Raspberry Pi – co to je a jaké si vybrat?

Asi nikoho dnes není třeba přesvědčovat o všudypřítomnosti miniaturizace, která se týká elektroniky prakticky ve všech jejích oblastech. Čím dál menší a zároveň výkonnější jednočipové počítače a procesory umožňují realizaci úkolů, které by ještě před několika lety byly přímo nepředstavitelné. I když je dnešní smartphon de facto pokročilý počítač, klasické stolní počítače kvůli tomu rozhodně neztratily na významu. A co kdyby se spojily jisté rysy konvenčního „PC“ s přínosy miniaturizace?

Teď už nad výsledkem takovéhoto snoubení nemusíte přemýšlet. Každý, bez ohledu na dovednosti z oblasti informatiky a stavby počítačů, může postavit vlastní zařízení, které – přestože se vejde do dlaně – nabízí opravdu velké praktické možnosti. Stačí, že využije miniaturní jednočipový počítač.

„Malina“ a další, aneb něco o počítačích SBC
Jednodeskové minipočítače – tedy anglicky Single-Board Computers (SBC), jak samotný název naznačuje, integrují všechny nejdůležitější funkce a hardwarové bloky v rámci jedné desky tištěných spojů, obvykle s rozměry nepřesahujícími několik centimetrů v kterékoliv z os. Kromě těch nejdůležitějších součástí, s nimiž se setkáme v každém „velkém“ počítači – procesoru, RAM paměti, ovladačů a konektorů komunikačních rozhraní (USB Ethernet, nebo také S/PDIF) nebo obvodů řízení napájení a generátorů hodinových signálů – jsou nejčastěji vybaveny také celou řadou přídavných modulů. Roli zvukové karty obvykle zastává vestavěný audio kodek, funkci síťové karty miniaturní bezdrátový modul, který v sobě obvykle spojuje funkci Bluetooth Low Energy a jedno nebo dokonce dvoupásmového transceiveru WiFi. Nahrazení funkce větších počítačových součástí vysoce integrovanými moduly a integrovanými obvody ale není vše – minipočítače SBC nabízejí kromě toho možnost přímého spojení s externími elektronickými systémy způsobem, který se blíží stavbě systémů na bázi desek Arduino a nástavců Arduino Shield. V tomto případě jsou uživatelům k dispozici i konektory goldpin umožňující přístup k digitálním linkám GPIO a nízkoúrovňovým hardwarovým rozhraním, jako je UART, SPI, I2C nebo I2S.

Raspberry Pi – co je dobré vědět?
Je zbytečné tajit, že právě jednodeskovým minipočítačům Raspberry Pi patří nezpochybnitelná palma vítězství v tomto segmentu trhu – právě „malina“ vydláždila cestu jiným výrobcům SBC k srdcím (a peněženkám) jak profesionálních konstruktérů, tak i amatérských elektrotechniků a makerů, kteří touží tvořit vlastní projekty na pomezí programování, hardwaru a – často – mechaniky, modelářství nebo dokonce ručních prací. Raspberry Pi to je dnes především propracované portfolio minipočítačů (hlavních modulů), zahrnuje jak „vlajkové lodě“ – desky Raspberry Pi model B – tak i výrazně menší, i když výpočetně také výkonné verze Raspberry Pi Compute Module, Raspberry Pi Zero nebo také Raspberry Pi Model A. Stojí za to upozornit, že zde uvádíme jen názvy jednotlivých řad, protože přesné označení konkrétních modelů se liší v závislosti na generaci a hardwarové verzi (revizi) – na příklad v top řadě B je nejnovější model Raspberry Pi 4 Model B, který nabízí 1, 2 nebo 4 GB paměti RAM, čtyřjádrový procesor ARM Cortex-A72 a pokročilý rádiový modul WiFi Dual Band 2,4 GHz a 5 GHz / Bluetooth Low Energy 5.

V klasických vestavěných systémech se často lépe osvědčí menší verze „maliny“, zeštíhlené o některé konektory s dost velkým objemem – např. část USB portů nebo slot Ethernet. Řeč je tu o verzích Raspberry Pi Zero W a Raspberry Pi 3A+ – redukované rozměry výrazně usnadňují instalaci minipočítače v cílovém zařízení, např. mobilním robotu nebo korpusu většího zařízení.

V případě minipočítačů Raspberry Pi nelze příliš vychválit ještě jeden aspekt, který v podstatě rozhodl o jejich mimořádné oblibě. Řeč je o silném ekosystému příslušenství a s nimi spolupracujících, hotových programátorských knihovnách. Dříve zmíněné nástavce označované jako Raspberry Pi Hat umožňují rozšíření možností „maliny“ o nespočet doplňujících funkcí – dostupné jsou např. ovladače krokových a stejnosměrných motorů, překryvy senzorů, různé displeje a klávesnice, expandéry vyvedení, moduly bezdrátové komunikace IoT (včetně LoRa nebo GSM) a mnoho, mnoho dalších. Obzvláště bohatou nabídku tohoto a dalšího příslušenství najdete v obchodě pro robotiky Botland – kromě nástavců Raspberry Pi Hat distributor – dobře známém na trhu s amatérskou a vzdělávací robotikou – nabízí také kompatibilní adaptéry, dotykové obrazovky, korpusy, prototypové příslušenství, microSD karty nebo kabeláž a adaptéry HDMI a USB – prostě vše co je zapotřebí, abyste začali s těmito jedinečnými minipočítači.