Raspberry_Pi_Niesamowite_projekty_Szalony_Geniusz_rpszge.pdf

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Tytuł oryginału: Raspberry Pi Projects for the Evil Genius
Tłumaczenie: Andrzej Watrak
ISBN: 978-83-246-9174-6
Original edition copyright © 2014 by McGraw-Hill Education
All rights reserved
Polish edition copyright © 2014 by HELION SA
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Raspberry Pi is a trademark of the Raspberry Pi Foundation.
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Spis tre ci
O autorze ............................................................................................................................................................9
Podziękowania ..................................................................................................................................................9
Przedmowa ......................................................................................................................................................11
1.
Wprowadzenie do Raspberry Pi ................................................................................................13
Sprzęt ................................................................................................................................................................14
Oprogramowanie ............................................................................................................................................25
Podsumowanie ................................................................................................................................................33
2.
Migacz LED ..................................................................................................................................35
Płytka prototypowa ........................................................................................................................................35
Lutowanie .........................................................................................................................................................35
Dostęp do pinów GPIO ..................................................................................................................................36
Polecenie apt-get .............................................................................................................................................38
Projekt migacza LED ......................................................................................................................................39
Podsumowanie ................................................................................................................................................42
3.
Odtwarzacz MP3 ..........................................................................................................................43
Złącze prototypowe ........................................................................................................................................43
Przenośny głośnik stereofoniczny ................................................................................................................44
Formaty plików dźwiękowych ......................................................................................................................46
Wejścia przycisków sprzętowych .................................................................................................................49
Myślenie w kategoriach RasPi .......................................................................................................................51
Wymagania projektu odtwarzacza MP3 .....................................................................................................51
Podsumowanie ................................................................................................................................................54
4.
Sterownik aparatu fotograficznego ...........................................................................................55
Wymagania projektu ......................................................................................................................................56
Działanie migawki aparatu ............................................................................................................................56
Elektroniczna lampa błyskowa .....................................................................................................................58
Interfejsy optoizolacyjne ................................................................................................................................60
Moduły dźwiękowy i laserowy ......................................................................................................................61
Połączenia interfejsu .......................................................................................................................................63
Funkcja fotografii poklatkowej .....................................................................................................................68
Podsumowanie ................................................................................................................................................69
5.
System GPS ...................................................................................................................................71
Wprowadzenie ................................................................................................................................................71
Podstawy działania systemu GPS .................................................................................................................72
Odbiornik Ultimate GPS ...............................................................................................................................75
Protokół NMEA ..............................................................................................................................................81
Aplikacje gpsd .................................................................................................................................................83
Podsumowanie ................................................................................................................................................85
6.
Sejsmograf .....................................................................................................................................87
Wprowadzenie ................................................................................................................................................87
Sejsmologia i trzęsienia ziemi .......................................................................................................................87
Konwersja analogowo-cyfrowa .....................................................................................................................91
Interfejs SPI ......................................................................................................................................................92
Podłączenie i testowanie przetwornika MCP3008 z płytką RasPi ...........................................................93
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6
R a s p b e r ry P i . N i e s a m o w i t e p ro j ek t y . S za lo n y G e n i u s z
Analiza danych sejsmicznych ........................................................................................................................96
Gotowy system ................................................................................................................................................99
Podsumowanie ................................................................................................................................................99
7.
Automatyka domowa ................................................................................................................101
Wprowadzenie ..............................................................................................................................................101
Sieć mieszana Z-Wave ..................................................................................................................................101
Interfejs pomiędzy RasPi a siecią Z-Wave ................................................................................................108
Logowanie SSH .............................................................................................................................................109
Oprogramowanie Open Z-Wave ................................................................................................................109
Podsumowanie ..............................................................................................................................................115
8.
Domowy system bezpieczeństwa .............................................................................................117
Wprowadzenie ..............................................................................................................................................117
Wybór kamery ...............................................................................................................................................117
Montaż czujnika laserowego .......................................................................................................................118
Pakiet oprogramowania Motion .................................................................................................................120
Korzystanie z kamery ...................................................................................................................................123
Program obsługujący czujnik laserowy .....................................................................................................125
Dodatkowe czujniki ......................................................................................................................................126
Podsumowanie ..............................................................................................................................................127
9.
Czytnik NFC/RFID ...................................................................................................................129
Wprowadzenie ..............................................................................................................................................129
Jak działa czytnik NFC? ...............................................................................................................................129
Instalacja pakietu libnfc ...............................................................................................................................131
Instalacja sprzętu ...........................................................................................................................................134
Wstępny test ..................................................................................................................................................136
Główny program ...........................................................................................................................................136
Przyszła rozbudowa ......................................................................................................................................137
Podsumowanie ..............................................................................................................................................138
10.
Stacja meteorologiczna .............................................................................................................139
Wprowadzenie ..............................................................................................................................................139
Budowa stacji meteorologicznej .................................................................................................................139
Protokół 1-Wire ............................................................................................................................................142
Moduł analizujący 1-Wire ...........................................................................................................................146
Podłączenie komponentów stacji meteorologicznej ...............................................................................146
Oprogramowanie owfs .................................................................................................................................147
Odczyt danych meteorologicznych ............................................................................................................147
Analiza pakietów ...........................................................................................................................................150
Przyszła rozbudowa ......................................................................................................................................151
Podsumowanie ..............................................................................................................................................151
11.
Sterownik logiczny ....................................................................................................................153
Wprowadzenie ..............................................................................................................................................153
Zewnętrzna płytka sterująca 1-Wire ..........................................................................................................153
Instalacja i konfiguracja oprogramowania 1-Wire File System (owfs) .................................................155
Linux, urządzenia i aplikacja FUSE ............................................................................................................157
Testy płytki 8 Channel I/O ..........................................................................................................................158
Program testowy Python .............................................................................................................................160
Monitorowanie ruchu za pomocą analizatora ..........................................................................................161
Zdalne sterowanie za pomocą telefonu Android .....................................................................................162
Test serwera WWW w przeglądarce ..........................................................................................................165
Podsumowanie ..............................................................................................................................................167
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Spis treści
7
12.
Pojazd samobieżny, część I .......................................................................................................169
Wprowadzenie ..............................................................................................................................................169
Opis projektu .................................................................................................................................................169
Podwozie i silniki napędowe .......................................................................................................................170
Serwomechanizmy ........................................................................................................................................175
13.
Pojazd samobieżny, część II .....................................................................................................179
Wprowadzenie ..............................................................................................................................................179
Schemat blokowy pojazdu ...........................................................................................................................179
Oprogramowanie I
2
C ...................................................................................................................................181
Oprogramowanie Bluetooth .......................................................................................................................181
Program sterujący pojazdem .......................................................................................................................185
Sterowanie pojazdem ...................................................................................................................................187
Przyszłe rozszerzenia ....................................................................................................................................187
Podsumowanie ..............................................................................................................................................188
14.
Wykrywacz radonu ...................................................................................................................189
Wprowadzenie ..............................................................................................................................................189
Radioaktywność i radon ............................................................................................................................189
Licznik Geigera-Mullera K2645 ..................................................................................................................192
Wstępna konfiguracja testowa ....................................................................................................................194
Konstrukcja przenośnego wykrywacza radonu ........................................................................................197
Obsługa przenośnego licznika Geigera ......................................................................................................198
Modyfikacje i rozbudowa ............................................................................................................................199
Podsumowanie ..............................................................................................................................................199
15.
Serwer sygnału czasu .................................................................................................................201
Wprowadzenie ..............................................................................................................................................201
Zegar czasu rzeczywistego (RTC) ...............................................................................................................201
Oprogramowanie RTC ................................................................................................................................203
Wprowadzenie do protokołu NTP .............................................................................................................207
Uruchomienie serwera NTP na płytce RasPi ...........................................................................................208
Podsumowanie ..............................................................................................................................................210
Skorowidz ...................................................................................................................................212
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