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tags: 'Hardware & Single board computer & Raspberry Pi'
description: 'Raspberry Pi presentation'
title: 'Raspberry Pi介紹'
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# Raspberry Pi介紹 :page_with_curl:
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**Latest Updated Date:** May 26, 2022
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## 簡介
樹莓派(Raspberry Pi)是由英國樹莓派基金會(Raspberry Pi Foundation)開發的單板微型電腦(Single board computer)，目的是以低價硬體及自由軟體(open source software)促進學校的基本電腦科學教育。

參考自維基百科：[Raspberry Pi - Wikipedia (English)](https://en.wikipedia.org/wiki/Raspberry_Pi)

## 由來
在近幾年來，隨著電子終端設備(electronic terminals)的普及(像是個人電腦(PC)、智慧型手機)，這使得許多年輕人不須經過學校教育便能夠容易的使用這些電子設備。但很少人知道這些設備運作的原理，或具有自行編程、開發軟體的能力。這歸因於現今電子設備的功能更先進，產品更完整，但使得人們拆卸設備和創建自己的硬體和軟體的機會越來越少(譯註：資訊科技的抽象化(abstraction in computer science))。

這就是樹梅派基金會創始人Evan Upton開發樹莓派雛形(prototypes)的原因。
他和其他幾位創始人發明出了這種廉價的計算機，兒童能夠輕鬆地對其編程，且能夠降低損壞卻成本高昂的風險。

現今有越來越多的用戶現在使用這些類型的計算機，不僅用於教育，還能夠滿足電子設備設計和機器人開發等專業人士的嗜好。

### 名字由來
樹莓派(Raspberry Pi)的名字是由水果派組成的－－Raspberry + Pie。這是因為 Raspberry Pi 所在的計算機社區中的許多公司都使用蘋果(apple)和杏(apricot )等水果名稱作為其公司和產品的名稱。「Pi」也同時是一種程式語言python的發音簡寫。在日本，樹莓派通常發音發作「razu-pai」。

參考：[The History and Uses of Raspberry Pi! (English)](https://www.deviceplus.com/raspberry-pi/the-history-and-uses-of-raspberry-pi/)

## 已發布機型
### 版本型號釋義
model：型
根據歷代資料：每一代最新發布的model為B，增強版會加個+(plus symbol)
model B為每一代的classic版本，在版本更迭時，首先釋出。
model A為沒有網路孔的型號(只能無線)，價格較低。
Zero為model A、B的Lite版本，性能稍差，但體積更小(GPIO接口無焊接排針，提供使用者客製化的空間)。
Zero根據配備多寡，會加英文字，例如W為支援Wifi、藍芽，H為GPIO接口有焊接排針的ZeroW版本
compute module：專為嵌入式系統(Embedded System)應用而設計
Pico：基於樹莓派基金會研發的單晶片電腦(Single-chip microcomputer)的電路板，有著更微小的體積和更為廣泛的應用。
[截圖自影片：Raspberry Pi Pico: your new $4 microcontroller (Official English)]((https://www.youtube.com/watch?v=o-tRJPCv0GA))
詳細可閱讀：[What is a microcontroller? ft. Raspberry Pi Pico (Official English)](https://youtu.be/ZY-HrRGCQ4w)

### 時間軸
2012 :triangular_flag_on_post: ：Raspberry Pi 1 Model B
第一代產品
2012 :triangular_flag_on_post: ：Raspberry Pi 1 Model A
更為簡單和便宜

2012 :triangular_flag_on_post: ：Raspberry Pi 1 Model B+
大小改良：樹莓派的大小只有一張信用卡的大小，主流產品線尺寸皆為此

2013 :triangular_flag_on_post: ：Raspberry Pi 1 Model A+
2013 :triangular_flag_on_post: ：Raspberry Pi 1 Model B+(再升級)

2014/04 :triangular_flag_on_post: ：Raspberry Pi 1 compute module
專為嵌入式系統(Embedded System)應用而設計

2015/02 :triangular_flag_on_post: ：Raspberry Pi 2
更大的RAM
2015/11 :triangular_flag_on_post: ：Raspberry Pi Zero
更小尺寸、更少I/O和GPIO

2016/02 :triangular_flag_on_post:：Raspberry Pi 3 Model B
新增了802.11n Wi-Fi、藍牙功能和USB啟動功能

2017/02/28 :triangular_flag_on_post:：Raspberry Pi Zero W
新配備了Wi-Fi和藍牙功能

2018/01/12 :triangular_flag_on_post:：Raspberry Pi Zero WH
為配備了已經焊接的GPIO口的Zero W

2018/03/14 :triangular_flag_on_post:：Raspberry Pi 3 Model B+
配備更快的1.4 GHz 64-bit處理器和快3倍的千兆乙太網路或2.4 / 5 GHz雙頻802.11ac Wi-Fi （100 Mbit/s）。[17]同時配備Power over Ethernet (PoE) ，USB啟動和網路啟動功能，SD卡不再是必須的。

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2019/06:heavy_check_mark:：Raspberry Pi 4 Model B
這代版本有許多規格，配備相較前一代大升級
處理器升級為1.5GHz的博通BCM2711（四核Cortex-A72）
增大了板載記憶體容量，為1/2/4GB
藍牙升級為5.0，擁有2個USB2.0介面，2個USB3.0介面
電源開始採用type-C介面
售價依照1GB機種賣35美元，2GB機種賣45美元，4GB機種賣55美元
2020年為樹莓派發行8周年，2月28日將2GB版降價至35美元，同時逐漸停售1GB版；5月28日推出8GB版，售價75美元

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2020/11/04:triangular_flag_on_post:：Raspberry Pi 400
功能與Raspberry pi 4相同，但其歷代單板微型電腦的硬體結構重塑成了鍵盤的型態。
這項新設計讓使用者省去將單板電腦設定成一台個人電腦的大部分程序。
透過 Raspberry Pi 400，只需藉由幾條連接線、一台顯示器和滑鼠，就能夠立即擁有可撰寫程式、瀏覽網站並且享受 4K 媒體串流的基本桌上型電腦。
pi400具有非常強大的散熱功能還有升級過的開關模式電源(switched-mode power supply)->電源供應器的一種
該計算機具有 4 GB 的 LPDDR4 RAM
使用博通(Broadcom) BCM2711C0處理器，最高時脈可達1.8 GHz，其速度比Raspberry Pi 4 快 20%。

2021/01 :triangular_flag_on_post:：Raspberry Pi Pico
基於單晶片電腦(Single-chip microcomputer)RP2040的板子(以及GPIO等傳輸介面)，該晶片擁有264 KB的RAM和2 MB的flash記憶體(ROM的一種)。可使用MicroPython、CircuitPython、C、Rust來做編程。
樹莓派基金會販售RP2040及其板子本身。
但在其它品牌可看到基於RP2040的開發板、擴充板等等。
這源於樹莓派基金會與Adafruit、Pimoroni、Arduino和SparkFun合作，造就了基於RP2040處理器做客製化板子的生態系。
(原文：a variety of other boards built on the RP2040 silicon platform.
來自：[Meet Raspberry Silicon: Raspberry Pi Pico now on sale at $4 - Raspberry Pi (Official News & English)](https://www.raspberrypi.com/news/raspberry-pi-silicon-pico-now-on-sale/) )
(例如Arduino Nano RP2040 Connect或Adafruit Feather RP 2040)

2022/10/19:triangular_flag_on_post:：Raspberry pi 4 compute module
使用全新尺寸55 x 45 mm 新尺寸

參考:
1. [【開箱文】Raspberry Pi 400 介紹與 Ubuntu 系統安裝 (Pi400 & 繁體中文)](https://www.circuspi.com/index.php/2021/02/09/raspberry-pi-400-ubuntu/)
2. [樹莓派 - 維基百科，自由的百科全書 & 繁體中文](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%A0%91%E8%8E%93%E6%B4%BE)
3. [Raspberry Pi - Wikipedia (English)](https://en.wikipedia.org/wiki/Raspberry_Pi)
4. [Meet Raspberry Silicon: Raspberry Pi Pico now on sale at $4 - Raspberry Pi (Official News & English)](https://www.raspberrypi.com/news/raspberry-pi-silicon-pico-now-on-sale/)
5. [Raspberry Silicon update: RP2040 on sale now at $1 - Raspberry Pi (Official News & English)](https://www.raspberrypi.com/news/raspberry-pi-rp2040-on-sale/)
# 購買硬體規格
1. Raspberry Pi 4 Desktop kit(我們買的2個規格皆為8GB)
內容
- Raspberry Pi 4 Model B
- Raspberry Pi 鍵盤、滑鼠
- 2 × micro HDMI to Standard HDMI (A/M) 1m 電纜線
- Raspberry Pi 15.3W USB-C 電源組
- Raspberry Pi 4 外殼
- 官方 Raspberry Pi 初學者指南第4版 (English language)
- 16GB NOOBS with Raspbian microSD card

子規格
- Raspberry Pi 4 Model B(2GB, 4GB or 8GB version)
這裡的容量指的是RAM的大小
其RAM採用LPDDR4-2400 SDRAM
- 參考：[Buy a Raspberry Pi 4 Desktop Kit – Raspberry Pi (Official English)](https://www.raspberrypi.com/products/raspberry-pi-4-desktop-kit)

2. ~~(waveshare) 7inch HDMI LCD (H)觸控屏~~
內容
- 7inch HDMI LCD (H) (带外壳)
- 1 HDMI连接线
- 1 HDMI母口转micro HDMI公口转接头
- 1 USB线 type A公口 转 micro公口
- 1 快速入门手册

介紹
- 7寸IPS屏，硬件分辨率为1024×600，可以通过软件配置分辨率（最高可 支持1920×1080）
- 5点电容式触摸控制
- 钢化玻璃电容触摸面板，硬度达6H（仅外壳版）
- 配合Raspberry Pi使用时，支持Raspberry Pi OS / Ubuntu / Kali 和 Retropie
- 作为计算机显示器使用时，支持Windows 11 / 10 / 8.1 / 8 / 7
- 支持多国语言OSD菜单（可用于电源控制，调节亮度/对比度等）
- 带3.5mm音频接口，支持HDMI音频输出
- 支持VGA输入（需另配VGA转接线）
- 支持2种倾斜角度选择：30° 和 50°（仅外壳版）

- 參考：
1. 購買頁面：[7寸树莓派显示屏 7inch HDMI LCD (H) (带外壳) (Official 簡體中文)](https://www.waveshare.net/shop/7inch-HDMI-LCD-H-with-Holder.htm)
2. 規格頁面：[7inch HDMI LCD (H) - Waveshare Wiki (Official 簡體中文)](https://www.waveshare.net/wiki/7inch_HDMI_LCD_(H))

3. ~~Raspberry Pi 400(與Raspberry Pi 4 性能參數一樣)~~
性能參數
- 1.8GHz(四核x64位元)ARM Broadcom Cortex-A72 CPU (ARM架構)
- 4GB LPDDR4-3200 DRAM
- (雙頻率：2.4GHz and 5.0GHz)IEEE 802.11b/g/n/ac wireless LAN
- 藍芽 5.0, BLE
- Gigabit 乙太網路
- 2 × USB 3.0 and 1 × USB 2.0 端口
- 兼容Raspberry Pi的40-針 GPIO 接口(header)
- 2 × micro HDMI ports (supports up to 4Kp60)
- MicroSD card卡槽
- 78 or 79個鍵位袖珍鍵盤主機(鍵位數量視地區而定，我們的為「美規」-> 78個鍵位)
- 5V DC USB連接器
- 更多資訊請參考：
[Buy a Raspberry Pi 400 unit – Raspberry Pi (Official English)](https://www.raspberrypi.com/products/raspberry-pi-400-unit/)

# Raspberry Pi 使用
## Raspberry Pi 4 Model B(開發應用較彈性)
### 簡介
- 樹莓派Pi 4 Model B是一款基於Linux系統的單晶片電腦
- 使用SD卡作為儲存媒體(並無硬碟或其它儲存設備)
- 從3代開始支援wifi和藍芽，不需要額外的擴充網路卡
- 提供Micro HDMI給外接螢幕
- 有40個GPIO接腳
### 硬體

reference：嵌入式系統選修講義
### 軟體
樹莓派的作業系統官方宣稱為：Raspberry Pi OS
以前被稱作Raspbian
儘管硬體支援64位元，但目前作業系統的正式版仍是32位元，64位元仍在Beta測試，但有提供安裝
其作業系統與所有軟體都儲存在樹莓派的SD卡中
第一步要先燒錄作業系統在SD卡中
官方建議下載作業系統使用他們的燒錄軟體(Raspberry Pi Imager)
安裝極為簡單，可參考官方45秒的影片：
[How to use Raspberry Pi Imager | Install Raspberry Pi OS to your Raspberry Pi (Raspbian)](https://www.youtube.com/watch?v=ntaXWS8Lk34)

燒錄完畢之後
需連接設備：
1. SD卡
2. 鍵盤、滑鼠、螢幕
3. 插入電源


參考： [Raspberry Pi OS – Raspberry Pi(Official English)](https://www.raspberrypi.com/software/)

之後便可在電腦透過遠端操控樹莓派
第一次安裝樹莓派的作業系統會有Welcome Wizard，之後照著Welcome Wizard的指示設定即可(國家、語言、時區、使用者+密碼、螢幕設定、Wifi連線、軟體更新)

注意：預設使用者是pi，預設密碼是raspberry

reference：嵌入式系統選修講義

### 安裝中文輸入法：
Raspberry Pi OS有內建中文，但是中文輸入法要自行安裝。以「注音拼音」輸入法為例，請在終端機視窗輸入底下的命令：

sudo apt install fcitx fcitx-pinyin im-config
[完整教學：給程式設計和電子Maker初學者的個人電腦：Raspberry Pi 400(繁體中文)](https://swf.com.tw/?p=1483)

## 遠端控制
為了能夠更方便地控制樹莓派，透過遠端控制軟體將能實現無線控制，使得使用者無論在任何地方都能夠控制樹莓派。
teamviewer公司有做出能夠在樹莓派上安裝運行的遠端桌面軟體
使得可以透過任何有安裝teamviewer終端電子設備操控樹莓派。
樹莓派在能夠遠端控制之前，需開啟SSH或VNC。

SSH開啟教學：[🍒树莓派的配套和安装-科技宅万劫不复的开始🍒 (簡體中文)](https://zhuanlan.zhihu.com/p/111881154)
teamviewer設置教學參考：[Teamview--让你的树莓派也能远程操控的黑科技 ｜胡言派 1.0.6 (簡體中文)](https://zhuanlan.zhihu.com/p/109600405)

## Raspberry Pi 400(使用者較方便)
### 簡介
- 樹莓派Pi 4 400是一款基於Linux系統的單晶片電腦
- 與Pi 4 Model B性能參數相同、外觀(硬體配置)不同，其主體為一個鍵盤
- 使用SD卡作為儲存媒體(並無硬碟或其它儲存設備)
- 從3代開始支援wifi和藍芽，不需要額外的擴充網路卡
- :star:2個Micro HDMI給外接螢幕(可同時驅動兩個4K顯示器)
- :star:一樣有40個GPIO接腳
## 硬體

硬體配置說明可參考：[給程式設計和電子Maker初學者的個人電腦：Raspberry Pi 400 (繁體中文)](https://swf.com.tw/?p=1483)

[圖片來源網址：【開箱文】Raspberry Pi 400 介紹與 Ubuntu 系統安裝 (繁體中文)](https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.circuspi.com%2Findex.php%2F2021%2F02%2F09%2Fraspberry-pi-400-ubuntu%2F&psig=AOvVaw3XY4HhA2f_HxcRA7lbnQYi&ust=1653593891131000&source=images&cd=vfe&ved=0CA0QjhxqFwoTCNCqsbaz-_cCFQAAAAAdAAAAABAD)
## 軟體
作業系統安裝方式同上(與Pi 4 Model B一樣，可安裝其它種系統，如Ubuntu)
## 遠端控制
同上
### 安裝中文輸入法
同上