MagPi 17 DE - Auszug aus der aktuellen Ausgabe

Das offizielle RASPBERRY PI Magazin

DAS MAGAZIN FÜR DIE RASPBERRY PI COMMUNITY

Issue 101

Nr. 17 January 2021 März/April 2021

magpimagazine.de magpi.cc

Das offizielle Raspberry Pi Magazin

er: w o P ico rry Pi

0 0 4 I P Y R R N E E G B N P U S T I E L RA N A & E

P

e Raspb 040 kennen s a d e Si P2 Lernen rd und das R a Pico Bo

Pi 400 y r r e Raspb n e u e dem n t i m ickeln w t n E d ren un e i m am MIT* Progr 8

T K E J O R P

QUICKSTART GUIDE!

8 7

-

6 F12

Retro uting Comp erry Pi 400

+ 3 2 1 .

pb ur: Ras Retro p Joystick 9mit DB

verruckte baStelei

5 4

F11

0

Fn

Kreativ mit Raspberry Pi Nr. 17 mrz-apr 2021 | 9,95 €

58 SEITEN PROJEKTE UND PRAXIS

Su

WILLKOMMEN

WILLKOMMEN BEIM OFFIZIELLEN RASPBERRY-PI-MAGAZIN er Raspberry Pi wurde vor neun Jahren auf den Markt gebracht, und seitdem hat dieser Einplatinencomputer die Welt der Computer-Freaks und Hobby-Elektroniker im Sturm erobert.

Mit Stolz dürfen wir hiermit MagPi ankündigen, das offizielle RaspberryPi-Magazin, das in deutscher Sprache von Elektor veröffentlicht wird. Bei der Zusammenstellung der Inhalte arbeiten wir eng mit der Raspberry Pi Foundation zusammen. Sechsmal im Jahr bringt MagPi aktuelle Neuigkeiten rund um den Raspberry Pi, praktische Artikel, Tests, Buchbesprechungen und Interviews.

Falls dies alles noch Neuland für Sie sein sollte, empfehlen wir Ihnen unseren Artikel ‘Raspberry Pi QuickStart Guide’ (Seite 60), um zu entdecken, wie die Dinge in der Pi-Welt funktionieren. Auch die vielen Projekte, die wir in dieser Ausgabe besprechen, vermitteln Ihnen einen guten Eindruck von den vielseitigen Möglichkeiten dieses leistungsstarken Minicomputers. Diese Leistung spiegelt sich auch in unserem Test des neuen Raspberry Pi PICO (Seite 92) wider. Obwohl der PICO immer noch ein Raspberry Pi ist, betritt er eine Welt, in welcher der Arduino, das STM32 BluePill Board und der ESP32 die Standards in Bezug auf Preis, Software-System und Konnektivität setzen.

Der Raspberry Pi Pico schlägt eine Brücke zwischen den leistungsstarken, auf Linux basierenden Einplatinencomputern und der Welt der EmbeddedMikrocontroller.

Vom Anfänger bis zum KI-Experten: Ich heiße Sie alle in der Raspberry Pi Community herzlich willkommen!

CHEFREDAKTEUR

D

Patrick Wielders Der Chefredakteur von MagPi dreht gerne Videos und mag alles was inspiriert, neu und besonders ist. In seiner Freizeit joggt er gerne und fährt (Motor)Rad. magpimagazine.de

Patrick Wielders Chefredakteur MagPi

ONLINE UNTER

magpimagazine.de

REDAKTION

Chefredakteur: Patrick Wielders (redaktion@magpimagazine.de) Redaktion: Lucy Hattersley, Rob Zwetsloot, Phil King und Jem Roberts Mitwirkende: Alex Bate, Mike Cook, David Crookes, Sean McManus, Laura Sachs, Richard Smedley, Clive Webster Deutsche Übersetzung: Kurt Diedrich

GESTALTUNG

Dougal Matthews, Julian van den Berg POWERED BY

MagPi, das offizielle Raspberry-Pi-Magazin (Deutsche Ausgabe), ist eine Lizenz von MagPi Magazine, publiziert durch Raspberry Pi (Trading) Ltd, 30 Station Road, Cambridge, CB12JH, Vereinigtes Königreich.

SCHREIBEN SIE UNS

ANZEIGEN

Raoul Morreau raoul.morreau@elektor.com

ABONNEMENTS

abo@magpimagazine.de www.magpimagazine.de/abo MagPiMagazineDE @MagPi_DE

redaktion@magpimagazine.de

VERLAG

Elektor Verlag GmbH Kackertstraße 10, 52072 Aachen Tel. 0241 95509190 Herausgeber: Don Akkermans Distribution IPS Pressevertrieb GmbH Postfach 12 11, 53334 Meckenheim Tel. 02225 88010 Druck Pijper Media, Groningen (NL)

Der Verlag, der Chefredakteur und die Autoren übernehmen keine Haftung für mögliche Konsequenzen, die sich aus der Verwendung der in dieser Zeitschrift aufgezeichneten Informationen ergeben könnten. Sofern nicht anders angegeben, ist der Inhalt dieser Zeitschrift lizenziert unter einem Creative Commons Attribution NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unported (CC BY-NC-SA 3.0). ISSN 2589-5214.

magpimagazine.de magmagpi.nl

03

INHALT

Inhalt > Nr. 17 > März-April 2021

Feature

06

06 Raspberry Pi 400

Projekte & Anleitungen

Ins

SusRq

* 8 8 7 6 F12

5 4 +

Feature

3 2 1

14

.

Eben Upton und Simon Martin über Raspberry Pi 400 Raspberry Pi 400 Benchmarking

16

The World of Raspberry Pi

/

0

PgUp End PgDn Home

Fn

20 Raspberry Pi 4. Jetzt auch mit Gehäuselüfter

22

28

Projekte

22 26 28 30 34 36 38 40 44

BOSEberry Pi Guitar Rig 2.0 Becca Cam Interaktives Geschichtenradio LED-Würfel Der kleinste iMac der Welt Robot auf zwei Beinen OnionBot KI in der Küche Frischer Wind für alte Cockpits

BOSEberry Pi

92

Divers

46 Raspberry Pi @Elektor 04

www.magpimagazine.de

Becca Cam

RaspberryPi PICO

INHALT

Feature

80

verruckte baStelei

80 Verrückte Bastelei Tutorial

48 Retro-Gaming mit 52

20

66

56

60 66 70 72 74 Raspberry Pi 4 Gehäuselüfter

70

Retro DB9-Joystick

88

Handheld-Konsole Steuern Sie Ihre Beleuchtung mit dem Home Assistant (Teil 2) Automatisieren Sie Ihr Haus mit dem Home Assistant (Teil 3) Raspberry Pi Quickstart-Guide Retro pur Raspberry Pi 400 mit DB9-Joystick Minecraft Fotokabine Fotos aus der Cyber-Welt Mein Raspberry Pi Code läuft automatisch Grafische Benutzeroberflächen mit Python und guizero

Community

86 Interview: Amit Rana 88 Interview: Donald Hui Review

90 Full High Definition 92 Minecraft Fotokabine

Donald Hui

Touch Display & Bluetooth-Keyboard Raspberry Pi Pico und der Mikrocontroller RP2040

www.magpimagazine.de

05

F11

F12

SusRq

7

8

8

4

5

1

*

6

2

-

+

3

0

.

/

Fn

PgUp Home

RASPBERRY PI 400 PROJEKTE & ANLEITUNGEN Programmieren und Entwickeln mit dem neuen Raspberry Pi 400. Von Lucy Hattersley.

D

er Raspberry Pi 400 ist für mich der beste Computer seit Jahren. Die scheinbar einfache Idee, die Raspberry-Pi-Hardware mit in die offizielle Tastatur einzubauen, hat sich gelohnt, denn der Pi 400 hat sich in kürzester Zeit zur Standardversion des MagPi-Teams entwickelt: Ein sehr leistungsfähiger All-in-One-Computer, der dazu noch kostengünstig und einfach zu bedienen ist und eine umfangreiche Arbeitsund Lernumgebung bietet. Auch mit Hilfen und Ratschlägen wird nicht gegeizt.

Dies alles macht den Raspberry Pi 400 zu einem idealen Werkzeug für die Büro- und Programmierarbeit. Die GPIO-Pins (GPIO = General-Purpose-Input und Output) ermöglichen es, neue Hardware hinzuzufügen und eigene Elektronikprojekte zu erstellen.

Durch Raspberry Pi OS, einer Variante von Linux, bietet dieser Computer ein hohes Maß an

06

www.magpimagazine.de

Raspberry Pi 400 Projekte & Anleitungen

Funktionalität, vor allem für Linux-Neulinge.

Dieses beliebte Betriebssystem wird von Büroangestellten, Entwicklern, Wissenschaftlern und System-Administratoren auf der ganzen Welt verwendet. Es ist vollgepackt mit Bürosoftware, die genauso gut ist wie die auf teureren Computern verwendeten Versionen, und das meiste davon ist kostenlos.

Da der Raspberry Pi entwickelt wurde, um Menschen beim Aneignen von Computerkenntnissen zu helfen, ist das Raspberry Pi OS vollgepackt mit Programmier-Tools und Tipps für Einsteiger.

In diesem Artikel zeigen wir Ihnen, wie Sie Ihren Raspberry Pi 400 in ein effektives Arbeitsgerät für Ihren Schreibtisch verwandeln, beschäftigen uns anschließend mit Programmier-Tools und werfen zum Schluss einen Blick auf Retrocomputer- und Elektronikprojekte.

PgDn

FEATURE

Ins

End

02

01 03

Der Raspberry Pi 400 enthält einen leistungsstarken, auf ARM basierenden 1,8GHz- Computer im Innern der Tastatur.

01

Raspberry Pi OS ist ein leistungsfähiges, auf Linux aufgebautes Betriebssystem mit kostenloser Software und Tools, die Sie nutzen und erkunden können.

02

Raspberry Pi Press bietet eine Fülle von Dokumentationen, mit denen Sie alles von der Programmierung bis zur Elektronik lernen können.

03

Raspberry Pi 400 Projekte & Anleitungen

www.magpimagazine.de

07

FEATURE

RASPBERRY PI 400 ALS DESKTOP-COMPUTER Starten Sie mit dem Raspberry Pi 400 und folgenden Tools.

E

inen Großteil des englischen Originaltextes schreiben wir mit den Google Workspace Softwaretools. Dieser Artikel zum Beispiel wurde ursprünglich auf einem Raspberry Pi400 mit Google Docs (docs.google.com) verfasst.

Google Docs ist eine webbasierte SoftwareSuite mit einer zu Microsoft-Office kompatiblen Textverarbeitung, Tabellenkalkulation und Präsentationssoftware. Sie können Dokumente auf dem Raspberry Pi importieren und exportieren und diese direkt im Webbrowser bearbeiten.

Erwähnenswert ist in diesem Zusammenhang auch LibreOffice.

Die unter LibreOffice angebotenen Programme funktionieren ähnlich wie die bekannteren Microsoft OfficeProgramme: Sie können Word-, Excel- und andere Office-Dokumente öffnen, bearbeiten und speichern. Wenn es nicht bereits installiert ist, öffnen Sie Recommended Software (Menü > Preferences), klicken auf die Kategorie Office, setzen ein Häkchen neben LibreOffice und klicken auf Apply. Sie finden dann die LibreOffice-Anwendungen (Base, Calc, Draw, Impress, Math und Writer) im Office-Abschnitt des Anwendungsmenüs.

Kommunikation

Empfohlene Software Raspberry Pi OS wird mit einem Programm namens Recommended Software geliefert, mit dem Sie schnell eine Reihe guter Software installieren können. Klicken Sie auf das Menüsymbol Applications und wählen Sie Preferences und dann Recommended Software. Setzen Sie ein Häkchen neben den Programmen, die Sie installieren möchten, und klicken Sie auf Apply.

08

www.magpimagazine.de

Raspberry Pi 400 Projekte & Anleitungen

Auf die meisten E-Mail-Dienste kann über den Chrome-Webbrowser zugegriffen werden.

Sie können auch Claws Mail mit Recommended Software installieren. Andere E-Mail-Programme finden Sie unter Add / Remove Software. In der Ausgabe Nr. 85 des MagPi-Magazins “Yournext Desktop PC” entschied sich PJ Evans für Evolution email (magpi.cc/85). Öffnen Sie Add / Remove Software (Menü > Preferences) und suchen Sie nach evolution. Es wird die neueste Version angezeigt, derzeit evolution 3.30.5-1.1. Darüber steht die Beschreibung: Groupware-Suite mit Mail-Client und Organizer.

Setzen Sie ein Häkchen in das Kästchen daneben und klicken Sie auf Apply.

Sie finden die Programme im Anwendungsmenü unter den Untermenüs Office und Internet. Beide haben einen Willkommens-Assistenten, der Sie durch den Einrichtungsprozess führt (eventuell müssen Sie die Informationen zu Server und Benutzername bei Ihrem E-Mail-Anbieter nachschlagen).

FEATURE

Raspberry Pi 400 Benchmarking Ein komplettes Redesign des Chips, das erste in der Geschichte des Raspberry Pi, hat völlig neue Leistungsperspektiven erschlossen.

D

er Raspberry Pi 400 fällt nicht nur durch eine völlig neue Formgebung auf: Er ist auch das schnellste Raspberry Pi-Modell, das jemals entwickelt wurde. Ein großer Metallkühlkörper, der sich fast über die gesamte Breite des Gehäuses erstreckt, bedeutet in Verbindung mit einer großflächigen Leiterplatte, dass der Raspberry Pi 400 mit 1,8 GHz (eine Milliarde und achthundert Millionen Zyklen pro Sekunde) getaktet werden kann. Beim Raspberry Pi 4 sind es nur 1,5 GHz. Die erhöhte Geschwindigkeit macht sich bei allem bemerkbar, vom Web-Browsing über die Bildbearbeitung bis hin zur Ausführung von Python-Programmen, und geht nicht auf Kosten der Kompatibilität: Der Raspberry Pi 400 ist voll kompatibel mit der kompletten Software und allen

Linpack (SP, MIPS)

Linpack

Linpack (DP, MIPS) Linpack (SP NEON, MIPS)

www.magpimagazine.de

Raspberry Pi 400 Benchmarking

Raspberry Pi 400

751.02 Compute Module 4

900.85

927.31 748.73

224.89 209.23 526.75 Raspberry Pi 3 B+

Raspberry Pi 4

536.23 225.9 208.39 Raspberry Pi 3 A+

193.79 179.87 460.91 Raspberry Pi 3

158.35 145.72 298.7 Raspberry Pi 2

63.77

39.51

Raspberry Pi Zero W

64.47

40.38

Raspberry Pi Zero

49.99

35.74

Raspberry Pi B+

51.14

37.26

Raspberry Pi A+

50.26

35.81

Raspberry Pi B

51.41

36.88

925.47

1124.72

Higher is better

Raspberry Pi A

Ursprünglich für Supercomputer entwickelt, lässt dieser synthetische Benchmark-Test - von Roy Longbottom auf das Raspberry Pi OS portiert - die bestmögliche Leistungssteigerung zwischen den Modellen erkennen. Drei Versionen werden verglichen: Eine Single Precision- (SP), eine Double Precision- (DP) und eine Single-Precision-Variante, die die beschleunigten Arm NEONInstruktionen verwendet, die seit dem Raspberry Pi 2 verfügbar sind.

16

1940.71

2037.33

2371.62

Betriebssystemen, die auf dem Raspberry Pi 4 und auch mit älteren Modellen funktionieren.

Der Raspberry Pi 400 verbraucht zwar unter Last mehr Strom als der Raspberry Pi 4, doch dafür ist er schneller fertig - und da er keine externe USBTastatur betreiben muss, verbraucht er auch im Leerlauf weniger Strom.

Für die meisten Anwendungsfälle wird man vergeblich ein Gerät suchen, das in der Lage ist, den Raspberry Pi 400 zu übertrumpfen - doch diejenigen, die an Embedded-Projekten arbeiten, werden feststellen, dass der kompaktere Raspberry Pi 4 mit seinen Display-Serial-Interface (DSI), seinem Camera-Serial-Interface-Anschlüssen (CSI) und seinen Power-over-Ethernet- (PoE) Fähigkeiten immer noch das geeignetere Modell ist.

PROJEKT

BOSEBerry Pi MAKER

Upcycling und Recycling: Eine ideale Verbindung zwischen alter Ästhetik und neuer Technik. Rob Zwetsloot hat sich bei einem Verfechter dieses Prinzips umgeschaut.

David Hunt Ein Radio-Enthusiast und Dozent, der sich schon seit seiner Jugend gerne mit Empfängern beschäftigt

magpi.cc/ boseberrypi

„I

ch benutze mein Radio täglich”, erzählt David Hunt, Entwickler des BOSEBerry Pi. „Es informiert mich über die Weltnachrichten, leistet mir beim Autofahren Gesellschaft und sorgt für gute Laune, wenn ich in meiner Werkstatt arbeite.”

David ist schon seit seiner Kindheit ein RadioFan und ärgerte sich gerade über ein DAB-Radio in seiner Küche, das defekt zu sein schien. „Ich hatte vor, es durch ein Neues zu ersetzen und dazu vielleicht mein eigenes Gerät, ein InternetRadio, zu bauen”, erklärt er. „Ich weiß, dass man das mit einem Smartspeaker-Setup leicht erreichen

Das nicht sehr tiefe Dock lässt sich fast überall aufstellen.

22

www.magpimagazine.de

kann, aber ich wollte ein Gerät, das ausschließlich Radio-Empfang ermöglicht. Zum Bau eines nachhaltigen Produkts im Sinne der Vereinten Nationen (magpi.cc/un12) beschloss ich, dazu ein altes Gehäuse zu verwenden und mein eigenes System darin unterzubringen.”

Während seiner Suche nach einem geeigneten Exemplar stieß David auf alte, defekte BOSE SoundDocks. „Ich hatte den Verdacht, dass diese Geräte durch das wiederholte Einstecken des iPods in den Dockinganschluss ihren Geist aufgegeben hatten”, vermutete David. Da diese Anwendung für ihn ausschied, schien er eine gute Wahl getroffen zu haben.

David griff zu einer vertrauten Lösung: „Ich

Eine ordentliche Grundreinigung kann nicht schaden.

BOSEBerry Pi

PROJEKT

Gitarren-Umbau 2.0 Muiota Betarhos zur E-Gitarre umgebaute Akustik-Gitarre trifft genau den richtigen Ton, wie David Crookes bestätigen kann.

MAKER

W Muiota Betarho Muiota Betarho ist Softwareentwickler aus Russland. Zu seinen Hobbys gehören Erfinden, Sounddesign, 3D-Druck, DIYElektronik, Reisen („Ich habe sogar schon den Nordpol besucht“) und Gitarre.

magpi.cc/ muiotayt

er eine E-Gitarre sucht, die nicht jeder hat, ist bei Muiota Betarho an der richtigen Adresse. Als Basis diente eine akustische Gitarre, die durch einen Humbucker, ein LCD-Display, einen Verstärker mit Lautsprechern und einen Effektprozessor erweitert wurde. Das Ganze wird von einem Raspberry Pi Computer angesteuert.

Die Idee dazu kam Muiota bei einem Kurzurlaub auf dem Lande. „Wir nehmen gerne eine Gitarre mit und singen Lieder, aber es fehlte uns die passende Begleitung. Da es uns unmöglich war, schweres Musikequipment zu transportieren, begann ich, am Konzept für meine erste E-Gitarre zu arbeiten.”

Inzwischen gibt es die zweite, verbesserte Version mit neuen Funktionen sowie im Takt der Musik blinkenden LEDs.

Ein mutiger Schritt „Anfangs“, so erklärte uns Muiota, „hatte ich verschiedene Wandergitarren auf ihre Eignung für dieses Projekt untersucht, aber ohne großen Erfolg.

So entscheid ich mich für eine Akustikgitarre“.

Zunächst wurde, was ein wenig Mut erforderte, der Korpus des verwendeten Instruments geöffnet und der Platz im Inneren genutzt, um die verschiedenen Komponenten unterzubringen. Für die komplizierte

Das Problem des hohen Energieverbrauchs wurde durch leistungsstarke Li-Ionen-Akkus gelöst.

26

www.magpimagazine.de

Gitarren-Umbau 2.0

Alexander Zolotovs SunVox (magpi.cc/ sunvox) ist ein beliebtes, leistungsfähiges tragbares Musikstudio zur Produktion von Songs.

Aufgabe der digitalen Signalverarbeitung hat Muiota den Raspberry Pi 4 verwendet und die Musikentwicklungs-App SunVox installiert, einen schnellen modularen Synthesizer mit patternbasiertem Sequenzer.

Um ehrlich zu sein, bin ich immer noch überwältigt über das Potenzial von SunVox „Das verwendete Exemplar hat geringe Systemanforderungen und ist für kleine Bildschirme geeignet”, erklärte uns Muiota, nachdem er seinen Raspberry Pi Computer mit einem Bildschirm verbunden hat, der gut sichtbar an der Seite der Gitarre befestigt wurde. „Ich bin immer noch erstaunt über das Potenzial von SunVox - und es ist kostenlos.” Die umgebaute Gitarre soll sogar in der Lage sein, einen benutzerdefinierten Backing Track zu komponieren und dabei Bass- und Spezialeffekte zu nutzen. „Ich kann die Gitarreneffekte während eines Songs umschalten, mit parallelen SynthesizerParts spielen, Effekte wie einen Eingangs-Equalizer verwenden und einen externen Fußschalter anschließen. Die Gitarre hat acht digitale Ein- und Ausgänge.”

PROJEKT

Becca Cam Raspberry Pi SLR-Kamera Upcycling-Projekte sind für MagPi-Autoren besonders interessant. Diese von einer Raspberry Pi-Newcomerin gebaute Kamera hat Rosie Hattersley besonders beeindruckt. ie Videofilmerin Becca Farsace kannte sich mit Kameras zwar aus, doch bevor sie sich entschloss, ihre eigene SpiegelreflexDigitalkamera zu bauen, hatte sie noch keinerlei Erfahrungen mit einem Raspberry Pi. Dies hinderte sie jedoch nicht daran, nach und nach das notwendige Knowhow zu erlernen.

Becca startete mit „absolut null Hintergrundwissen in Informatik”, hatte aber von der High Quality Camera des Raspberry Pi gehört, da sie im Rahmen ihres Jobs über neue Kameras berichtet. Als in New York City einmal ein Stromausfall herrschte, war sie in ihrem Job zu einer Zwangspause gezwungen und ihr Hang zum Tüfteln erwachte in ihr. „Was wäre, wenn ich selbst eine Kamera bauen würde, anstatt nur über Kameras von anderen zu berichten?”

Sie besaß noch eine Reihe alter Analog-Kameras, hatte aber keine Lust, Geld für teure Filme auszugeben. Stattdessen überlegte Becca, ob sie mit einer Digitalkamera nicht besser bedient wäre.

Praktischerweise hatte die Raspberry Pi Foundation

MAKER

D Becca Farsace Becca arbeitete als Technikerin für Studiotechnik bei VoxMedia, bevor sie Videohost und Rezensentin wurde.

Die Becca Cam ist ihr erstes RaspberryPiProjekt.

beccafarsace.com

Dieses Upcycling-Projekt ist ideal für jeden, der schon immer einmal eine Kamera auseinandernehmen wollte. Der Raspberry Pi 4 hat die ideale Größe, um in das Gehäuse der Spiegelreflexkamera zu passen.

28

www.magpimagazine.de

Becca Cam Raspberry Pi SLR-Kamera

ihr zu diesem Zeitpunkt gerade eine HighQuality Kamera zum Testen geschickt.

Learning by doing Nach dieser bekannten Devise begann Becca ihr Projekt mit einer alten Spielzeugkamera, C-Mount-Objektiven, einem Raspberry Pi 4 und einer Raspberry Pi HQCamera. „Ziel war es, die Kamerahardware als Gehäuse und als Optik zu verwenden und den Raspberry Pi und das Kameramodul darin unterzubringen”, erklärte uns Becca. Da sie keine Erfahrung im Programmieren hatte, verließ sie sich auf den Code, den sie bei der Raspberry Pi Camera Guild und in verschiedenen Foren fand. „Mangelndes Wissen war für mich die größte Einschränkung. Ich leide unter leichter Legasthenie, also war das Denken in Zahlen und Buchstaben nicht immer leicht”, gab Becca zu.

Dennoch blieb sie hartnäckig, nahm sich Zeit und

Becca schrieb in ihren Artikeln über Kameras meistens über Dinge, die sie zufällig gerade zur Hand hatte. Glücklicherweise gehörte dazu auch eine Raspberry-Pi-HQ-Kamera.

PROJEKT

Der kleinste iMac der Welt MAKER

David Crookes kann es kaum erwarten, Ihnen Michael Picks winzige Hommage an Apples legendären iMac vorzustellen.

Michael Pick Michael Pick ist ein leidenschaftlicher Fotograf und RaumfahrtSoftwareEntwickler. Sein Ziel ist es, jeden Monat ein BauanleitungsVideo auf seinem YouTube-Kanal “The Casual Engineer” zu veröffentlichen.

magpi.cc/ casualengineer

Warnhinweis: Vorsicht beim Schneiden und Trennen

as Gute liegt oft im Kleinen, und dies trifft bei dieser niedlichen Anspielung auf Apples einstige Ikone, den iMac, ganz sicher zu.

Aus verständlichen Gründen arbeitet dieser Mini PC nicht mit dem Betriebssystem macOS, sondern mit einem System, das den Namen iRaspbian trägt. Ein 7-Zoll-Bildschirm, der in ein gelungenes 3D-gedrucktes Gehäuse eingebaut ist, zeigt, dass diese Entwicklung auch über die vertrauten Menüs, Icons und Schnittstellen verfügt: Ein Mini-iMac, den jeder Apple-Fan gerne auf seinem Schreibtisch stehen hätte.

Der Entwickler, Michael Pick, lässt eine beeindruckende Liebe zum Detail erkennen: „Ich hatte die Idee zu diesem iMac, nachdem ich zuvor den kleinsten Gaming-PC der Welt entwickelt hatte.

Ich war sicher, der Apple iMac würde sich gut für ein lustiges und interessantes Bauanleitungs-Video eignen”, verrät er uns.

Michael Pick: „Wie bei all meinen Projekten habe ich zunächst alle Komponenten mit einem 3D-CAD-Programm modelliert. So konnte ich alle potenziellen Probleme erkennen und lösen, bevor

D

Tragen Sie eine Schutzbrille und Handschuhe, wenn Sie ein rotierendes Werkzeug (z.B. Dremel oder Proxxon) als Schneidegerät verwenden. Klemmen Sie das Objekt beim Schneiden ein. Beachten Sie, dass durch Eingriffe an einem Raspberry Pi dessen Garantie erlischt.

Damit das Produkt in seinen Abmessungen auch möglichst winzig blieb, entschied sich Michael in puncto Computer von Anfang an für einen Raspberry Pi 4. Da das Endprodukt auch praxistauglich sein sollte, kam nur ein 7-Zoll-Bildschirm in Frage.

“Ich wusste, dass es viele 7-Zoll-Displays für den Raspberry Pi gibt, und ich wollte auch kein kleineres Format verwenden, weil das Ganzes dann ziemlich schwer zu bedienen gewesen wäre”, gibt Michael zu bedenken. Der Wunsch nach einem kleinen Format bedeutete jedoch auch, dass er seinen Raspberry Pi 4 etwas umbauen musste, um dessen Höhe zu reduzieren. „Die erste größere Modifikation am Raspberry Pi bestand darin, die oberen beiden USB-Anschlüsse und den Ethernet-Anschluss abzutrennen”, erklärt Michael, der zuvor sorgfältig markierte, wo die Schnitte ausgeführt werden sollten. „Ich brauchte diese Ports nicht, und das Entfernen machte das endgültige Gehäuse deutlich kleiner. Ich denke, ich habe dabei im wahrsten Sinne des Wortes gut abgeschnitten, denn ich habe nichts versehentlich abgetrennt, was noch gebraucht wird.”

Danach konnte Michael mit der Endmontage beginnen. Er lackierte die 3D-gedruckten Teile und verwendete ein Flachbandkabel, um den Bildschirm mit dem Raspberry Pi zu verbinden. Anschließend Die Tasten links am Display sind durch die Lüftungslöcher im 3D-gedruckten Gehäuse erreichbar.

Michael hat mit einem rotierenden Werkzeug Teile der USB-Ports und des RJ45Ethernet-Anschlusses abgeschnitten.

www.magpimagazine.de

Gut abgeschnitten

Endmontage und Ausblick

magpi.cc/rotarytool

36

ich anfing. Trotz der relativ einfachen Verkabelung ist natürlich auch ein Schaltplan unentbehrlich.”

Der kleinste iMac der Welt

TUTORIAL

Raspberry Pi Quickstart-Guide Das Einrichten des Raspberry Pi ist nicht schwer - folgen Sie einfach nur den Ratschlägen von Rosie Hattersley.

W

illkommen bei der Erkundung des Raspberry Pi. Sie werden eine völlig neue Computer-Welt entdecken. Die ersten Schritte sind schnell gemacht. Wir sagen Ihnen, was Sie brauchen und empfehlen dazu noch einige nützliche Ergänzungen wie zum Beispiel Kopfhörer oder Lautsprecher, wenn Sie den Raspberry Pi zum Beispiel als Mediacenter nutzen möchten.

Um das System einzurichten, verwenden Sie einfach Ihre vorbereitete microSD-Karte oder den Raspberry Pi Imager und schließen danach alle Kabel an. Die vorliegende Anleitung wird Sie durch die entsprechenden Schritte führen. Nach Installation des Raspberry Pi OS einschließlich Programmierund Bürosoftware wartet die digitale Welt auf Ihre Kreativität.

60

www.magpimagazine.de

Raspberry Pi Quickstart-Guide

Alles was Sie brauchen um einen Raspberry Pi einzurichten, finden Sie in diesem Beitrag.

Ein System für alle Raspberry Pi 4,Raspberry Pi 400, Raspberry Pi 3B, 3B+, Zero, Zero W oder Zero WH (oder ein älteres Modell des Raspberry Pi) – ganz egal, für welches Exemplar Sie sich entscheiden: Die Grundeinstellung ist stets die gleiche. Alle Raspberry-Pi-Computer basieren auf einer microSD-Karte, verwenden eine USB-Stromversorgung und verfügen über die gleichen Betriebssysteme, Programme und Spiele.

FEATURE

verruckte baStelei mit Raspberry Pi Mit den folgenden Bauanleitungen lassen Sie Ihrer Kreativität freien Lauf und überzeugen Ihre Mitmenschen von ihren künstlerischen und handwerklichen Fähigkeiten. Von Rosie Hattersley Verbindungkabel mit Krokodilklemmen Pappkarton

80

www.magpimagazine.de

Verrückte Bastelei

Klebeband

FEATURE

ART ATTACK! Mit diesen visuellen Projekten entfesseln Sie den Künstler in Ihnen

Cube:Bit ist interaktive 3D-Kunst, die auf einem RGB-LED-Raster basiert.

CUBE:BIT

FORTGESCHRITTENE UND EXPERTEN magpi.cc/cubebit Der Erfinder dieses Kunstwerks wurde inspiriert von dem fantastischen Cubert von Lorraine Underwood (magpi.cc/cubert), die eine 3D-Matrix mit einem Raspberry Pi und einem Gitter aus Tischtennisbällen gebaut hat. Der auf NeoPixel basierende Cube:Bit wird jetzt von Pimoroni angeboten und kann direkt in den Raspberry Pi Zero eingesteckt werden.

Sobald er zusammengebaut ist, können Sie das Kunstobjekt durch Eingabe von 2D- und 3D-Koordinaten genießen, ein 3D-Rennen oder -Spiel veranstalten oder ihn an eine Soundquelle anschließen

BENÖTIGTE WERKZEUGE - Cube:Bit, Raspberry Pi Zero, Lautsprecher und Soundquelle (optional)

Mit Zufallsfarben und -Koordinaten lässt sich auf einfache Weise abstrakte Kunst erstellen.

Das Original, Cubert, gibt es nicht mehr, aber man kann eine Mini-Version mit Cube:Bit bauen.

Trinkets in den Raspberry Pi Tutorials zeigen, was man mit dem Code alles erzeugen kann.

MODERNE KUNST ANFÄNGER

magpi.cc/modernart

Maker-Tipp Weitere Tutorials für an Kunst interessierte Anfänger und Fortgeschrittene finden Sie auf der Raspberry Pi Projektseite magpi.cc/ projects. Beispiel: Turtle Snowflakes (magpi.cc/ snowflakes).

Das Scratch-basierte Projekt fordert die Benutzer auf, die Farben von Schildkröten auf dem Bildschirm zu ändern und sie dazu zu bringen, sich zufällig auf dem Bildschirm zu bewegen.

Anschließend müssen die User das Gelernte anwenden, indem Sie verschiedene Formen erstellen und einfärben, um zufällige, abstrakte Kunstwerke zu schaffen.

BENÖTIGTE WERKZEUGE - Raspberry Pi oder ein PC. Online-Trinket und Ressourcen-Zip-Datei werden bereitgestellt

84

www.magpimagazine.de

Verrückte Bastelei

Der Cube:Bit wird an den Raspberry Pi Zero angeschlossen

INTERVIEW

Donald Hui alias Novaspirit Tech Treffen Sie den Entwickler einiger bahnbrechender Raspberry Pi-Projekte.

> Name Donald Hui

> Beruf YouTuber

> Community-Rolle Maker lash war sehr wichtig für eine neue Generation von kreativen OnlineTeenagern in den Nuller-Jahren und ist die perfekte Überleitung, um Donald Hui alias Novaspirit Tech vorzustellen, der sein Online-Abenteuer mit Flash begonnen hat. „Novaspirit Tech begann 2003 als Platzhalter für meine Macromedia-Flash-Webdesigns auf GeoCities”, erinnert sich Donald. „Dann habe ich die Website 2010 auf einer eigenen Domain relauncht, um meine

F

www.magpimagazine.de

Tutorials und Projekte zu hosten.

2013 stürzte meine Website ab und die Daten gingen verloren, also wandte ich mich YouTube zu, um meine Tutorials zu veröffentlichen, und zur gleichen Zeit entdeckte ich den Raspberry Pi und begann, Hunderte von Projekten auf Novaspirit für mich und alle Interessierten zusammen zu stellen.”

Wie sind Sie zu Ihrer Leidenschaft gekommen? „Ich bin ein Tüftler, seit ich ein Kind bin. Ich liebe es, Dinge zu

zerlegen und zu versuchen, sie neu zu bauen oder zu verbessern.

Mein Wahlspruch lautet: ‚bastele so lange daran herum, bis es funktioniert‘. Geräte dazu zu bringen, etwas zu tun, wofür sie ursprünglich nicht gedacht waren, ist meine Spezialität, obwohl ich dabei oft auch Dinge irreparabel kaputt mache“.

Wie hat Ihnen der Raspberry Pi bei Ihren Projekten geholfen? „Der Raspberry Pi ist ein sehr wichtiger Teil meiner Kreationen, weil ich ihn für das verwende, wofür er gedacht ist: als Entwicklungsboard. Die meisten meiner Projekte beginnen mit einem Raspberry Pi, egal ob ich einen kleinen Webserver baue oder einen Haustüröffner mit GPIO betreibe.

Bei jedem Schritt braucht man immer eine stabile Umgebung.

Von der Erstellung des Basiscodes bis zur GUI und der Interaktion mit GPIO ist es immer gut, mit einem Board wie dem Raspberry Pi zu beginnen“.

Wie ist die Resonanz auf Ihre Videos? „Die meisten Projekte, die ich mit

Nicht zwingend nötig, aber lustig: Raspberry Pi mit Wasserkühlung.

88

> Website magpi.cc/novaspirit

Donald Hui alias Novaspirit Tech

REVIEW

Raspberry Pi Pico und der Mikrocontroller RP2040 Der Raspberry Pi ist ein SBC (Single Board Computer), auf dem Linux läuft – aber der neue Raspberry Pi Pico ist anders. Auch wenn es sich immer noch um ein Produkt der Raspberry Pi Foundation handelt, tritt dieses Board an, die Welt von Arduino, STM32 BluePill und ESP32 zu erobern. Der RPico schlägt eine Brücke von leistungsstarken, Linux-basierten SBCs zur Welt der Embedded-Mikrocontroller. Von Mathias Claußen (Elektor) und Luc Lemmens (Elektor)

S

Bild 1: Ein Blick auf den RPico.

chon wieder ein neuer Raspberry Pi? Allerdings! In Bild 1 können Sie den niegelnagelneuen RPico bewundern.

Vorweg: RPico ersetzt keine ältere RPi-Variante, sondern ist eine Erweiterung der RaspberryPi-Familie. Obwohl es sich ebenfalls um einen Raspberry Pi handelt, ist dieses Modell völlig anders als alle bisherigen RPi-Boards. Ein RPico ist ein mit einem Dual-Core-ARM-Controller bestücktes Board, das nur die nackte, zum Betrieb notwendige Elektronik mitbringt. Auch wenn der Name Assoziationen zu einer Art neuem RPi Zero nahelegt, handelt es sich doch um etwas ziemlich anderes.

Ein wichtiger Unterschied: Auf dem Board eines Raspberry Pi Pico befindet sich - anders als bei den bisherigen RPi-Boards - kein SoC von Broadcom.

Stattdessen ist der hier aufgelötete Chip RP2040 eine Eigenentwicklung der Raspberry Pi Foundation.

Beim RP2040 handelt es sich nämlich um einen

Dual-Core-Mikrocontroller auf der Basis von ARM Cortex-M0+. Es ist also keiner der üblichen Linux-fähigen SoCs. Ein RPico gehört eher zur Welt der Mikrocontroller-Boards, die heute von Arduino, STM32-BluePill und ESP32-basierten Boards dominiert wird, und in der RISC-Vbasierte SBCs (wie das Modell GD32VF103) immer beliebter werden. Ein RPico-Board ist mit nur ca.

5 € ungewöhnlich preiswert, weshalb ein RPico durchaus mit billigen Clones von Arduino Nano und STM32 BluePill konkurrieren kann. Der RPico ist auch günstiger als ein ESP32 Pico Kit. Nachfolgend geht es vor allem um die Spezifikationen und Funktionen des RPico und seiner MCU RP2040. In diesem Zusammenhang ist das Unboxing-Video von Clemens Valens auf Elektors YouTube-Kanal [1] sowie die Übersicht unter [2] sehr informativ.

Erste Eindrücke von RPico

Der Dual-Core-Mikrocontroller RP2040 kann mit bis zu 133 MHz Takt arbeiten. Dual-Core-CortexM-MCUs sind heute nichts Ungewöhnliches. Sie enthalten aber normalerweise nicht zwei Cores des Typs Cortex-M0+, sondern bieten leistungsfähigere Cortex-M4-, Cortex-M7- oder gar die neueren Cortex-M33-Cores.

Die Bezeichnung der MCU RP2040 folgt der Nomenklatur von Bild 2, die ein Indiz für weitere Varianten darstellt, die noch kommen könnten.

Unsere Nachfrage bei der Raspberry Pi Foundation brachte allerdings keine weiteren Hinweise. Die

92

www.magpimagazine.de

Raspberry Pi Pico und der Mikrocontroller RP2040

Jetzt verfügbar

Raspberry Pi Pico Essentials

Mehr Informationen : www.elektor.de/picobook