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Guide Raspberry Pi Zero: projets, spécifications, GPIO, mise en route

Intrographe

Le Raspberry Pi Zero est un ordinateur de la taille d'un bâton de gomme, conçu pour être le moins cher possible, avec un prix de départ de 5 $ (ou 10 $ pour une version avec Wi-Fi). Avec des dimensions de seulement 2,6 x 1,2 x 0,2 pouces (66,0 mm x 30,5 mm x 5,0 mm), à peu près la taille d'une clé USB, le Pi Zero est suffisamment petit pour être intégré dans un projet et assez bon marché pour y rester! Le même système d'exploitation et le même logiciel Raspberry Pi fonctionnent sur le Raspberry Pi Zero que sur les Pis plus grands tels que le Raspberry Pi 4, bien que la carte plus petite ne puisse pas gérer la nouvelle version 64 bits du système d'exploitation. Il ne s'agit peut-être que d'une machine à un seul cœur, mais le Pi Zero contient suffisamment de puissance pour faire le travail.

Quel que soit votre intérêt pour le Raspberry Pi, un Pi Zero devrait certainement être dans votre boîte à bits. Mais que pouvez-vous en faire? Quelles cartes peuvent être utilisées? Pourquoi choisir un Pi Zero? Nous répondrons à cela et plus encore ici.

Spécifications du Raspberry Pi Zero

La puissance du Raspberry Pi d'origine, dans une planche légèrement plus grande qu'un bâton de gomme. (Crédit d'image: Tom's Hardware)

Il existe trois SKU dans la gamme Raspberry Pi Zero, mais tous ont le même processeur et 512 Mo de RAM. Le processeur Broadcom BCM2835, ARM11 32 bits est le même que celui du Raspberry Pi 1 d'origine, mais il a été overclocké à 1 GHz. Les seules différences entre les SKU concernent la prise en charge sans fil et la prise en charge du module de caméra.

Spécifications Raspberry Pi Zero

CPU 1-GHZ, Broadcom BCM2835
RAM 512 Mo
Sans fil (Pi Zero W uniquement) 802.11n / Bluetooth 4.1 / LE
Les ports Micro USB, mini HDMI
E / S 40 broches GPIO, connecteur de caméra CSI (pas sur la version 1.2)
Taille 2,6 x 1,2 x 0,2 pouces (66,0 mm x 30,5 mm x 5,0 mm)
Poids 0,31 onces (9 grammes)

Quel Raspberry Pi Zero devrais-je acheter?

Il existe trois modèles de Raspberry Pi Zero, bien que seuls deux d'entre eux soient actuels.

  • Raspberry Pi Zero W: Clairement le meilleur choix, mais avec un PDSF de 10 $, légèrement plus cher que le Pi Zero classique, cette version comprend la connectivité Wi-Fi et Bluetooth.
  • Raspberry Pi Zero (version 1.3): La version actuelle du Zero manque de connectivité sans fil, mais a un PDSF de seulement 5 $, ce qui le rend attrayant pour un projet où vous n'avez pas besoin d'accès au réseau ou pouvez le connecter par USB à un PC.
  • Raspberry Pi Zero (version 1.2): La version originale du Pi Zero n'avait pas le connecteur de caméra CSI que la version 1.3 et Pi Zero W. ont. Ce modèle a été remplacé, il est donc peu probable que vous le voyiez en vente nulle part.

Les trois modèles partagent la même disposition, la même taille et les mêmes ports HDMI / USB et si vous envisagez d'acheter votre première carte, le Raspberry Pi Zero W devrait être votre seule considération.

Raspberry Pi zéro compromis

Lorsque vous pensez au Raspberry Pi Zero, il y a quelques mises en garde à prendre en compte. Pour économiser de l'argent et de la taille sur un Raspberry Pi 4 à part entière, vous devez faire des compromis.

  • Un port de données: Il y a un seul port micro USB pour les données (plus un pour l'alimentation), donc pour connecter un clavier et une souris, nous avons besoin d'un concentrateur USB ou d'utiliser des périphériques Bluetooth.
  • Apportez vos propres épingles: Le GPIO n'est pas pré-soudé, bien que vous puissiez trouver des magasins qui vendent des modèles pré-soudés pour un supplément. Il existe également des moyens sans soudure pour attacher des broches.
  • Câbles de caméra spéciaux: Vous aurez besoin de câbles de caméra spéciaux Pi Zero si vous souhaitez utiliser un module de caméra Raspberry Pi. Les câbles de caméra Pi ordinaires ne conviennent pas.
  • Port vidéo obscur: Très peu d'appareils utilisent le mini HDMI, mais le Raspberry Pi Zero est l'un d'entre eux. Vous aurez besoin d'un câble ou d'un adaptateur mini HDMI vers HDMI pour vous connecter à un moniteur ou à un téléviseur.

Pourquoi choisir le Raspberry Pi Zero?

Le prix et la taille du Raspberry Pi Zero le rendent idéal pour les projets embarqués tels que la collecte de données, la domotique et les caméras corporelles. Il y a suffisamment de puissance pour exécuter notre code, traiter les résultats et les télécharger pour une analyse ultérieure, le tout via ce petit ordinateur. Les anciennes technologies telles que les imprimantes peuvent être recyclé en imprimantes sans fil disponible pour tous nos appareils en connectant un Raspberry Pi Zero W et en exécutant du code simple.

Les projets de robotique sont un autre domaine dans lequel le Raspberry Pi Zero W est fort, encore une fois en raison de sa taille et de sa connectivité. Les robots contrôlés par Bluetooth et par application peuvent être facilement créés en utilisant le Raspberry Pi Zero W comme cerveau et des cartes supplémentaires appelées HAT / pHAT sont utilisées pour fournir des fonctionnalités telles que le contrôle du moteur et des capteurs.

Une autre caractéristique clé du Raspberry Pi Zero est qu'il s'agit d'un ordinateur à faible consommation d'énergie. Via l'interface d'alimentation micro USB Il fonctionne à 5,2V. Lorsqu'il est connecté au WiFi, il consomme environ 200mA, soit un total de 1W! Un ordinateur Linux connecté à Internet fonctionnant avec 1W de puissance! Parce que le Raspberry Pi Zero W utilise si peu d'énergie, nous pouvons facilement faire fonctionner le Pi à partir d'une batterie USB permettant aux projets de sortir du réseau.

Que pouvez-vous faire avec un Raspberry Pi Zero?

Il existe une tonne de projets pour lesquels vous pouvez utiliser un Raspberry Pi Zero, mais voici quelques bons exemples.

  • Mini machine d'arcade rétro: Bien que tous les émulateurs ne fonctionnent pas correctement, vous pouvez exécuter RetroPie sur un Raspberry Pi Zero. En fait, Retroflag fabrique un cas qui transforme efficacement un Pi Zero en Gameboy.

Configurer un Raspberry Pi Zero

Démarrer avec un Raspberry Pi Zero est le même que configurer n'importe quel Raspberry Pi pour la première fois. Cependant, vous ne pouvez pas choisir la version 64 bits du système d'exploitation Raspberry Pi, mais vous devez plutôt choisir la version 32 bits. À l'heure actuelle, la version 32 bits est la version par défaut et la saveur 64 bits, qui a la même apparence et la même sensation, est principalement destinée aux modèles Raspberry Pi 4 de 8 Go.

Pour éviter d'avoir à brancher un moniteur, un clavier et une souris séparés, de nombreuses personnes installation sans tête du système d'exploitation Raspberry Pi, ce qui signifie qu'ils peuvent contrôler le Pi Zero à distance en utilisant SSH ou VNC. Si vous avez un Pi Zero, vous pouvez connecter la carte directement à un port USB de votre PC et la contrôler de cette façon, avec le Pi partageant la connexion Internet de votre ordinateur. Pour ce faire, il vous suffit d'ajouter la ligne dtoverlay = dwc2 au bas de /boot/config.txt et ajoutez modules-load = dwc2, g_ether à /boot/cmdline.text après le mot rootwait.

(Crédit d'image: Tom's Hardware)

Ajout de broches GPIO

Raspberry Pi Zero

Ces 40 broches se connectent directement au «cerveau» du Raspberry Pi, permettant à n'importe qui de créer des projets matériels avec du code. (Crédit d'image: Tom's Hardware)

Les broches GPIO (General Purpose Input Output) sont 40 broches qui permettent au Raspberry Pi d'interagir avec l'électronique et d'ajouter des cartes. Le GPIO du Pi Zero n'est pas pré-soudé, contrairement aux autres modèles de Pi.

La soudure est une excellente compétence à apprendre et le Pi Zero GPIO serait un excellent point de départ. (Crédit d'image: Tom's Hardware)

Si vous pouvez souder, il est simple d'ajouter vos propres broches d'en-tête GPIO. Mais sinon, il existe des alternatives telles que En-têtes Pimoroni Hammer qui utilisent des broches d'en-tête spéciales qui sont «martelées» en place à l'aide d'un gabarit.

Raspberry Pi Zero

Le gabarit Hammer Header verrouille les broches GPIO en ligne, et le dessus en acrylique est l'endroit où nous martelons légèrement les broches en place. (Crédit d'image: Tom's Hardware)

Les broches d'en-tête sont conçues pour être martelées en place et se pressent doucement dans les trous du Raspberry Pi Zero et se verrouillent en place.

Les broches Pogo sont des broches à ressort qui utilisent le frottement pour créer une connexion temporaire. (Crédit d'image: Tom's Hardware)

Si vous n'avez besoin que de quelques broches GPIO pour être connecté, utiliser des broches pogo, des broches à ressort, est un moyen simple et sans soudure de vous connecter rapidement.

(Crédit d'image: Tom's Hardware)

Le GPIO est une partie importante du Raspberry Pi, plus encore pour le Pi Zero. Ces broches offrent des connexions au System on Chip (SoC) qui peuvent être utilisées pour communiquer et contrôler avec des composants électroniques.

Utilisation des HAT

Doté du même GPIO 40 broches que les modèles précédents, le Pi Zero est compatible avec la plupart des cartes HAT, malgré la différence apparente de taille entre le HAT et le Pi Zero. Il n'y a que quelques exceptions pour la compatibilité; un exemple est le Raspberry Pi POE HAT qui utilise le GPIO et des broches POE supplémentaires que l'on trouve uniquement sur les Raspberry Pi 3 et 4.

Ajoutez des cartes, les «pHAT» conçus pour le Pi Zero correspondent à la même disposition et taille. (Crédit d'image: Tom's Hardware)

Il existe des cartes complémentaires conçues spécialement pour le Raspberry Pi Zero, et compatibles avec les principaux modèles de Pi. La gamme de cartes «pHAT» est conçue pour correspondre au facteur de forme du Raspberry Pi Zero. Alors que HAT est un terme officiel, pHAT ne l'est pas. Le nom officiel est uHAT mais pHAT est le nom le plus couramment utilisé.

Les cartes HAT destinées aux plus grands modèles de Pi peuvent également être utilisées avec le Pi Zero, mais il existe une différence de taille notable. (Crédit d'image: Tom's Hardware)

L'écosystème HAT / pHAT est l'endroit où nous voyons les projets les plus créatifs. Il existe des cartes pour des projets simples tels que des LED, des buzzers et des boutons et il existe des cartes pour des projets avancés comme l'apprentissage automatique et la vision par ordinateur. Toutes ces cartes se connectent au GPIO et fournissent des fonctionnalités supplémentaires que nous pouvons utiliser dans nos projets.

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