na 2025/05/7 11,876

Raspberry Pi Zero: specyfikacje, pinout, projekty i warianty

Ten przewodnik opowiada o Raspberry Pi Zero, małym i tani komputer wykonany przez Fundację Raspberry Pi.Mimo że jest niewielki, może robić wiele rzeczy, takich jak uruchamianie prostych programów, łączenie się z czujnikami lub praca w ramach projektu inteligentnego domu.Przewodnik wyjaśnia, czym jest Pi Zero, jakie części ma i jak z niego korzystać.Pokazuje także różne wersje PI Zero, jak go skonfigurować i jakie rodzaje zabawnych lub przydatnych projektów możesz z nim zbudować.Ten przewodnik pomaga zrozumieć i wykorzystać PI zero do twoich pomysłów.

Katalog

Co to jest Raspberry Pi Zero?

Raspberry Pi Zero to kompaktowy, tani komputer jednorazowy wprowadzony w listopadzie 2015 r. Przez Fundację Raspberry Pi.Mniej więcej wielkość karty kredytowej, oferuje praktyczne rozwiązanie dla małych, energooszczędnych projektów, szczególnie w systemach wbudowanych i aplikacjach IoT.Jest przydatny, gdy przestrzeń fizyczna jest ograniczona, jak w środkach do noszenia, przenośne czujniki lub kompaktowe konfiguracje automatyzacji.

Pi Zero działa na jednordzeniowym procesorze 1 GHz ARM11, ten sam układ BroadCom BCM2835, którego używano w oryginalnym Raspberry Pi 1. Chociaż nie jest zbudowany do ciężkiego przetwarzania, procesor jest wystarczająco szybki do obsługi zadań GPIO, podstawowe skrypty, lekkie interfejsy graficzne i przetwarzanie danych czujników.Obejmuje 512 MB LPDDR2 SDRAM, który wystarczy do uruchamiania prostych aplikacji, skryptów Python, a nawet hostowania usług w tle.Ponieważ ta pamięć jest niestabilna, dane są tracone, gdy moc jest wyłączona.W przypadku przechowywania płyta opiera się na karcie MicroSD, która zawiera system operacyjny i pliki.

Raspberry Pi Zero Technical Specyfikacje

Specyfikacje	Bliższe dane
Edytor	Broadcom BCM2835, 1 GHz ARM1176JZF-S (jednordzeniowy)
Jednostka o zmiennym punkcie	VFP (wektorowy punkt zmiennoprzecinkowy) dla matematyki i sygnału Zadania przetwarzające
BARAN	512 MB LPDDR2 SDram (lutowane na pokładzie)
Składowanie	gniazdo karty microSD (system operacyjny i dane przechowywane zewnętrznie)
Zasilacz	5 V przez Micro USB
Zużycie energii	Zwykle poniżej 120 mA (zależy od peryferyjnych)
Porty USB	1 × Micro USB dla zasilania
	1 × Micro USB OTG dla urządzeń peryferyjnych
Wyjście wideo	Mini HDMI Port (obsługuje do 1080p wyjściowe HD)
Obsługa aparatu	Złącze kamery CSI (dostępne z wersji 1.3)
Nagłówek GPIO	40-pinowy niepopulowany nagłówek GPIO
Inne opcje we/wy	Analogowe kompozytowe podkładki wyjściowe wideo
	Zresetować nagłówek
System operacyjny	Raspberry Pi OS Lite lub inne wbudowane rozkłady Linux
Wymiary	66 mm × 30,5 mm × 5 mm
Waga	Mniej niż 10 gramów

Raspberry Pi Zero Pin Configuration

Rysunek 2. Raspberry Pi Zero Pinout

Szpilka	Nazwa pin	Funkcjonować
1	3,3 V.	Dostarcza moc 3,3 V dla czujników i modułów niskiego napięcia.
2	5v	Zapewnia 5 V bezpośrednio z zasilania;używane do zasilania urządzeń wyższego napięcia.
3	GPIO 2 (SDA1)	Linia danych I²C do komunikacji z urządzeniami I²C, takimi jak moduły lub czujniki RTC.
4	5v	To samo co pin 2, używane do zasilania modułów wymagających 5 V.
5	GPIO 3 (SCL1)	Linia zegara I²C działa z SDA do zsynchronizowanego transferu danych.
6	GND	Wspólna grunt elektryczny dla obwodów.
7	GPIO 4 (GPCLK0)	Zegar I/O ogólnego przeznaczenia lub zegar ogólnego przeznaczenia 0;często używane do czujników lub przekaźników.
8	GPIO 14 (TXD)	Linia transmisji UART;Wysyła dane szeregowe do urządzeń takich jak GPS lub Arduino.
9	GND	Połączenie naziemne.
10	GPIO 15 (RXD)	UART OFERTE LINE;odbiera dane szeregowe.
11	GPIO 17	PIN GPIO użyteczny dla niestandardowego wejścia/wyjścia lub PWM.
12	GPIO 18 (PCM_CLK)	Zegar modulacji kodu impulsowego lub ogólny GPIO;Obsługuje sprzęt PWM.
13	GPIO 27	Kolejny ogólny pin wejściowy/wyjściowy.
14	GND	Połączenie naziemne.
15	GPIO 22	Wielofunkcyjny pin GPIO.
16	GPIO 23	Użyteczne dla cyfrowych we/wy, często widoczne w projektach automatyzacji.
17	3,3 V.	Alternatywna pin 3,3 V.
18	GPIO 24	Wejście/wyjście ogólne.
19	GPIO 10 (MOSI)	SPI opanuj niewolnik;Służy do wysyłania danych do urządzeń SPI, takich jak wyświetlacze OLED.
20	GND	Połączenie naziemne.
21	GPIO 9 (MISO)	SPI Master in Slave Out;odbiera dane z urządzeń SPI.
22	GPIO 25	Wielokrotnie używany pin GPIO.
23	GPIO 11 (SCLK)	Linia zegara SPI;Koordynuje czas danych dla urządzeń SPI.
24	GPIO 8 (CE0)	SPI Chip Włącz 0;wybiera urządzenie SPI 0.
25	GND	Połączenie naziemne.
26	GPIO 7 (CE1)	SPI Chip Włącz 1;wybiera urządzenie SPI 1.
27	GPIO 0 (id_sd)	Linia danych EEPROM dla automatycznego wykrywania czapki.
28	GPIO 1 (id_sc)	Linia zegara EEPROM do automatycznego wykrywania czapki.
29	GPIO 5	Wejście/wyjście ogólne.
30	GND	Połączenie naziemne.
31	GPIO 6	Wielokrotnie używany pin GPIO.
32	GPIO 12 (PWM0)	Obsługuje modulację szerokości impulsu sprzętowego (PWM) - stosowany w kontroli prędkości silnika.
33	GPIO 13 (PWM1)	Drugi sprzęt PWM wyjście.
34	GND	Połączenie naziemne.
35	GPIO 19 (PCM_FS)	Linia synchronizacji ramy PCM;używane do synchronizacji danych audio lub GPIO.
36	GPIO 16	Ogólny pin GPIO.
37	GPIO 26	Elastyczny pin GPIO.
38	GPIO 20 (PCM_DIN)	PCM Digital Audio Input.
39	GND	Połączenie naziemne.
40	GPIO 21 (PCM_DOUT)	PCM Digital Audio Wyjście audio.

Warianty Raspberry Pi

Wydano kilka wersji PI Zero, aby zaspokoić różne potrzeby użytkowników.

PI Zero (2015)

Oryginalny Raspberry Pi Zero zadebiutował w 2015 r. Jako ultra-niski, kompaktowy komputer jednopartyjny.Zawiera jednordzeniowy procesor ARM11 1 GHz i 512 MB pamięci RAM, dzięki czemu nadaje się do podstawowych zadań obliczeniowych i prostych aplikacji wbudowanych.Płyta zawiera port mini HDMI do wyjścia wideo, porty mikro USB (jeden dla zasilania i jeden dla danych za pośrednictwem OTG) oraz niepopulowaną 40-stykową nagłówek GPIO, zapewniającą elastyczność w dostosowywaniu sprzętu.Brakuje jednak wbudowanych możliwości sieciowych, co ogranicza jego samodzielną łączność, chyba że jest połączona z modułami zewnętrznymi.

Rysunek 3. Raspberry Pi Zero (oryginał)

PI Zero W (2017)

Pi Zero W opiera się na oryginale poprzez integrację łączności bezprzewodowej, w tym Wi-Fi 802.11n Wi-Fi i Bluetooth 4.1.Ten dodatek radykalnie rozszerza potencjał planszy w projektach bezprzewodowych, takich jak urządzenia Internet of Things (IoT), przenośne czujniki sieciowe lub systemy zdalnie sterowane.Oprócz funkcji bezprzewodowych specyfikacje sprzętowe pozostają identyczne z oryginalnym PI Zero, nadal używając jednochodowego procesora 1 GHz i 512 MB pamięci RAM.

Rysunek 4. Pi zero w

PI Zero WH (2018)

Funkcjonalnie tak samo jak Pi zero w, Pi zero WH wyróżnia się, włączając wstępnie sprzedawane 40-stykowe nagłówki GPIO.Ta niewielka zmiana obniża barierę, która może nie mieć dostępu do sprzętu lutowniczego.Jest przydatny w ustawieniach edukacyjnych lub do szybkiego prototypowania, umożliwiając podłączenie płyty bezpośrednio do płyty chlebowej lub podłączenie akcesoriów bez dodatkowych przygotowań.

Rysunek 5. PI Zero WH

Pi Zero 2 W (2021)

Reprezentując znaczny skok do przodu, PI Zero 2 W wprowadza czterordzeniowy 64-bitowy procesor Cortex-A53 (Broadcom BCM2710A1), ta sama architektura stosowana w aplikacjach Raspberry Pi 3. Pomimo utrzymania tego samego współczynnika formularza i 512 MB LPDDR2 RAM, zwiększenie wydajności włącza ją do bardziej wymagającego.przetwarzanie.Zachowuje łączność bezprzewodową (Wi-Fi i Bluetooth), co czyni go potężnym wyborem dla bardziej złożonych systemów wbudowanych i przenośnych projektów obliczeniowych.

Rysunek 6. PI zero 2 w

Poniższa tabela przedstawia ich kluczowe różnice i podobieństwa, które pomogą Ci wybrać najlepsze dopasowanie do projektu.

Funkcja	Raspberry Pi Zero	Raspberry pi zero w	Raspberry Pi Zero 2 W
Edytor	Broadcom BCM2835 SOC (ARM11)	Broadcom BCM2835 SOC (ARM11)	Broadcom BCM2710A1 SOC (czterordzeniowy Cortex-A53)
Prędkość zegara procesora	1 GHz	1 GHz	1 GHz (czterordzeniowy)
GPU	Broadcom Videocore IV	Broadcom Videocore IV	Broadcom Videocore IV
BARAN	512 MB LPDDR2 SDRAM	512 MB LPDDR2 SDRAM	512 MB LPDDR2 SDRAM
Składowanie	Gniazdo karty microSD	Gniazdo karty microSD	Gniazdo karty microSD
Porty USB	1x Micro USB (OTG), 1x Micro USB (moc)	1x Micro USB (OTG), 1x Micro USB (moc)	1x Micro USB (OTG), 1x Micro USB (moc)
Wyjście HDMI	1x Mini HDMI	1x Mini HDMI	1x Mini HDMI
Wyjście audio	Przez GPIO lub HDMI	Przez GPIO lub HDMI	Przez GPIO lub HDMI
Wi-Fi	NIE	802.11n Wi-Fi	802.11n Wi-Fi
Bluetooth	NIE	Bluetooth 4.1 Ble	Bluetooth 4.1 Ble
Piny GPIO	40-pinowy niepopulowany nagłówek	40-pinowy niepopulowany nagłówek	40-pinowy niepopulowany nagłówek
Zasilacz	5 V przez Micro USB	5 V przez Micro USB	5 V przez Micro USB
Zużycie energii	0,5 W (bezczynność) do 1,5 W (obciążenie)	0,5 W (bezczynność) do 1,5 W (obciążenie)	0,5 W (bezczynność) do 1,5 W (obciążenie)
Złożone wyjście wideo	Tak (przez podkładki lutownicze)	Tak (przez podkładki lutownicze)	Tak (przez podkładki lutownicze)
Interfejs aparatu (CSI)	NIE	Tak	Tak
Wyjście wideo	1080p przez HDMI	1080p przez HDMI	1080p przez HDMI
Wymiary	65 mm x 30 mm x 5 mm	65 mm x 30 mm x 5 mm	65 mm x 30 mm x 5 mm
Waga	Około 9 g	Około 9 g	Około 9 g
Ethernet	NIE	NIE	NIE
Port aparatu (CSI)	NIE	Tak	Tak

Za pomocą Raspberry Pi Zero

Konfigurowanie Raspberry Pi Zero jest proste i nie wymaga zaawansowanych umiejętności.

1. Przygotuj oprogramowanie: Aby zacząć korzystać z Raspberry Pi Zero, najpierw musisz pobrać system Raspberry Pi z oficjalnej strony internetowej Raspberry Pi.Następnie użyj programu takiego jak Raspberry Pi Imager lub Balenaetcher, aby napisać obraz systemu operacyjnego na karcie microSD, najlepiej kartę klasy 10 dla lepszej wydajności.Po napisaniu obrazu bezpiecznie wyrzuć kartę i wstaw ją do gniazda mikrosd na Raspberry Pi Zero.

2. Skonfiguruj sprzęt: Następnie podłącz niezbędne urządzenia peryferyjne z PI zero.Użyj kabla Mini HDMI, aby podłączyć PI do monitora, aby zobaczyć interfejs.Ponieważ PI Zero ma tylko jeden port Micro USB dla danych, potrzebujesz adaptera USB OTG do podłączenia klawiatury i myszy.Jeśli chcesz podłączyć więcej urządzeń, możesz użyć napędzanego piasty USB.Wreszcie podłącz zasilanie 5 V, które zapewnia co najmniej 1,2 wzmacniacza;Jest to ważne, aby zapobiec problemom z napięciem, które mogą powodować niestabilność.

3. Uruchom i interfejs: Po zasilaniu Raspberry Pi Zero automatycznie uruchomi się w systemie operacyjnym.W zależności od sposobu, w jaki go skonfigurujesz, może pokazać interfejs stacjonarny lub tylko terminal wiersza poleceń.Jeśli wolisz nie korzystać z monitora i klawiatury za każdym razem, możesz włączyć dostęp do zdalnego za pośrednictwem SSH (do kontroli linii poleceń) lub VNC (dla graficznego dostępu do pulpitu), co pozwala kontrolować PI z innego komputera.

4. Użyj pinów GPIO (do projektów sprzętowych): Jeśli chcesz podłączyć elektronikę lub czujniki, możesz użyć pinów GPIO (wejście/wyjście ogólne) na PI zero.Aby pracować z tymi szpilkami w Python, zainstaluj bibliotekę taką jak RPI.GPIO lub GPIOZERO.Zawsze sprawdź dwukrotnie schemat PIN przed wykonaniem jakichkolwiek połączeń, ponieważ nieprawidłowe okablowanie może uszkodzić płytę.Za pomocą PI delikatnie podłączają komponenty, ponieważ płyta jest mała i delikatna.

5. Wydajność i chłodzenie: Chociaż PI Zero jest dość wydajne, nadal może się nagrzewać, jeśli bierzesz wymagające zadania.Aby zachować chłód, rozważ dodanie małego radiatora lub upewnienie się, że wokół planszy będzie dobry przepływ powietrza.Pomaga to utrzymać wydajność i może przedłużyć żywotność urządzenia, szczególnie podczas długiego lub intensywnego użytkowania.

6. Wszechstronne użycie: Raspberry Pi Zero uruchamia pełny system Linux, co oznacza, że ​​jest w stanie coś więcej niż tylko podstawowe projekty.Możesz zainstalować szeroką gamę oprogramowania, uruchamiać małe serwery, programować w wielu językach, a nawet wdrożyć aplikacje kontenerowe.To sprawia, że ​​PI Zero przydatny nie tylko jako narzędzie edukacyjne, ale także do praktycznego, oraz aplikacji takie jak automatyzacja domowa, urządzenia IoT lub narzędzia sieciowe.

RASPBERRY PI ZERO ZAPŁATY

Ręczna konsola gier retro

Raspberry Pi Zero jest popularnym wyborem do budowania kompaktowych, ręcznych konsol emulacyjnych z oprogramowaniem takim jak Retropie.Dzięki niewielkim rozmiarze i wydajności pasuje do obudów z nadrukiem 3D lub recyklingami.W połączeniu z mini LCDS i USB lub niestandardowymi kontrolerami, może grać klasyczne gry z takich konsol, jak NES, SNES i Game Boy, idealny do przenośnej zabawy zręcznościowej.

Kodi Media Player

Zainstalowany z Kodi i lekkim systemem systemu Linux, PI Zero może funkcjonować jako tanie centrum multimedialne.Dobrze odtwarza filmy SD i obsługuje przesyłanie strumieniowe za pośrednictwem dodatków Kodi.Po podłączeniu z mini HDMI wyświetlaczem i pilotem jest to świetna opcja dla rozrywki przyjaznej dla podróży lub multimediów dziecięcych.

Blocker reklamowy w sieci (PI-hole)

Pi-hole przekształca PI Zero w bloker reklam oparty na DNS dla całej sieci.Łatwo jest skonfigurować i uruchamia się na skromnym sprzęcie zero, poprawia prędkości przeglądania i oszczędzanie danych, szczególnie przydatnych w połączeniach z pomiarem lub mobilnym.

Kontroler światła otoczenia lub wschodu słońca

PI Zero może zasilać paski LED przez GPIO i PWM do symulacji oświetlenia wschodu słońca lub zmiany na podstawie czasu lub nastroju.Może synchronizować się z alarmami lub danymi środowiskowymi, oferując minimalistyczny projekt automatyzacji domów dla nastroju lub oświetlenia budzenia.

Zestaw fotograficzny

Podłączając moduł aparatu, PI Zero można zaprogramować do robienia zdjęć w odstępach czasu i kompilacji w filmach poklatkowych.Jest odpowiedni do dokumentowania zdarzeń, takich jak wzrost roślin, projekty budowlane lub zmiany nieba, a jego lekka forma ułatwia montaż.

Kontroler Cubesat

Pomimo tego, że nie był zahodowany promieniowanie, PI Zero zostało z powodzeniem wykorzystane w Cubesats do krótkoterminowych misji kosmicznych.Jego lekkie i niskie zużycie mocy sprawiają, że jest odpowiedni do telemetrii, rejestrowania danych lub podstawowych zadań na pokładzie na niskiej orbicie Ziemi.

RFID-TRACKED FIRDER

Po sparowaniu z czytnikiem RFID PI Zero może śledzić tagowane ptaki lub małą dziką przyrodę przy karmnikach.Rejestruje czas i częstotliwości wizyty oraz może wyzwalać kamery lub dźwięki, wspierając studia dzikiej przyrody lub projekty obserwacyjne osobiste.

Urządzenie asystenta głosowego

PI Zero może służyć jako podstawowy inteligentny głośnik działający asystenci głosowi, takimi jak Mycroft lub Google Assistant SDK.Dzięki dodanym mikrofonom i głośnikom wykonuje wspólne zadania głosowe, takie jak ustawianie timerów, sprawdzanie pogody lub odtwarzanie muzyki, open source na komercyjnych głośnikach.

Wniosek

Raspberry Pi Zero łączy przystępność cenową, wszechstronność i kompaktową design, aby służyć jako potężna platforma dla małych projektów wbudowanych.Dzięki prostym instrukcjom konfiguracji i obsłudze szerokiej gamy aplikacji, takich jak przesyłanie strumieniowe multimediów, blokowanie reklam, pomoc głosowa i fotografia poklatkowa, PI Zero udowadnia swoją wartość znacznie przekraczającą jej rozmiar i cenę.Niezależnie od tego, czy budujesz konsolę gier retro, inteligentny kontroler światła, czy eksperyment Cubesat związany z przestrzenią, Raspberry Pi Zero oferuje odpowiednią mieszankę mocy i prostoty dla pomysłowych rozwiązań o niskiej mocy.