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第0讲:树莓派是什么?能做什么?.md

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本文介绍了树莓派微型电脑的概况介绍、强大功能、硬件外设及丰富有趣的开发案例。

让新手最短时间内快速上手,了解树莓派的方方面面及强大应用潜力。

本文配套B站视频——【子豪兄的零基础树莓派教程】第0讲:树莓派是什么?能做什么?本教程教些什么?

看完视频后食用本文更佳

作者:张子豪(同济大学在读研究生)

关注微信公众号 人工智能小技巧 回复 树莓派0 即可看到本文最新版。

于2018-11-14发布

树莓派3B+主板

休息一下

[TOC]

开篇语

不到二百元一台的树莓派微型电脑能用来做什么?手机控制寝室台灯?温度湿度加速度检测?树莓派是绝佳的物联网开发工具!做校园网的无线路由器?搭建私有云和博客服务器?树莓派是绝佳的Web开发学习工具!人脸识别?运行爬虫脚本?树莓派是绝佳的人工智能和大数据学习工具!破解微信跳一跳?建立自己的FM广播频段发射台?集群超级计算机?智能网络机顶盒?树莓派是学习Python和Linux的最佳工具!欢迎关注子豪兄的树莓派系列教程。这里有资深的开发者、详细的零基础教程、丰富的案例等着你!

欢迎加入树莓派全球开源社区

跳过教程的玩家

树莓派是什么?

树莓派是一种麻雀虽小五脏俱全的掌上电脑,它可以完成普通电脑的所有功能,有USB接口、HDMI显示屏接口、网线接口、耳机接口、蓝牙、Wifi、可编程引脚,可外接摄像头和显示屏,但仅卖25美元。其CPU计算速度大概相当于iphone 4S,足以满足创客开发日常需求。

树莓派由英国的树莓派基金会发行,旨在通过发行这个廉价开源的可随意破解的微型计算机,推动中小学编程教育,发行之后很快在全世界的开源创客圈中流行。截止到2018年10月,最新版本的树莓派主板是3B+,国内某宝上卖230元左右,还有更微型的树莓派主板Zero,国内某宝卖100元左右。

作者认为:树莓派是最适合学习Linux和Python的工具,而且能通过它登堂入室,走进计算机科学的大千世界,搭上目前火热的人工智能、物联网、嵌入式开发、智能硬件的车。

中国很多高校的毕业设计和课程设计要用到树莓派,特别是自动化专业。

树莓派外接设备

树莓派较普通电脑的优势

1、廉价便携可折腾

树莓派仅卖25美元,在国内,你只需花费不到400元就可以购买全套顶配的开发配件。在使用树莓派的时候,你大可以对它进行电路改线、CPU超频、破解、删库、病毒攻击、渗透测试、内存挤占,大不了就是重新安装操作系统(5分钟不到),闹翻天也不过买块新树莓派(230元不到)。这样就不必冒着风险折腾自家宝贵的笔记本电脑和台式电脑了。

史上最全的树莓派购买指南

基础套餐

2、树莓派运行开源的Linux操作系统

普通电脑上普遍运行Windows操作系统,但树莓派上运行的是Linux操作系统。你可以接触到真正的程序员和黑客每天面对的酷炫的Linux命令行和图形界面。Linux是开源的操作系统,由世界各地的开发者历经三十年的时间逐渐积累优化,衍生出许多发行版(比如智能手机上的安卓操作系统),Linux的诞生和发展催生了开源软件文化和开源软件社群,很多软件和代码库对Linux极其友好,但如果你用Windows安装配置就会发现十分困难。

十个使用Linux操作系统的理由

Linux

Debian

3、编程好平台

作为旨在为中小学编程教学而生的计算机,树莓派内置了各种编程语言的开发环境,包括Python2、Python3、Java、Wolfram、科学计算内核Mathematica,还有艺术图形可视化编程工具Processing、音乐可视化编程工具Sonic Pi、创客可视化编程工具Scratch、NodeJS、我的世界Mine Craft等。无需复杂的安装配置,直接上手敲代码运行即可。

各种语言的编程环境

4、开源大社区

树莓派的所有硬件、操作系统、软件、杂志、论坛全部是开源免费的,并且在全世界有规模庞大的玩家社群,他们贡献出自己的奇思妙想和源代码,你可以直接用别人写好的库和代码。一些知名开源项目,比如谷歌的人工智能框架TensorFlow、人脸识别项目face_recognition、开源机器视觉库SimpleCV、OpenCV、安卓操作系统等,都会专门开发树莓派可用的版本并撰写技术手册。

树莓派官方杂志MagPi的中文翻译版

开源人脸识别项目face_recognition

在树莓派上安装开源机器视觉库OpenCV

开源软件运动

5、引脚可编程

树莓派主板上有GPIO引脚(通用输入输出接口),在3B+主板上是40个引脚,通过对这些引脚编程,可以控制各种各样的传感器、电子元器件、电路,进而进行机器人控制、数字电路实验,开发物联网应用。

GPIO引脚

6、便携随身带

树莓派非常便携,只有信用卡大小,可以随身携带,可以用普通安卓手机充电器或者移动电源供电,可以随身携带,非常方便。各种上天入地,翻山下海的任务都可以交给树莓派。树莓派除了传统的3B+之外还有微型的树莓派Zero,专门为便携嵌入式设计,可以放在手心里。

基于树莓派摄像头的冷水珊瑚礁科考

基于树莓派的FRILLER多地形机器人

树莓派Zero

用树莓派zero制作的小电脑

7、灵活可扩展

你可以用树莓派进行各领域的开发,搭上当前火热的人工智能、大数据、物联网的车。搭配一个摄像头模块(40元),你可以做网络摄像头以及各种机器视觉和人工智能应用。搭配一个英特尔神经棒(500元),可以大大加快神经网络计算速度,可以达到毫秒级的物体检测。更多有趣的应用请看后文。

连接树莓派摄像头Picamera

树莓派+英特尔神经棒

树莓派和Arduino微控制器的异同

树莓派和Arduino都是创客利器,都能用于电子制作、创客制作与各种嵌入式开发。它们各自背后都有庞大的开源创客社区。它们的不同点体现在以下方面:

1、树莓派是真正的电脑,有完整的输入设备和输出设备,能运行完整的操作系统。而Arduino只是单片机(或称为微控制器),只能运行特定代码。

2、树莓派能像普通电脑一样获取IP地址,进行网络开发,可以轻松通过wifi和蓝牙模块与电脑通信。Arduino只能连到主机上。

3、树莓派的运算能力远远强于Arduino。树莓派上可以运行Python、C、Java、Mathematica编程语言脚本,但Arduino不行。

4、树莓派上可以安装Arduino的IDE,通过串口与Arduino连接通信,像操作一个普通电脑一样控制Arduino。

5、树莓派比Arduino开发板价格更加昂贵。

我能用树莓派做什么?

树莓派开发板

学习Linux操作系统,融入开源社区

接触开源生态与开源文化。

学习Python

树莓派的英文名字叫Raspberry Pi,其中的Pi指的就是Python。树莓派自带Python的编程环境,并且提供了简介易懂的调试工具。

趣味编程

科学计算:Mathematica

人工智能

人脸识别 OpenCV

基于Raspberry Pi的车道偏离预警

【机器人】树莓派+Arduino+TensorFlow:搭建图像识别小车

子豪兄教你在树莓派上安装OpenCV

树莓派魔镜项目

树莓派魔镜

preview

物联网开发

用树莓派搭建FM广播,播放音乐和实时语音

FM的点歌系统

FM点歌系统

智能家居

基于HomeBridge的Homekit&Siri树莓派桥接器

智能家居

智能家居

配合摄像头,搭建视频安防系统

监控PM2.5

监控空气质量PM2.5

将视频推流到斗鱼等直播平台

制作民航雷达

树莓派制作民航雷达

树莓派民航雷达

微信自动控制浇花

家庭影院

远程控制3D打印机

树莓派远程控制3D打印机

Web开发

搭建web服务器,部署自己的博客网站

Git服务器:版本控制软件

BT下载机:远程操作,随时随地下载

制作路由器

家庭NAS:私有云盘

语音信箱

内网DNS域名解析服务器

分布式爬虫

数据科学

分布式爬虫

机电控制

树莓派飞行器

树莓派飞行器

树莓派小车

树莓派小车

树莓派机械臂、机器人

树莓派机械臂

树莓派遥控坦克

其它有趣应用

基于树莓派的游戏掌机

区块链、信息安全渗透测试、

树莓派官方杂志:MagPi中文版

用树莓派搜寻地外文明

基于树莓派的复合养殖花园

树莓派集群超级计算机

树莓派集群超级计算机

用树莓派跟人工智能玩猜拳

基于树莓派的桌上足球计分器

用树莓派做笔记本电脑

用树莓派做下雨警报器

树莓派魔镜

本教程系列大纲

子豪兄的树莓派系列教程

一些有用的树莓派学习网站

知乎:有哪些对树莓派的有趣改造和扩展应用?

知乎:有哪些对树莓派的有趣改造和扩展应用?

树莓派官方网站

树莓派官方杂志MagPi(可免费下载PDF)

子豪兄翻译的MagPi杂志优质文章

树莓派实验室

少数派

子豪兄的树莓派零基础教程 Github代码仓库

子豪兄的Github首页

作者介绍:

张子豪,同济大学在读研究生。微信公众号 人工智能小技巧 运营者。致力于用人类能听懂的语言向大众科普人工智能前沿科技。目前正在制作《说人话的人工智能视频教程》、《零基础入门树莓派趣味编程》等视频教程。西南地区人工智能爱好者高校联盟联合创始人,重庆大学人工智能协会联合创始人。充满好奇的终身学习者、崇尚自由的开源社区贡献者、乐于向零基础分享经验的引路人、口才还不错的程序员。

说人话的零基础深度学习、数据科学视频教程、树莓派趣味开发视频教程等你来看!

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