بردهای رزبری Raspberry

خرید برد توسعه رزبری پای (Raspberry Pi)

خانواده Raspberry Pi شامل رایانه‌های تک‌بردی، بردهای کوچک کم‌مصرف و میکروکنترلر هایی مانند Pico است. تفاوت این مدل‌ها فقط در اندازه و سرعت نیست: بردهایی مثل Raspberry Pi 4 و Raspberry Pi 5 می‌توانند سیستم‌عامل‌هایی مانند لینوکس را اجرا کنند؛ اما Pico برای اجرای برنامه‌های میکروکنترلری و کنترل سنسورها و قطعات طراحی شده است.

برای خرید برد رزبری پای، ابتدا مشخص کنید به یک کامپیوتر کوچک نیاز دارید یا به میکروکنترلری برای کنترل سخت‌افزار. سپس توان پردازشی، حافظه، درگاه‌ها، امکانات ارتباطی، منبع تغذیه و لوازم جانبی موردنیاز را بررسی کنید.

برد رزبری پای چیست؟

رزبری پای نام خانواده‌ای از بردهای کوچک و مقرون‌به‌صرفه است که برای آموزش برنامه‌نویسی، ساخت نمونه اولیه، اینترنت اشیا، کنترل تجهیزات و پروژه‌های کامپیوتری استفاده می‌شوند.

مدل‌های استاندارد Raspberry Pi مانند Pi 4 و Pi 5، رایانه‌های تک‌بردی یا SBC هستند. این بردها در صورت فراهم‌بودن تجهیزات لازم می‌توانند سیستم‌عامل اجرا کنند، به نمایشگر و شبکه متصل شوند و از طریق GPIO با مدارهای الکترونیکی ارتباط برقرار کنند. در مقابل، برد Raspberry Pi Pico یک میکروکنترلر است و مانند یک رایانه کامل، محیط دسکتاپ یا سیستم‌عامل لینوکسی اجرا نمی‌کند.

تفاوت Raspberry Pi و Raspberry Pi Pico چیست؟

Raspberry Pi استاندارد برای اجرای سیستم‌عامل و برنامه‌هایی مانند سرور، ابزارهای آموزشی یا محیط دسکتاپ مناسب است. Raspberry Pi Pico برای اجرای کدهای سبک، کم‌مصرف و نزدیک به سخت‌افزار طراحی شده است؛ برای نمونه، خواندن سنسور، کنترل خروجی یا انجام وظایف زمان‌بندی‌شده.

اگر پروژه به لینوکس، مرورگر یا پردازش چندوظیفه‌ای نیاز دارد، مدل‌های استاندارد را بررسی کنید. اگر هدف، کنترل سنسور و قطعات با مصرف پایین است، Pico یا Pico W می‌تواند انتخاب مناسب‌تری باشد.

انواع برد توسعه Raspberry Pi

بردهای استاندارد Raspberry Pi

Raspberry Pi 3 Model B+

این مدل با حافظه RAM یک گیگابایت و امکاناتی مانند Wi-Fi و Bluetooth داخلی عرضه شده است. برای آموزش، پروژه‌های سبک لینوکسی و برخی پروژه‌های موجود که از قبل با Pi 3 سازگار شده‌اند کاربرد دارد. برای پروژه‌های سنگین‌تر یا خرید با هدف استفاده طولانی‌مدت، بهتر است آن را با مدل‌های جدیدتر مقایسه کنید.

Raspberry Pi 4

رزبری پای ۴ برای استفاده‌های عمومی‌تر، از جمله آموزش لینوکس، پروژه‌های شبکه‌ای و اجرای برخی برنامه‌های دسکتاپ مناسب است. این مدل در پیکربندی‌های مختلف حافظه عرضه شده و امکاناتی مانند USB 3.0، اترنت و دو خروجی micro-HDMI دارد. هنگام خرید، مقدار RAM و نوع لوازم جانبی همراه محصول را بررسی کنید.

Raspberry Pi 5

رزبری پای ۵ از مدل‌های قدرتمندتر خانواده بردهای استاندارد است و برای پروژه‌هایی که به توان پردازشی بالاتری نیاز دارند گزینه‌ای قابل بررسی است. این برد درگاه‌های USB 3.0، دو خروجی micro-HDMI و رابط PCIe دارد؛ رابط PCIe از طریق کانکتور مخصوص برد در دسترس است و برای اتصال حافظه NVMe معمولاً به HAT یا آداپتور سازگار نیاز دارید.

Pi 5 در کارهای پردازشی طولانی می‌تواند به خنک‌کاری مناسب نیاز داشته باشد. همچنین منبع تغذیه آن را با دقت انتخاب کنید؛ برای عملکرد کامل، منبع USB-C پایدار ۵ ولت و ۵ آمپر توصیه می‌شود.

مدل‌های قدیمی‌تر مانند Raspberry Pi 1 و Pi 2 نیز ممکن است برای نگهداری تجهیزات قدیمی یا پروژه‌های سبک دیده شوند، اما پیش از خرید آن‌ها سازگاری نرم‌افزار، لوازم جانبی و دسترسی به قطعات را در نظر بگیرید.

سری کوچک Raspberry Pi Zero

بردهای Zero برای پروژه‌هایی طراحی شده‌اند که اندازه کم و مصرف پایین اهمیت دارد. امکانات آن‌ها بسته به مدل متفاوت است:

• Raspberry Pi Zero: نسخه پایه؛ امکانات ارتباطی آن را با مدل‌های W اشتباه نگیرید.
• Raspberry Pi Zero W: مجهز به Wi-Fi و Bluetooth داخلی.
• Raspberry Pi Zero WH: مشابه Zero W، با هدر GPIO ازپیش‌لحیم‌شده.
• Raspberry Pi Zero 2 W: مدل کوچک‌تر با توان پردازشی بیشتر از Zero W و حافظه RAM برابر با ۵۱۲ مگابایت.

به‌دلیل محدودیت اندازه و توان سخت‌افزاری، مدل‌های Zero برای بعضی پروژه‌های سبک و کم‌مصرف مناسب‌اند؛ اما برای کارهای سنگین لینوکسی، چندوظیفه‌ای یا پردازش‌های حجیم انتخاب اول نیستند. پیش از خرید، نوع خروجی تصویر، کانکتورهای USB و وضعیت هدر GPIO را بررسی کنید.

سری Raspberry Pi Pico

Pico میکروکنترلر است، نه رایانه‌ای برای اجرای سیستم‌عامل لینوکس. این برد برای برنامه‌نویسی مستقیم سخت‌افزار، کنترل سنسورها، ساخت ابزارهای آموزشی و پروژه‌های کم‌مصرف به کار می‌رود.

• Pico: مبتنی بر میکروکنترلر RP2040 و بدون Wi-Fi داخلی.
• Pico W: دارای Wi-Fi؛ قابلیت‌های ارتباطی دقیق را با نسخه نرم‌افزار و مشخصات مدل بررسی کنید.
• Pico H: نسخه‌ای از Pico با هدرهای GPIO ازپیش‌لحیم‌شده.
• Pico WH: نسخه دارای Wi-Fi و هدرهای نصب‌شده.
• Pico 2: نسل جدیدتر مبتنی بر تراشه RP2350.
• Pico 2 W: نسخه بی‌سیم Pico 2؛ مشخصات ارتباطی را از صفحه همان مدل بررسی کنید.

بردهای Pico را می‌توان با ابزارهایی مانند MicroPython یا C/C++ SDK برنامه‌ریزی کرد. اگر به اتصال بی‌سیم نیاز دارید، مدل‌های W را با توجه به امکانات و پشتیبانی نرم‌افزاری مورد نیاز تان انتخاب کنید.

ماژول‌های Compute Module

Compute Module برای ساخت محصولاتی طراحی شده که به یک رایانه کوچک درون دستگاه نیاز دارند. مدل‌هایی مانند CM4 و CM5 به‌صورت ماژول عرضه می‌شوند و برخلاف بردهای استاندارد، معمولاً برای راه‌اندازی به برد حامل (Carrier Board) سازگار احتیاج دارند.

حافظه، فضای ذخیره‌سازی eMMC، ارتباط بی‌سیم و درگاه‌های قابل‌استفاده به مدل ماژول و برد حامل بستگی دارد. این ماژول‌ها برای نمونه‌سازی محصولات تعبیه‌شده و طراحی‌های اختصاصی مناسب‌اند؛ اما برای استفاده معمولی، پیش از خرید باید سازگاری برد حامل و نیازهای فنی پروژه مشخص باشد.

رایانه‌های صفحه‌کلیدی Raspberry Pi

مدل‌هایی مانند Raspberry Pi 400 و Raspberry Pi 500، رایانه را درون بدنه یک صفحه‌کلید جای می‌دهند. این مدل‌ها برای آموزش و استفاده رومیزی می‌توانند گزینه‌ای آماده‌تر باشند؛ بااین‌حال، محتویات بسته‌بندی مانند منبع تغذیه، ماوس، کابل و کارت حافظه ممکن است بین نسخه‌های مختلف تفاوت داشته باشد.

مقایسه سریع مدل‌های محبوب رزبری پای

هنگام خرید رزبری پای به چه نکاتی توجه کنیم؟

۱. هدف پروژه را مشخص کنید

نوع پروژه، نقطه شروع انتخاب است:

• برای یادگیری لینوکس، برنامه‌نویسی و کار با نمایشگر، Raspberry Pi 4 یا Pi 5 را بررسی کنید.
• برای خواندن سنسورها و کنترل ساده قطعات، Pico یا Pico W مناسب‌تر است.
• برای پروژه‌های کوچک و کم‌مصرفی که به سیستم‌عامل نیاز دارند، Zero 2 W را بررسی کنید.
• برای طراحی محصول تعبیه‌شده، Compute Module و برد حامل سازگار را در نظر بگیرید.
• برای اجرای برنامه‌های هوش مصنوعی، ابتدا نوع مدل، میزان پردازش موردنیاز و لزوم استفاده از شتاب‌دهنده جانبی را بسنجید؛ هیچ مدل رزبری پای را نباید بدون بررسی نیاز پروژه، جایگزین یک رایانه پردازشی قدرتمند دانست.

۲. حافظه و توان پردازشی را بسنجید

اجرای هم‌زمان چند برنامه، سرور یا محیط دسکتاپ به حافظه و پردازنده بیشتری نیاز دارد. مقدار RAM در نسخه‌های مختلف یک مدل می‌تواند متفاوت باشد؛ بنابراین هنگام خرید Raspberry Pi، مشخصات همان محصول را بررسی کنید، نه فقط نام کلی مدل را.

۳. GPIO را با احتیاط به کار ببرید

بردهای استاندارد Raspberry Pi معمولاً هدر ۴۰پین GPIO دارند، اما برخی مدل‌ها با هدر نصب‌نشده عرضه می‌شوند. ولتاژ منطقی GPIO در این بردها ۳٫۳ ولت است و پایه‌ها را نباید مستقیماً در معرض ۵ ولت قرار داد.

همچنین، پایه‌های GPIO برای راه‌اندازی مستقیم موتور، رله یا بارهای پرمصرف طراحی نشده‌اند. برای اتصال این قطعات، با توجه به مدار از درایور، ترانزیستور، ماژول واسط یا مبدل سطح ولتاژ مناسب استفاده کنید. تعداد و آرایش پایه‌های قابل‌استفاده نیز در مدل‌های Pico و Zero با بردهای استاندارد تفاوت دارد.

۴. منبع تغذیه مناسب انتخاب کنید

منبع تغذیه ضعیف یا نامناسب می‌تواند باعث ناپایداری، ری‌استارت یا محدودیت در اتصال تجهیزات جانبی شود. به‌عنوان راهنمای کلی:

• برای Raspberry Pi 4، منبع USB-C پایدار ۵ ولت و ۳ آمپر توصیه می‌شود.
• برای Raspberry Pi 5، منبع USB-C پایدار ۵ ولت و ۵ آمپر برای استفاده کامل توصیه شده است. منبع کم‌توان‌تر ممکن است توان قابل‌استفاده برای تجهیزات USB را محدود کند.
• برای Pico، روش تغذیه و محدوده مجاز را بر اساس مشخصات همان برد و مدار بررسی کنید.

اگر چند تجهیز جانبی به برد وصل می‌کنید، مصرف آن‌ها را نیز در انتخاب منبع تغذیه در نظر بگیرید.

۵. حافظه و فضای ذخیره‌سازی را فراموش نکنید

مدل‌های استاندارد Raspberry Pi معمولاً برای راه‌اندازی به کارت microSD یا راهکار ذخیره‌سازی سازگار نیاز دارند؛ کارت حافظه در همه بسته‌های فروش وجود ندارد. برخی مدل‌ها از راه‌اندازی با USB نیز پشتیبانی می‌کنند و برای Raspberry Pi 5 می‌توان با سخت‌افزار سازگار از حافظه NVMe استفاده کرد.

Pico مانند Piهای استاندارد سیستم‌عامل اجرا نمی‌کند و معمولاً برنامه را در حافظه فلش خود نگه می‌دارد؛ در نتیجه، کارت microSD برای آن کاربرد معمولی ندارد.

۶. خنک‌کاری، کیس و لوازم جانبی را بررسی کنید

برای استفاده طولانی یا پردازش سنگین، جریان هوای مناسب و خنک‌کننده می‌تواند اهمیت پیدا کند؛ به‌ویژه در Raspberry Pi 5. پیش از خرید کیس، فن، نمایشگر، دوربین یا برد الحاقی HAT، سازگاری آن را با مدل موردنظر بررسی کنید. ابعاد برد، جای کانکتورها و نوع کابل دوربین یا نمایشگر ممکن است بین نسل‌ها متفاوت باشد.

۷. به محتویات بسته‌بندی و نسخه محصول دقت کنید

برخی محصولات فقط شامل خود برد هستند و کارت حافظه، پاور، کیس، خنک‌کننده یا هدر GPIO در بسته وجود ندارد. مدل دقیق، مقدار RAM، وجود Wi-Fi، وضعیت هدرهای لحیم‌شده و لوازم همراه را پیش از خرید بررسی کنید. این موارد می‌توانند اختلاف قیمت دو بسته ظاهراً مشابه را توضیح دهند.

سیستم‌عامل و روش برنامه‌نویسی

برای بردهای استاندارد Raspberry Pi، Raspberry Pi OS یکی از گزینه‌های رایج است. بسته به مدل و نیاز پروژه، سیستم‌عامل‌هایی مانند Ubuntu نیز ممکن است قابل‌استفاده باشند. نرم‌افزارهایی مانند RetroPie برای کاربردهای مشخص، از جمله شبیه‌سازی بازی‌های قدیمی، استفاده می‌شوند و جایگزین مستقیمی برای انتخاب سیستم‌عامل متناسب با هر پروژه نیستند.

برای Pico، سیستم‌عامل دسکتاپ نصب نمی‌شود. برنامه‌ها معمولاً با MicroPython یا C/C++ نوشته و روی برد اجرا می‌شوند. بنابراین قبل از خرید، بررسی کنید آموزش‌ها و کتابخانه‌های نرم‌افزاری موردنیازتان از مدل انتخابی پشتیبانی می‌کنند یا نه.

چرا بردهای Raspberry Pi برای پروژه‌های آموزشی و DIY محبوب‌اند؟

گستردگی آموزش‌ها، مستندات، جامعه کاربری و لوازم جانبی، کار با بسیاری از مدل‌های رزبری پای را آسان‌تر می‌کند. این اکوسیستم به کاربران کمک می‌کند برای پروژه‌های آموزشی، ساخت نمونه اولیه و یادگیری الکترونیک منابع بیشتری پیدا کنند. البته امکانات و میزان پشتیبانی نرم‌افزاری به مدل و نسل برد بستگی دارد.

سوالات متداول درباره خرید برد رزبری پای

1. برای شروع، Raspberry Pi بخرم یا Pico؟
   اگر می‌خواهید لینوکس اجرا کنید یا با یک کامپیوتر کوچک کار کنید، Raspberry Pi استاندارد را بررسی کنید. اگر هدف کنترل سنسورها، LEDها و قطعات با برنامه‌ای سبک و کم‌مصرف است، Pico یا Pico W انتخاب مناسب‌تری خواهد بود.
2. تفاوت Raspberry Pi 4 و Raspberry Pi 5 چیست؟
   Pi 5 توان پردازشی بیشتری دارد و امکاناتی مانند رابط PCIe از طریق کانکتور اختصاصی ارائه می‌کند. در مقابل، Pi 4 برای بسیاری از پروژه‌های عمومی و آموزشی کافی است. هنگام انتخاب Pi 5، هزینه و نیاز به منبع تغذیه قوی‌تر و خنک‌کاری را نیز در نظر بگیرید.
3. آیا Raspberry Pi Pico می‌تواند لینوکس اجرا کند؟
   خیر. Pico میکروکنترلر است و برنامه‌هایی را که با ابزارهایی مانند MicroPython یا C/C++ نوشته شده‌اند اجرا می‌کند. برای اجرای لینوکس، باید سراغ مدل‌های استاندارد Raspberry Pi بروید.
4. آیا کارت حافظه و پاور همراه برد فروخته می‌شود؟
   همیشه نه. برخی محصولات به‌صورت برد تکی و برخی به شکل کیت عرضه می‌شوند. صفحه محصول را بررسی کنید تا از وجود یا نبود کارت حافظه، منبع تغذیه، کیس و دیگر لوازم مطمئن شوید.
5. آیا GPIO رزبری پای به قطعات ۵ ولتی وصل می‌شود؟
   اتصال مستقیم ۵ ولت به GPIO بردهای استاندارد می‌تواند به آن‌ها آسیب بزند؛ سطح منطقی GPIO برابر ۳٫۳ ولت است. برای ارتباط با مدارهای ۵ ولتی از مبدل سطح ولتاژ مناسب استفاده کنید.
6. برای Raspberry Pi 5 چه منبع تغذیه‌ای مناسب است؟
   منبع USB-C پایدار ۵ ولت و ۵ آمپر برای استفاده کامل از Raspberry Pi 5 توصیه می‌شود. مصرف تجهیزات جانبی را هم در نظر بگیرید و از منبع تغذیه‌ای استفاده کنید که با مشخصات برد سازگار باشد.

جمع‌بندی؛ کدام مدل Raspberry Pi را بخریم؟

برای انتخاب برد مناسب، ابتدا مشخص کنید به رایانه‌ای با سیستم‌عامل نیاز دارید یا میکروکنترلری برای کنترل سخت‌افزار. Raspberry Pi 4 و Pi 5 برای پروژه‌های لینوکسی کاربرد دارند، Zero 2 W برای برخی کاربردهای کوچک و کم‌مصرف مناسب است و Pico برای کنترل سنسورها و ساخت مدارهای تعبیه‌شده طراحی شده است. در پروژه‌های صنعتی یا محصول نهایی نیز Compute Module می‌تواند گزینه‌ای قابل‌بررسی باشد، به شرط آن‌که برد حامل و الزامات طراحی آن مشخص باشند.

پیش از خرید، مدل دقیق، RAM، درگاه‌ها، منبع تغذیه و لوازم جانبی مورد نیاز را با پروژه خود تطبیق دهید. اگر میان چند مدل مردد هستید، مشخصات پروژه و تجهیزات مورد نیازتان را مبنای مقایسه قرار دهید.