Die besten Erweiterungen für den Raspberry Pi

Mobile Stromversorgung mit dem PiJuice

Die Leistungsaufnahme des kleinen Raspberry Pi ist minimal. Die Entwickler haben den ARM-Prozessor in einem praktischen System-on-Chip verpackt, der eigentlich auf Tablets und Smartphones ausgelegt ist. Die beiden Modelle A und B benötigen gerade einmal zwei bis drei Watt. Anders ist es beim Raspberry Pi 2. Er arbeitet mit insgesamt vier Kernen, ist aber auch nur auf vier Watt angewiesen. Damit wird der Raspberry Pi dem Niveau der Mobilgeräte gerecht, bietet in der Grundversion aber einen Nachteil. Auf eine Akkuversorgung ist er nicht ausgelegt, wodurch eine Anbindung an das Stromnetz zwingend erforderlich ist.
PiJuice ist ein Akku-Pack, mit dem Sie genau das ändern können. Dadurch wird der Computer transportabel, und Sie können diesen unabhängig vom Stromanschluss in Betrieb nehmen. Die Aufsteckplatine ist mit einem 1400-mAh-Lithiumakku versehen und fällt durch ihre flache Bauweise auf. Der flache Akku beschert dem Raspberry Pi bis zu sechs Stunden uneingeschränkte Betriebszeit. Das Akku-Pack gibt es in verschiedenen Varianten, sodass Sie sich für eine Variante mit bis zu 10 000 mAh entscheiden können. Die gepufferte Echtzeituhr sorgt für ein automatisches Herunterfahren, sobald die Akkukapazität aufgebraucht wurde.

Raspberry Pi bekommt offizielles Display

Lange musste der Raspberry Pi ohne offizielles Display auskommen. Grund war der nicht genutzte DSI-Anschluss. Hier mangelte es sowohl an der Dokumentation zur Schnittstellenbelegung als auch an passenden Erweiterungen. Die Änderung für das DSI kam schließlich 2015, als zum ersten Mal ein offizielles Display vonseiten der Raspberry Foundation vorgestellt wurde. Display und Platine werden über den DSI-Anschluss direkt miteinander verbunden. Für rund 79 Euro wird als Display ein kapazitiver Touchscreen angeboten, der mit einer 17,8 Zentimeter großen Bildschirmdiagonale versehen ist. Die Auflösung des Displays beträgt 800 x 480 Pixel. Das Display braucht allerdings eine separate Stromversorgung, die via USB-Kabel erfolgen muss. So können Sie über den ungenutzten HDMI-Ausgang noch einen weiteren Monitor anschließen.

Witty Pi sorgt für zwei praktische Funktionen

Als leistungsfähiger Minicomputer wird der Raspberry Pi für gerade einmal 35 bis 40 Euro angeboten. Allerdings müssen Sie für diesen Preis Einschnitte bei der Ausstattung hinnehmen. So haben sich die Entwickler beispielsweise gegen einen Ein-Aus-Schalter entschieden. Um den Minicomputer herunterzufahren, leiten Sie den Vorgang entweder über den Desktop ein oder Sie wählen in der Kommandozeile Sudo poweroff. In der Grundversion suchen Sie beim Raspberry Pi außerdem vergebens eine Echtzeituhr. Damit vom System Datum und Uhrzeit abgeglichen werden können, muss ein Abgleich über Zeit-Server erfolgen. Das ist aber nur möglich, wenn eine Internetverbindung besteht. Witty Pi ist eine Aufsteckplatine, die beide Probleme löst.
Das heißt: Sie bekommen mit der Platine einen Soft-Power-Button sowie einen ACPI zum Ausschalten. Außerdem ist eine Echtzeituhr vorhanden. So kann die Uhrzeit auch ohne Internetverbindung dargestellt werden. Zudem liegt der Platine eine Knopfzelle bei. Sie fungiert als Pufferbatterie und ermöglicht das Hoch- und Herunterfahren mit Zeitsteuerung. Witty Pi basiert auf einer Script-Programmierung. Für die Kommunikation werden GPIO-Pins verwendet.

Anschluss eines Infrarot-Kameramoduls mit NoIR

Damit Sie über ein Flachbandkabel eine Digitalkamera anschließen können, ist der Raspberry Pi mit einer auf dem CSI-Standard basierenden Schnittstelle versehen. Schon lange können Sie zum Beispiel bei Amazon die 5 Megapixel umfassende Kameraplatine bestellen. Da einige Bastler Aufnahmen machen wollten, die unter dem Spektrum von sichtbarem Licht angesiedelt sind, entschlossen sie sich, den Infrarotfilter zu entfernen. In Verbindung mit Infrarot-LEDs ist die Aufnahme von Videos und Bildern in der Nacht möglich. Mittlerweile gibt es von der Raspberry Foundation das NoIR-Kameramodul, bei dem auf einen Infrarotfilter verzichtet wird.

HiFiBerry verspricht guten Sound

Zwar kann der Raspberry Pi als Musik-Streaming-Client verwendet werden, doch vor allem bei den Hardwarevoraussetzungen kommen Anwender an ihre Grenzen. Standardmäßig ist nur eine Pulswellenmodulation vorhanden. Auf einen vielversprechenden DAC-Wandler wird stattdessen verzichtet. Insbesondere Pete Lomas, Board-Entwickler des Raspberry Pi, war sich im Klaren darüber, dass diese technische Ausstattung nicht reicht. Abhilfe soll hier ein I²C-Bus schaffen. Er wurde für digitale Audiogeräte externer Art eingeführt.
Dadurch kann die Kommunikation zwischen der Hardware und dem HiFiBerry DAC+ auf direktem Weg stattfinden. Das Audiosignal wird im Anschluss über die Cinch-Buchsen ausgegeben. Den HiFiBerry DAC+ gibt es als Aufsteckplatine. Diese verfügt über einen Burr-Brown-Wandler, bei dem 192 kHz Abtastrate sowie eine Auflösung von 24 Bit vorhanden sind. Sie müssen bei dieser Platine keine zusätzliche Stromversorgung sicherstellen.

NFC-Lesegerät zur Nahfunkausstattung

Mittlerweile können Sie Ihren Raspberry Pi ebenfalls mit der Nahfunktechnik auf Basis der Near Field Communication, kurz NFC, ausstatten. NFC ging als RFID-Nachfolger an den Start. Mit dieser Technik ist es Ihnen unter Verwendung von NFC-Tags möglich, diverse Informationen auszulesen. Außerdem können Sie für verschiedene Steuerungsvorgänge Geräte auch drahtlos miteinander verknüpfen. Die Technik ist gegenwärtig vor allem in Verbindung mit Smartphones bekannt, die den NFC-Standard zum drahtlosen Bezahlen nutzen.
Durch den Einsatz eines externen Explore NFC Board können Sie Ihren Raspberry Pi relativ einfach zum NFC-Lesegerät umfunktionieren. Mit dem Board ist auch eine Nutzung als NFC-Sender möglich, der sich frei konfigurieren lässt. Um die Verbindung mit den Pins des Raspberry Pi herzustellen, gibt es eine passende Steckbrücke. Alternativ kann auch auf ein Jumper-Kabel zurückgegriffen werden. Beim Explore NFC wird auf den Chip PN512 ausgewichen, der die sogenannten RFID-Tags auslesen und sowohl NFC-Sender als auch RFID-Karten emulieren kann.

PiMote ermöglicht auf Funkbasis die Hausautomation

Mit dem Raspberry Pi können Sie auch Elektrogeräte im Haushalt ganz einfach steuern. Dafür brauchen Sie PiMote. Bevor Sie durch eine intelligente Steuerung von einer Energieersparnis profitieren, müssen Sie sich jedoch nicht unbedingt auf ein Bastelabenteuer einlassen. Eine deutlich komfortablere Lösung bietet eine Hausautomation mit dem Pi-Remote-Set. Dieses Set dient als praktische Schaltzentrale und setzt sich aus einer Aufsteckplatine und zwei RF-Funksteckdosen zusammen. Die Aufsteckplatine besitzt einen kleinen RF-Sender. Die Funksteckdosen müssen auf 220 bis 250 Volt ausgelegt sein und ein Relais besitzen. Dieses lässt sich per Funk ein- und ausschalten. Bis zu vier Steckdosen lassen sich mit Pi-Remote einzeln ansteuern.
PiMote arbeitet mit 433 MHz. Die Reichweite von bis zu 30 Metern reicht für die meisten Anwendungen aus. Gesteuert wird auf dem Raspberry Pi direkt über den Einsatz von sogenannten Python-Scripts. Passend dazu gibt es bei PiMote die gewünschten Bibliotheken. Beim Kauf sollten Sie allerdings darauf achten, die Variante mit den EU-Steckerbuchsen zu ordern und auf die UK-Ausführung zu verzichten.

Außergewöhnliche Fingergesten-Steuerung mit Pimoroni Skywriter

Angefangen von Lichtimpulsen über Maus und Tastatur bis hin zum Bewegungsmelder gibt es zahlreiche Möglichkeiten, mit den passenden Anschlüssen sowie GPIO-Pins den Minicomputer Raspberry Pi zu steuern. Erweitern Sie das System um den Skywriter aus dem Hause Pimoroni, können Sie auf eine Steuerung per Fingergesten ausweichen. Diese besondere Zusatzplatine besitzt mehrere Nahfeld-Sensoren, die in der Lage sind, die Fingerkoordination zu erkennen.
Die Zusatzplatine ist mit einer für Python vorbereiteten Bibliothek versehen. Dadurch werden dreidimensionale Positionsdaten ebenso unterstützt wie die komplette Gestik. Die Sensoren werden über ein Array realisiert, das sich aus mehreren elektrischen Feldern zusammensetzt. Für die Fingersteuerung benötigen Sie keine Kamera. Somit können Sie Skywriter ganz einfach verstecken, indem Sie die Platine hinter einer kleinen Abdeckung montieren.
Die auf HAT basierende Aufsteckplatine stellt die kleinere Variante dar. Sie kann beim Raspberry Pi A+ und B+ eingesetzt werden. Auch beim Pi2 ist die Anwendung möglich. Die Technik erkennt damit Gesten, die in maximal 5 Zentimeter Entfernung vor den Sensoren ausgeführt werden. Mit 5,6 x 6,5 Zentimeter ist die Sensorfläche gering. Wünschen Sie sich hier mehr Platz, können Sie auf ein externes Board als größere Variante ausweichen. Mit diesem Board werden Fingerbewegungen in einem Abstand von maximal 15 Zentimetern vom System erkannt.

Zusatzplatinen durch HAT-Standard anschließen

Der Anschluss von Zusatzplatinen ist durch den HAT-Standard relativ einfach möglich. Die Entwickler des Raspberry Pi 2 dachten bei der Zusammenstellung des neuen Minicomputers auch an die Entwickler der zahlreichen Zusatzplatinen. Im Rahmen dessen wurden sowohl die Anschlüsse als auch die Befestigungen, die es für Aufsteckboards gibt, standardisiert. Sie sind mit dem HAT-Standard versehen, der ein leichtes Aufstecken auf die Modelle A+, B+ und Pi 2 ermöglicht. Die HATs sind mit den 40 GPIO-Pins kompatibel. Eine Nutzung bei den älteren Raspberry-Varianten ist jedoch nicht möglich, da diese nur über 26 Pins verfügen.