Raspberry Pi – GPIO Pins grafisch schalten mit jgRaspiGPIO

Die GPIO Pins des Raspberry Pi lassen sich auf unterschiedlichste weise schalten. Richtig komfortable wird es aber erst mit einer grafischen Benutzeroberfläche. Dazu habe ich das Programm „jgRaspiGPIO“ geschrieben. Es bietet eine GUI mit Raspberry Pi Visualisierung wobei für jeden GPIO Pin einen Button vorhanden ist um den Schaltzustand zu Ändern. Der aktuelle Schaltzustand wird im Programm angezeigt. Der folgende Screenshot zeigt das Programm:

RaspiGPIOSwitcher

Der Weg zum Programmstart:
1. Programm herunterladen 😉

2. Wenn das Programm unter Windows heruntergeladen wird kann es mit WinSCP auf den Raspberry Pi übertragen werden. Dies ist hier beschrieben.

3. Voraussetzung für die Funktion von „jgRaspiGPIO“ ist eine Java JRE auf dem Raspberry Pi. Die aktuellen Versionen von Raspbian bringen Java bereits mit. Ob und welche Java Virtual Machine (JVM) installiert ist kann mit dem Befehl „java -version“ getestet werden.

4. Das Programm nutzt eine grafische Benutzeroberfläche. Wird der Raspberry Pi headless, d.h. ohne Monitor betrieben muss die Grafikausgabe über Netzwerk erfolgen. Dazu muss bei dem SSH Protokoll das X11 Forwarding aktiviert werden. Komfortabler ist der Zugriff von Windows auf den LXDE Desktop des Raspberry Pi mit xrdp.

5. Der Start der Software erfolgt mit Root-Rechten über folgenden Befehl in dem Verzeichnis in dem das Programm liegt:

sudo java -jar jgRaspiGPIO.jar

Hintergrundinformationen für Java Entwickler

Der „Raspi GPIO Switcher“ ist in Java geschrieben und nutzt die Pi4J Library. Um die GPIO Pins zu schalten werden nur wenige Befehle benötigt. Im wesentlichen sind dies folgende:

private static final GpioController gpioController = GpioFactory.getInstance();
// Pin als Ausgabe-Pin initialisieren
GpioPinDigitalOutput pin0 = gpioController.provisionDigitalOutputPin(RaspiPin.GPIO_00, PinState.LOW);       
// Schaltzustand ändern
pin0.toggle();

Für Maven Nutzer ist noch interessant, das die Library „pi4j-native“ ausgeschlossen wird. Ansonsten kann das Projekt nicht kompiliert werden, da versucht wird die nativen Zugriffskomponenten, die nicht in Java geschrieben sind, mit dem Java Kompiler zu kompilieren.

	<dependencies>
		<dependency>
			<groupId>com.pi4j</groupId>
			<artifactId>pi4j-core</artifactId>
			<version>0.0.5</version>
			<exclusions>
				<exclusion>
					<groupId>com.pi4j</groupId>
					<artifactId>pi4j-native</artifactId>
				</exclusion>
			</exclusions>
		</dependency>
	</dependencies>

Der Quellcode kann hier heruntergeladen werden:

Notepad++ Tipps und Plugins

Notepad++ ist ein kostenloser (GPL Lizenz) Texteditor der Syntaxhighlighting verschiedener Programmiersprachen ermöglicht und besonders für Entwickler interessant ist. Er bietet viele Funktionen, wobei der Funktionsumfang durch Plugins noch erweitert werden kann. Der integrierte Plugin Manager erlaubt das installieren/deinstallieren der Plugins und bietet eine Übersicht über die integrierten Plugins. (Menü -> Erweiterungen-> Plugin Manager) Die Plugins können alternativ auch aus dem Web heruntergeladen und in das Verzeichnis „C:\Program Files (x86)\Notepad++\plugins“ entpackt werden. Einige nützliche Tipps und Plugins werden hier vorgestellt.

Notepad++

Tipps

In Dateien suchen

Notepad++ bietet über die Tastenkombination Strg+F wie viele Texteditoren eine Textsuche. Diese ermöglicht das Finden, und wenn gewünscht auch Ersetzen, von Text in dem geöffneten Dokument. Eine sehr nützliche Funktion die Notepad++ darüber hinaus bietet ist das durchsuchen von Dateien in einem beliebigen Verzeichnis auf der Festplatte. Dies kann beispielweise in der Programmierung zum Durchsuchen eines Workspaces genutzt werden.

Makros

Mithilfe von Makros können häufig benötigte Abläufe aufgezeichnet (rote Record Button) werden und beliebig oft abgespielt werden.Notepad++_Makros So kann z.B. am Anfang jeder Zeile etwas eingefügt werden, indem ein Makro nach folgendem Schema aufgezeichnet wird (Text am Anfang derersten Zeile einfügen -> Pos1 Taste -> Pfeil nach unten Taste). Wird dieses Makro nach dem Aufzeichnen bis zur letzten Zeile laufen gelassen sind alle Zeilen mit dem eingegebenen Präfix versehen.

Key Mappings

  • Zeile löschen mit Strg+D: Wer sich wie ich an die Eclipse Tastenkürzel gewöhnt hat, wird in Notepad++ das Kürzel Strg+D zum löschen einer Zeile vermissen. Dieses führt hier zum Duplizieren der Zeile. Um dies zu Ändern kann der Shortcut Mapper unter Settings verwendet werden. Dazu vergibst du in dem Tab „Scintilla commands“ dem Command „SCI_SELECTIONONDUPLICATE“ eine neue Tastenkombination. Nun kannst du dem Befehl „SCI_LINEDELETE“ die Tastenkombination Strg+D zuweisen.

Plugins

Explorer-Plugin

Das Explorer Plugin integriert einen Dateibrowser in Notepad++. Besonders wenn mehrere Dateien bearbeitet werden spart das Plugin den Wechsel in den Windows Explorer. Neben dem Explorer Plugin gibt es auch ein FTP-Explorer-Plugin welches die Bearbeitung von Textdateien auf einem FTP-Server erlaubt.
Download Explorer Plugin
Notepad++ Explorer

XML Tools – Extensible Markup Language bearbeiten

Das XML Tool Plugin erleichtert die Arbeit mit XML Dateien. Insbesondere das automatische Schließen von Tags und die Pretty-Print-Funktion, welche die XML-Daten sauber mit Einrückungen und Zeilenumbrüchen versieht, erleichtern die Arbeit.
Download XML Tools
Notepad++ XML Tools

JS Tools – JavaScript und JSON bearbeiten

Einige Funktionen:
– Formatierung von Javascript und JSON Code
– Douglas Crockford’s JSMin Algorithmus um Javascript code zu minimieren
– JSON data Viewer
Download JSTool
Notepad++ JSTool

JS Lint

Bei JS Lint handelt es sich um ein JavaScript Code Quality Tool. Es zeigt u.a. Fehler in Java Script Code auf.
Download JS Lint
Notepad++ JSLint

Compare Plugin

Das Plugin erlaubt das einfache Vergleichen zweier Textdokumente. Dabei werden diese parallel nebeneinander dargestellt und Unterschiede farblich markiert.
Download Compare Plugin
Notepad++ Compare Plugin

Hex Editor

Mit diesem Plugin verwandelt sich Notepad++ in einen Hex Editor.
Download Hex Editor
Notepad++ Hexeditor

MultiClipboard

Mit dem MultiClipboard können mehrere, oft benötigte Textschnipsel in der Zwischenablage geparkt werden.

Colorpicker

Der Colorpicker erlaubt das Ermitteln von Farbwerten. Dies ist besonders praktisch wenn HTML Code geschrieben wird.
Download Color Picker
Notepad++ ColorPicker

TextFX

TextFX rüstet zahlreiche Textbearbeitungsfunktionen nach. Für Entwickler besonders Interessant sind die Funktionen zum automatischen Schließen von HTML Tags und Klammern. Die Optionen ist neben jeder Menge weiteren Optionen über den neuen Menüeintrag TextFX -> TextFXSettings verfügbar. Siehe Screenshot:
Download TextFX
Notepad++ TextFX

Falling Bricks

Für die Entspannung zwischendurch sorgt der Tetris Clone Falling Bricks.
Download Falling Bricks
Notepad++ Falling Bricks

Raspberry Pi – Remotedesktopverbindung

Wer Windows Server administriert kennt die in Windows integrierte Remotedeskopverbindung zur Administration entfernter Rechner über das RDP (Remote Desktop Protocol). Sie ermöglicht die komfortable Übertragung der Bildschirmausgabe des entfernten Computers. Das Programm xrdp implementiert das Remote Desktop Protokol für Linux, so das mit Windows Bordmitteln auf den Linux Desktop zugegriffen werden kann. Die Software kann in Raspbian Linux einfach mit apt-get installiert werden:

sudo apt-get install xrdp

Eine Konfiguration ist für den Benutzer pi nicht erforderlich. Unter Windows wird der integrierte Client Remotedesktopverbindung genutzt um die Verbindung zum Linux Desktop herzustellen. Er ist unter „Programme -> Zubehör -> Remotedesktopverbindung“ verfügbar oder kann über den Befehl „mstsc“ gestartet werden. Danach wird eine Verbindung zum Raspberry Pi über seine IP Adresse oder Hostnamen hergestellt:

Remotedesktopverbindung

Als Benutzeraccount wird der Benutzer pi verwendet. (Standarpasswort: raspberry)

XRDP Login

Nach kurzer Ladezeit erscheint dann der LXDE Desktop:

Raspbian LXDE Desktop über xrdp

Raspberry Pi – Bildschirmausgabe über SSH

Der Raspberry Pi wird häufig ohne einen angeschlossenen Monitor betrieben, da dieser für Serveraufgaben nicht nötig ist. Die Administration erfolgt dann über das SSH Protokoll mit einem SSH Client wie z.B. Putty für Windows wie es hier beschrieben ist.

Es gibt aber Situationen wo eine grafische Oberfläche in Form eines Desktops erforderlich ist. Linux verwendet für diese Grafikausgabe ein Netzwerkprotokoll und Softwaresammlung namens X11. Ein X-Server übernimmt dabei die Grafikausgabe und verarbeitet die Eingaben der Maus und Tastatur. So ein X-Server gibt es auch für Windows. Hier kann beispielsweise Xming verwendet werden. Die Software kann mit den Standardeinstellungen installiert werden. Nach dem Start von Xming zeigt ein Programmicon neben der Uhr das der X-Server gestartet ist.

Nach dem Start des X-Server muss noch der SSH Client so eingestellt werden, dass er den lokalen X-Server nutzt. Bei Putty sind diese Einstellungen unter Connection -> SSH -> X11 zu finden. Hier wird „Enable X11 forwarding“ aktiviert und als „X Display location“ localhost:0 eingegeben. Siehe Screenshot:
Putty x11 Einstellung

Damit ist die Konfiguration bereits abgeschlossen. Bei der Raspbian Linux Distribution ist keine weitere Konfiguration nötig. Werden Programme mit grafischer Programmoberfläche durch den User pi in der Shell gestartet erfolgt die Ausgabe automatisch in einem Windows Fenster. Testweise kann dazu der Browser Midori gestartet werden:

pi@raspberrypi ~ $ midori

Midori Browser unter Windows mit Putty und X11

Ebenso ist es möglich den integrierten LXDE Desktop zu starten. Allerdings werden hier beim Beenden ggf. nicht alle Resourcen wieder korrekt freigegeben. Eine komfortablere Möglichkeit den Desktop von Windows aus zu nutzen ist die Verwendung des RDP (Remote Desktop Protokolls) und der xrdp Software auf dem Raspberry Pi. Wie dies funktioniert wird hier beschrieben.

startlxde

Maven – JAR mit allen Dependencies erstellen

jarWenn mit Maven eine JAR-Datei erzeugt wird werden die abhängigen Libraries im Normalfall nicht mit in das JAR aufgenommen. Soll jedoch ein lauffähiges Programm ausgeliefert werden, so müssen alle Dependencies zu einem JAR zusammengefasst werden. Diese Aufgabe übernimmt das Maven Assembly Plugin. In der POM-Datei des Hauptprojektes wird es als Plugin aufgenommen und ihm mitgeteilt wo sich die Klasse mit der Main-Methode befindet. Über das Attribut „finalName“ kann der Name der zu erzeugenden JAR-Datei festgelegt werden. Abschließend wird Assembly Plugin über die Execution-Einstellungen an die Package-Phase des Maven Lebenszyklus gebunden. Ein JAR mit allen abhängigen Klassen kann dann über den Package-Befehl erstellt werden:

mvn clean package

POM Inhalt:

<build>
		<plugins>
			<plugin>
				<artifactId>maven-assembly-plugin</artifactId>
				<configuration>
				    <finalName>JAR_NAME</finalName>
				    <appendAssemblyId>false</appendAssemblyId> 
					<descriptorRefs>
						<descriptorRef>jar-with-dependencies</descriptorRef>
					</descriptorRefs>
					<archive>
						<manifest>
							<mainClass>net.it_adviser.test.MainClass</mainClass>
						</manifest>
					</archive>
				</configuration>
				<executions>
					<execution>
						<phase>package</phase>
						<goals>
							<goal>attached</goal>
						</goals>
					</execution>
				</executions>
			</plugin>
		</plugins>
	</build>

Raspberry Pi – Hausautomatisierung mit Domoticz und Home Easy

RaspberryPi_RFXCOMRFXCOMDer folgende Artikel stellt den Aufbau einer Hausautomatisierung mit dem Raspberry Pi vor. Das System nutzt die Open Source Software Domoticz, die über einen 433 Mhz Transceiver der Firma RfxCom unterschiedlichste Hausautomatisierungs-Komponenten aus der Serie Home Easy der Firma ELRO steuern kann. Dazu zählen insbesondere Funksteckdosen, Thermometer, Bewegungsmelder oder Helligkeitssensoren.

Domoticz-Installation

Home Easy Funksteckdose

Home Easy Funksteckdose

Domoticz gibt es für Windows und Linux. Für den Raspberry Pi existiert ein vorkonfiguriertes Linux Images das mit der Software Win32 Imager auf eine SD Karte geschrieben werden kann. Soll Domoticz auf einem bestehenden Debian / Raspbian Linux installiert werden folgen Sie am besten der Anleitung im Domoticz Wiki. Detaillierte Informationen bietet auch das Domoticz Handbuch

Domoticz-Konfiguration

Domoticz bringt eine moderne HTML 5 Web Oberfläche mit, die sich dynamisch an das jeweilige Gerät (Desktop, Tablet, Smartphone) anpasst. Dazu wird ein aktueller Browser benötigt. IE User benötigen die Version 10+. Die Domoticz Web GUI ist über Port 8080 des Raspberry Pi erreichbar:

http://IP_ADRESSE_RASPI:8080

Auf der Startseite können die wichtigsten Komponenten des Hausautomatisierungssystems in Form von Kacheln abgelegt werden:

Domoticz - Dashboard

Domoticz – Dashboard

Als erstes sollte nach der Installation von Domoticz in den Einstellungen der RfxCom Sender konfiguriert werden. Im Normalfall ist der 433 Mhz Sender an den USB Port „dev/ttyUSB0“ angeschlossen und ermöglicht dem System die Verbindung zu den Funksteckdosen und weiteren Hausautomatisierungs-Komponenten.

Domoticz - Hardware RfxCOM

Domoticz – Hardware RfxCOM

Anlernen der Funksteckdosen

1. Zunächst muss eine Home Easy Fernbedienung mit der Steckdose verbunden werden. Dazu drücken Sie die „LEARN“ Taste bei eingesteckter Dose für 3 Sekunden. Die Status LED der Funksteckdose blinkt danach und signalisiert damit die Empfangsbereitschaft für einen neuen Sendercode.
2. Anschließend wird auf der Funkverbindung die On und danach die Off Taste gedrückt die mit der Funksteckdose verbunden werden sollen.
3. Die Funksteckdose muss nun über die Fernbedienung schaltbar sein. Sollen alle angelernten Codes in der Funksteckdose gelöscht werden, so muss die „LEARN“-Taste für 6 Sekunden gedrückt werden.

Integration in Domoticz:

4. Um die Funksteckdose in Domoticz zu integrieren gibt es im Tab „Switches“ einen Button „Learn Light/Switch“. Dieser wird gedrückt und anschließend die Taste der Steckdose auf der Fernbedienung die in das System integriert werden soll.

Die Funksteckdosen können mit dem System auch zeitgesteuert geschaltet werden:

Domoticz - zeitgesteuert Schalten

Domoticz – zeitgesteuert Schalten

Temperaturwerte erfassen und visualisieren

In dem Temperatur-Tab der Software werden die Temperaturen mehrerer Funk Temperatursender in Form Diagrammen dargestellt. Die Temperaturen werden im Tages-, Monats- und Jahresverlauf dargestellt. DerTemperatursender TFA 30.3150 wird von Domoticz automatisch erkannt.

Domoticz - Temperaturdiagramme

Domoticz – Temperaturdiagramme

Fazit

Das System ist bei mir bereits mehrere Monate im Einsatz und funktioniert sehr gut. Durch die Kombination von dem fertigen RfxCom Transmittter / Receiver und der Open Source Software ist schnell eine lauffähige Hausautomatisierung aufgebaut. Domoticz bietet eine API mit einer Rest-Schnittstelle über die mit JSON-Formatierten-Befehlen der Status einzelner Komponenten abgefragt und geändert werden kann. Dadurch sind eigene Entwicklungen die an das System „andocken“ möglich.
Wer gerne etwas mehr bastelt und Zeit investieren möchte kann auch einen günstigen 433 Mhz Sender nehmen und diesen an die GPIO Pins des Raspberry Pi anschließen. Als Software bietet sich dafür die Open Source Software pilight an.

Java – Dateien lesen -> zippen -> speichern

Java ZIP TestDas folgende Beispiel zeigt die Verwendung der JFileChooser Klasse zum Öffnen und Speichern von Dateien sowie das Erstellen von ZIP Archiven. Dabei wird für die Dateien ein „Umweg“ über ein Byte-Array gegangen bevor diese in eine ZIP-Datei geschrieben werden. Byte-Arrays können in BLOB (Binary large Object) Spalten von Datenbanktabellen geschrieben werden, so das dieses Beispiel den Weg zum Byte-Array mit aufzeigt. Der Quelltext ist unten aufgeführt und als Maven Projekt angehängt:

/**
 * File open -> ZIP -> save
 *
 */
public class App {
	
	private class SelectedFile {
		private String fileName;
		private byte[] rawData;
	}

	private List<SelectedFile> filesToZip = new ArrayList<SelectedFile>();
	
	public static void main(String[] args) {
        Runnable r = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                new App().createUI();
            }
        };
        EventQueue.invokeLater(r);
    }

	/**
	 * Creates an zip archive with all entries from List<SelectedFile> filesToZip
	 */
	private void createZipFile(String pathWithFilename) {
		byte[] buffer = new byte[1024 * 4];

		pathWithFilename = pathWithFilename.toLowerCase();
		if(!pathWithFilename.endsWith(".zip")){
			pathWithFilename += ".zip";
		}
		
		try {
			String outputFileName = pathWithFilename;
			FileOutputStream fos = new FileOutputStream(outputFileName);
			ZipOutputStream zos = new ZipOutputStream(fos);

			for (SelectedFile file : filesToZip) {
				ZipEntry ze = new ZipEntry(file.fileName);
				zos.putNextEntry(ze);

				ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(file.rawData);

				int len;
				while ((len = bis.read(buffer)) > 0) {
					zos.write(buffer, 0, len);
				}
				bis.close();
			}
			zos.closeEntry();
			zos.close();
		} catch (IOException ex) {
			ex.printStackTrace();
		}
		JOptionPane.showMessageDialog(null, "Die Datei(n) wurde(n) gezipt...",
				"Info", JOptionPane.INFORMATION_MESSAGE);
	}
	
    private void createUI() {
        final JFrame frame = new JFrame();
        frame.setLayout(new BorderLayout());

        JButton btnOpen = new JButton("Datei öffnen");
        JButton btnSave = new JButton("ZIP speichern");

        btnOpen.addActionListener(new ActionListener() {
        	@Override
        	public void actionPerformed(ActionEvent ae) {
        		JFileChooser openDialog = new JFileChooser();
        		int openDialogReturn = openDialog.showOpenDialog(frame);
        		openDialog.setMultiSelectionEnabled(false);
        	        if(openDialogReturn == JFileChooser.APPROVE_OPTION)
        	        {
        	        	SelectedFile sf = new SelectedFile();
        	        	sf.fileName = openDialog.getSelectedFile().getName();
        	        	String pathToFile = openDialog.getSelectedFile().getAbsolutePath();
        	        	try {
							sf.rawData = Files.readAllBytes(Paths.get(pathToFile));
						} catch (IOException e) {
							e.printStackTrace();
						}
        	        	filesToZip.add(sf);
        	        }
        	}
        });

		btnSave.addActionListener(new ActionListener() {
			@Override
			public void actionPerformed(ActionEvent ae) {
				JFileChooser saveDialog = new JFileChooser();
			    FileNameExtensionFilter zipExtensionFilter =
			            new FileNameExtensionFilter("ZIP File(*.zip)", "zip");
			    saveDialog.addChoosableFileFilter(zipExtensionFilter);
			    int saveDialogReturn = saveDialog.showSaveDialog(frame);
				
			    if (saveDialogReturn == JFileChooser.APPROVE_OPTION) {
					createZipFile(saveDialog.getSelectedFile().getAbsolutePath());
				}
			}
		});

        frame.add(new JLabel("Bitte zu zippende Datei auswählen:"), BorderLayout.NORTH);
        frame.add(btnOpen, BorderLayout.CENTER);
        frame.add(btnSave, BorderLayout.SOUTH);
        frame.setTitle("ZIP Files");
        frame.pack();
        frame.setLocationRelativeTo(null); // Desktop mittig
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        frame.setVisible(true);
    }
}

Raspberry Pi – GPIO Pins schalten

Das Raspberry Pi verfügt über 17 frei programmierbare GPIO Pins. Diese können als Eingabe- oder Ausgabeleitung verwendet werden. Wird die Leitung zur Ausgabe verwendet so liegt an ihrem GPIO Pin eine Spannung von 3,3V an (logisch 1). Wird die Leitung als Eingang verwendet kann logisch eine 1 gelesen werden wenn eine Spannung von 3,3 Volt anliegt. Hier finden Sie eine übersicht der GPIO Pins.

Um die GPIO Ausgabe zu testen empfiehlt sich die Visualisierung der Schaltzustände mit einer Leuchtdiode. Diese kann wie in folgender Grafik angeschlossen werden:

Anschluss einer LED an die Raspberry GPIO Pins

Anschluss einer LED an die Raspberry GPIO Pins

GPIO Ansteuerung per Shell

Die GPIO können über Dateien im Verzeichnis „/sys/class/gpio/“ angesteuert werden. Dies muss mit Root-Rechten geschehen. Entweder werden die Befehle direkt als root ausgeführt oder mit vorgestelltem sudo. Sind Sie als User „pi“ angemeldet kann mit su root zum Root User gewechselt werden.
Nach dem Systemstart sind die GPIO Pins zunächst als Eingang geschaltet und müssen mit „Export“ und Direction out als Ausgang definiert werden. Mit folgenden Befehlen kann der GPIO Pin 2 aus der oberen Schaltung geschaltet werden:

$ cd /sys/class/gpio
$ echo "2" > export
$ echo "out" > gpio2/direction

GPIO auf an (3,3V Spannung)
$ echo "1" > gpio2/value

GPIO auf aus(keine Spannung)
$ echo "0" > gpio2/value

GPIO Ansteuerung per WiringPi

Alternativ zur direkten Ansteuerung kann das Programm WiringPi installiert werden. Der Vorteil von WiringPi liegt darin das keine Rootrechte zum Schalten der GPIPO Pins benötigt werden. Eine Anleitung zum Installieren von WiringPi findet sich auf der Projektseite.

Eingang auslesen
gpio -g read 2

GPIO Pin als Ausgang definieren
gpio -g mode 2 out

Ausgang setzen
gpio -g write 2 1

GPIO Ansteuerung per PHP mit WiringPi

Mit WiringPi und dem PHP Befehl „shell_exec“ können die GPIO Pins auf einfache Weise über eine Webseite geschaltet werden.

$val = trim(@shell_exec("/usr/local/bin/gpio -g read 2"));
$val = trim(@shell_exec("/usr/local/bin/gpio -g write 2 1"));

GPIO Ansteuerung per Java und Pi4J

Unter Java können die GPIO Pins komfortable mit der Libraray Pi4J angesprochen werden. Das Programm jgRaspiGPIO nutzt die Library und ist mit Quelcode verfügbar.

Raspberry Pi – FM Sender

Im Rahmen eines #pihack-Wochenendes für das Schulprojekt „Code Club“ entstand an der Imperial College Robotik Society in London eine Software mit der der Raspberry Pi in einen UKW Sender verwandelt werden kann. Der Programm Code ist GPL lizensiert und kann hier heruntergeladen werden. Hardwareseitig sind keine Änderungen nötig. Lediglich eine kurze Antenne (20 cm Kabel) kann an GPIO 4 (Pin 7) angeschlossen werden. In Deutschland darf der Sender jedoch nicht betrieben werden, da seine Ausgangsleitung zu hoch ist und ein breiter Frequenzbereich gestört werden kann! Trotzdem zeigt das Projekt eindrucksvoll was mit dem Raspberry Pi möglich ist.

Das FM-Signal wird durch Modulation der GPIO-Clock generiert und kann Audiosignale im Bereich von 1 MHz bis 250 MHz übertragen.

Senden einer Wave Datei bei 100 Mhz:

sudo ./pifm sound.wav 100.0

Die Software erwartet ein Monoaudiosignal in Form einer Wave-Datei mit 16 Bit Auflösung und 22,05 kHz Abtastrate. Eine solche Wave Datei kann mit der Open Source Software „mPlayer“ erstellt werden:

mplayer -quiet -vo null -vc dummy -af resample=22050,channels=1 -ao pcm:waveheader:file=file_out_22kHz.wav file_in.wav

Raspberry Pi – Schaltungen zeichnen mit Fritzing

Mit der Open Source Softwarte Fritzing können Schaltungen für den Raspberry Pi auf einem virtuellen Breadboard(Steckplatine) entworfen werden. Die Software bietet drei Sichten auf die entworfene Schaltung. Dazu zählen eine visuelle Ansicht mit einem Breadboard, eine Schaltplan-Ansicht und eine Ansicht die das Platinenlayout darstellt. Eine Änderung in einer Ansicht führt dazu das die anderen Ansichten ebenfalls geändert werden.

Breatboardansicht einer Raspberry Pi Schaltung in der Software Fritzing

Breadboard-Ansicht einer Raspberry Pi Schaltung in der Software Fritzing

Die Software bringt bereits viele elektronische Bauteile mit, die über einen Bauteilbibliothek am rechten Rand ausgewählt werden können. Ãœber einen Button am rechts oben in der Bibliothek kann diese um weitere Bauteile erweitert werden. Ein Bauteileditor (Menü -> Bauteil -> Bearbeiten) erlaubt das verändern von Bauteilen und das erstellen neuer Bauteile. Das Erstellen neuer Bauteile wird gut in diesem Video erklärt.

Schaltplan-Ansicht einer Raspberry Pi Schaltung in der Software Fritzing

Schaltplan-Ansicht einer Raspberry Pi Schaltung in der Software Fritzing