让球无线,我采用电池来为该设备供电,而且因为把电池平均放在两个相对的半球,更有助于球的平衡。
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    Pi Ball可支持多种应用




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