Raspberry Pi | Schritt für Schritt - M.Eng. Johannes Wild - E-Book

Raspberry Pi | Schritt für Schritt E-Book

M.Eng. Johannes Wild

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Beschreibung

"Raspberry Pi - Schritt für Schritt" ist das Buch für alle, die die Grundlagen des Raspberry Pi Mini-PCs von einem Ingenieur (M.Eng.) erlernen möchten. In diesem Buch werden Sie sowohl die theoretischen Grundlagen als auch den praktischen Umgang mit einem Raspberry Pi (A, B, A+, Zero, Zero W…) erlernen. Dazu finden Sie in diesem Buch auch ein paar DIY-Projekte, die Sie ganz einfach nachmachen können.  
Dieses Buch ist das All-in-One für Einsteiger, da alle notwendigen Grundlagen für den Umgang mit einem Raspberry Pi in Bezug auf Hardware, Software & Programmierung erklärt werden.
Dieser Kurs, der sich speziell an Einsteiger richtet, beginnt mit einer Einführung in den Raspberry Pi, einem Kapitel über die verfügbaren Modellreihen und Varianten sowie einem Ratgeber zur Auswahl des richtigen Raspberry Pi. Nachdem wir uns mit dem Raspberry Pi Board und seinen Anschlüssen vertraut gemacht haben, beschäftigen wir uns mit der Einrichtung des Raspberry Pi und der Installation des Betriebssystems. Hintergrundwissen zur digitalen Elektronik, DIY-Projekte und ein Troubleshooting Kapitel runden die Informationen zum Umgang mit einem Raspberry Pi dann anschließend ab.
Wenn Sie also auf der Suche nach einem Praxisratgeber für den tollen und vielseitigen Raspberry Pi Mini-PC sind, dann sind Sie hier genau richtig und mit diesem Buch bestens beraten! Dieses Buch bietet Ihnen eine gut verständliche, intuitiv aufgebaute und praxisnahe Einführung in die Welt der Modellreihen (A, B, A+, Zero, Zero W, …) und Generationen des Raspberry Pi!
Mit diesem Buch wird Ihnen ein einfacher und auch zeit- und kostengünstiger Einstieg in die Welt des Raspberry Pi gelingen!
Dieses Grundlagenbuch richtet sich speziell an alle, die noch keine oder nur sehr rudimentäre Vorkenntnisse über den Raspberry Pi haben. Dabei spielt es keine Rolle, in welchem Alter Sie sind, welchen Beruf Sie haben, ob Sie Schüler, Student oder Rentner sind. Dieses Buch ist für alle, die sich für die faszinierenden Themen Elektronik, Mini-PCs und Programmierung interessieren oder sich damit auseinandersetzen müssen.
Werfen Sie am besten gleich einen Blick ins Buch und holen Sie sich Ihr Exemplar als E-Book oder Taschenbuch nach Hause.
Die Vorteile dieses Buches auf einen Blick:
- Schritt für Schritt Grundlagen-Erklärungen zur Verwendung eines Raspberry Pi unter Anleitung eines Ingenieurs (Master of Engineering)
- Praxisnahes und intuitives Lernen anhand von Beispielprojekten  
- Hintergrundwissen über die digitale Elektronik erhalten
- Kompakt und auf den Punkt gebracht


Das Ziel dieses Buches ist es, Ihnen zu zeigen, was ein Raspberry Pi ist, welche Modelle es gibt, für welches Modell man sich je nach Einsatzbereich entscheiden sollte, wie dieser Mini-PC funktioniert und wie man ihn für tolle Projekte einsetzen kann. Es ist ein Buch, das sowohl theoretische als auch praktische Grundlagen vermittelt.
Wenn Sie sich damit identifizieren können, dann zögern Sie nicht länger, sondern werfen Sie einen Blick ins Buch und holen Sie sich Ihr Exemplar nach Hause!

Das E-Book können Sie in Legimi-Apps oder einer beliebigen App lesen, die das folgende Format unterstützen:

EPUB
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Seitenzahl: 65

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Inhaltsverzeichnis

Rechtliche Angaben

Vorwort

1 Einführung in den Raspberry Pi

1.1 Was ist ein Raspberry Pi?

1.2 Die Raspberry Foundation

1.3 Hardware-Spezifikationen des Raspberry Pi

2 Wichtige Raspberry Pi-Modelle

2.1 Raspberry Pi 4 Modell B (2019)

2.2 Raspberry Pi 3 Modell A+ (2018)

2.3 Raspberry Pi Compute Module 4 (2020)

2.4 Raspberry Pi Zero (2015)

2.5 Raspberry Pi Zero W (2017)

2.6 Raspberry Pi 400 (2020)

2.7 Welches Raspberry Pi Modell ist das beste für mich?

2.8 Einsatzmöglichkeiten von Raspberry Pi Computern

3 Raspberry Pi vs. Desktop-PC

4 Den Raspberry Pi zum ersten Mal einrichten

4.1 | Schritt 1: Erforderliche Komponenten für die Einrichtung

4.2 | Schritt 2: Die Stromversorgung sicherstellen

4.3 | Schritt 3: Die SD-Karte initialisieren

4.4 | Schritt 4: Das Betriebssystem herunterladen

4.5 | Schritt 5: Abschließende Schritte der Einrichtung

5 Die besten Betriebssysteme für den Raspberry Pi

6 Hintergrundwissen – Grundlagen Elektrotechnik

6.1 Einführung in die Elektrizität und die digitale Elektronik

6.1.1 Elektrizität

6.1.2 Stromkreis

6.1.3 Digitale Elektronik

6.2 Embedded Systems (Eingebettete Systeme)

7 Die wichtigsten Sensoren und Komponenten

7.1 Allgemeine Komponenten und Sensoren

7.2 Drahtlos/Infrarot/Bluetooth-Sensoren

7.3 Komponenten zur Anzeige

8 Raspberry Pi DIY-Projekte

8.1 Vorbereitung | "print"- und "if"-Anweisung

8.2 Projekt 1 | Eine LED mit dem Raspberry Pi zum Blinken bringen

8.3 Projekt 3 | Einen Taster an den Raspberry Pi anschließen

8.4 Projekt 4 | Bewegungsmelder mit PIR-Sensor

9 Raspberry Pi – Troubleshooting

9.1 Boot-Problem

9.2 Der Raspberry Pi schaltet sich zeitweise aus

9.3 USB funktioniert nicht

9.4 Tastaturanzeigefehler

9.5 Das Raspberry Pi-System funktioniert nicht mit einem HDMI-basierten Display

9.6 Fehler beim Zurücksetzten des Passworts

9.7 Wi-Fi funktioniert nicht

Schlusswort

Impressum des Autors / Herausgebers

Rechtliche Angaben

© 2022

Autor und Herausgeber: M.Eng. Johannes Wild

A94689H39927F

E-Mail: [email protected]

Internet: www.3ddruckworkshop.de

 

Das vollständige Impressum des Buches ist auf den letzten Seiten zu finden!

 

Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt

Das Werk, einschließlich seiner Teile, ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Autors unzulässig. Dies gilt insbesondere für die elektronische oder sonstige Vervielfältigung, Übersetzung, Verbreitung und öffentliche Zugänglichmachung. Kein Teil des Werkes darf ohne schriftliche Genehmigung des Autors reproduziert, verarbeitet oder verbreitet werden!

Alle in diesem Buch enthaltenen Informationen wurden nach bestem Wissen und Gewissen zusammengestellt und sorgfältig geprüft. Der Verlag und der Autor übernimmt jedoch keine Gewähr für die Aktualität, Korrektheit, Vollständigkeit und Qualität der bereitgestellten Informationen. Dieses Buch dient nur zu Bildungszwecken und stellt keine Handlungsempfehlung dar. Die Benutzung dieses Buches und die Umsetzung der darin enthaltenen Informationen erfolgt ausdrücklich auf eigenes Risiko. Insbesondere wird keine Garantie oder Haftung für Schäden materieller oder immaterieller Art seitens des Autors und Herausgebers für die Benutzung oder Nichtbenutzung von Informationen dieses Buches gegeben. Dieses Buch erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit und Fehlerfreiheit. Rechts- und Schadenersatzansprüche sind ausgeschlossen. Für die Inhalte von den in diesem Buch abgedruckten Internetseiten sind ausschließlich die Betreiber der jeweiligen Internetseiten verantwortlich. Der Verlag und der Autor haben keinen Einfluss auf Gestaltung und Inhalte fremder Internetseiten. Verlag und Autor distanzieren sich daher von allen fremden Inhalten. Zum Zeitpunkt der Verwendung waren keinerlei illegalen Inhalte auf den Webseiten vorhanden. Die in diesem Buch zitierten Marken und Gebrauchsnamen bleiben im alleinigen Besitz des jeweiligen Urhebers bzw. Rechteinhabers.

 

Vorwort

 

Herzlichen Dank, dass Sie sich für dieses Buch entschieden haben!

Wenn Sie auf der Suche nach einem kompakten Praxisratgeber für den tollen und vielseitigen Raspberry Pi Mini-PC sind, dann sind Sie hier genau richtig und mit diesem Buch: „Raspberry Pi | Schritt für Schritt“ bestens beraten! Ich bin Ingenieur (M.Eng.) und möchte Ihnen den Raspberry Pi einfach erklärt näherbringen. Sie werden in diesem Buch sowohl theoretisches Hintergrundwissen zum Raspberry Pi, als auch die praktische Anwendung anhand von tollen und spannenden Beispielprojekten, erlernen. Dieses Buch bietet Ihnen dazu eine gut verständliche, intuitiv aufgebaute und praktische Einführung in die Welt des Mini-PC!

Wir beschäftigen uns in diesem Kurs gemeinsam und Schritt für Schritt mit dem Aufbau des Raspberry Pi Boards, der Installation der notwendigen Software sowie mit der Programmierung und der Erstellung erster Projekte, wie z. B. eines Bewegungsmelder-Systems.

Dieses Grundlagen-Buch richtet sich speziell an alle, die noch keine oder nur sehr primitive Vorkenntnisse in Sachen Raspberry Pi haben. Egal in welchem Alter Sie sind, welchen Beruf Sie haben, ob Sie Schüler, Student oder Rentner sind. Dieses Buch ist für alle, die sich mit den faszinierenden Themen: Elektronik, Raspberry Pi und Programmierung auseinandersetzen möchten. In diesem Raspberry Pi Grundkurs lernen Sie also alles, was Sie als Anfänger über die Welt des Mini-PC, dessen Aufbau, Verwendung und Hintergrund wissen müssen! Werfen Sie am besten einen Blick ins Buch und holen Sie sich Ihr Exemplar als Ebook oder Taschenbuch nach Hause!

1 Einführung in den Raspberry Pi

1.1 Was ist ein Raspberry Pi?

Ein Raspberry Pi ist eine Art Mini-PC, der aus nur einer Platine mit einem Prozessor und ein paar Anschlüssen besteht. Man kann damit grundlegende Funktionen ausführen, vor allem aber den Umgang mit Computertechnik, Programmierung und Elektronik erlernen. Die Raspberry Pi Foundation hat diesen Ein-Platinen-Computer auf den Markt gebracht. Diese Stiftung ist eine im Vereinigten Königreich gegründete gemeinnützige Organisation, deren Ziel es ist, Menschen etwas über Computer beizubringen und die Computerausbildung zugänglicher zu machen.

2012 hatte die Raspberry Pi Foundation ihr erstes Raspberry Pi-Modell auf den Markt gebracht. Die Entwicklung des Raspberry Pi hat seitdem nicht aufgehört, seither wurden mehrere aktualisierte Versionen und Varianten in das Produktportfolio aufgenommen. Das erste Raspberry-Pi-Modell war mit einem 700-MHz-Single-Core-Prozessor und 256 MB Arbeitsspeicher recht bescheiden ausgestattet. Das neueste Modell besteht aus einer Quad-Core-CPU mit einer Taktfrequenz von über 1,5 GHz und 4 GB RAM.

1.2 Die Raspberry Foundation

Es hat einen hohen Wert für unsere Gesellschaft, dass sich viele Unternehmen dazu entschieden haben, moderne Ressourcen für eine qualitativ hochwertige technische Ausbildung von Schülern zu entwickeln. Gerade in jungen Jahren ist ein Kontakt mit den Themen: Computertechnik, Elektronik und Programmierung essenziell für das Interesse an der Thematik und die Fähigkeiten dafür. Raspberry Pi ist eine dieser Organisationen, die die aktuellen Bildungsbedürfnisse erkannt hat und eine benutzerfreundliche und kostengünstige Lösung für Schüler und alle anderen, die sich für Technologie interessieren, anbietet. Raspberry Pi wurde ursprünglich 2009 ins Leben gerufen, um die Informatikausbildung in Schulen zu fördern.

Die Raspberry Pi Foundation hat es sich zur Aufgabe gemacht, kostengünstige, aber dennoch leistungsstarke Computer zur Verfügung zustellen, mit denen Einzelpersonen lernen, wie man technische Probleme lösen kann und gleichzeitig Spaß daran hat. Dadurch wird die Sensibilisierung für das Thema Computer und Digitalisierung gefördert.

Die Organisation wurde Anfang 2013 in zwei Hälften geteilt: die Raspberry Pi Foundation, die hauptsächlich für den Bildungsaspekt zuständig ist, und die Raspberry Pi Trading Ltd., die sich um Technik und Handel kümmert. Die Einnahmen aus dem Verkauf von Raspberry Pi Geräten werden zur Finanzierung der Wohltätigkeitsaktivitäten der Stiftung verwendet. Raspberry Pi Trading Ltd. ist dabei eine (100%ige) Tochtergesellschaft der Raspberry Pi Foundation.

1.3 Hardware-Spezifikationen des Raspberry Pi

Der Raspberry Pi ist in mehreren Modellen erhältlich. Die zwei wichtigsten mit dem meisten Funktionsumfang sind die Modelle A und B. Welche Modelle es noch gibt und welches Modell Sie wählen sollten, werden wir uns im nächsten Kapitel ansehen. Der Hauptunterschied zwischen den Modellen A und B ist der USB-Anschluss. Die Versionen des Modells A verbrauchen weniger Strom und haben keinen Ethernet-Anschluss (also keinen LAN- bzw. Internetanschluss). Die Boards des Modells B hingegen verfügen über einen Ethernet-Anschluss.

Ein Standard-Raspberry-Pi-Board enthält die folgenden Komponenten:

Programmspeicher (RAM)

(Haupt-)Prozessor (CPU)

Grafik-Prozessor (GPU)

Ethernet-Anschluss

GPIO-Schnittstelle

Xbee-Buchse (Drahtlose Kommunikation)

UART (serielle Schnittstelle)

Anschluss für die Stromquelle