Raspberry Pi · Das umfassende Handbuch, komplett in Farbe – aktuell zu Raspberry Pi 3 und Zero W by Kofler, Michael -- Read -- Imperial Library of Trantor

Index

Liebe Leser! Inhaltsverzeichnis Vorwort Teil I Den Raspberry Pi kennenlernen 1 Kauf und Inbetriebnahme

1.1 Kauf

Raspberry-Pi-Modelle Kaufempfehlung Die Anschlüsse des Raspberry Pi 3 (Modell B) Die Anschlüsse des Raspberry Pi 2 (Modell B) und des Raspberry Pi 1 (Modell B+) Die Anschlüsse anderer Raspberry-Pi-Modelle Netzteil SD-Karte Gehäuse Tastatur und Maus USB-Hub WLAN- und Bluetooth-Adapter Was Sie sonst noch brauchen

1.2 Raspberry-Pi-Distributionen 1.3 NOOBS-Installation

SD-Karte formatieren SD-Karten mit mehr als 32 GByte USB-SD-Card-Reader NOOBS

1.4 Image-Datei auf eine SD-Karte schreiben

Image-Dateien herunterladen Image-Datei unter Windows auf eine SD-Karte übertragen Image-Datei unter macOS auf eine SD-Karte übertragen Image-Datei unter Linux auf eine SD-Karte übertragen Distributionsspezifische Installationsprogramme

1.5 Installationsvarianten für Fortgeschrittene

PiBakery WLAN- und SSH-Server manuell vorkonfigurieren Raspbian-Installation auf einen USB-Stick USB- und Network-Booting

2 Erste Schritte in Raspbian

2.1 Basiskonfiguration

Passwort und Rechnernamen einstellen Boot- und Login-Verhalten Sonstige Systemoptionen Interfaces Performance Localisation Tastatur und Maus

2.2 Der PIXEL-Desktop

Icons Das Panel Programme starten Optische Gestaltung des Desktops Tastenkürzel Bildschirmschoner aktivieren Bildschirmschoner deaktivieren

2.3 Wichtige Programme

Der Dateimanager LXTerminal Leafpad und Geany (Editoren) Internet und Spiele Firefox, Thunderbird und Claws Mail Bild- und PDF-Viewer Audio- und Video-Player Textverarbeitung und Tabellenkalkulation Software-Entwicklung Screenshots

2.4 WLAN-Konfiguration

Manuelle WLAN-Konfiguration und WLAN-Router

2.5 Bluetooth-Konfiguration 2.6 USB-Sticks und -Festplatten 2.7 Drucker 2.8 Raspbian Lite

3 Arbeiten im Terminal

3.1 Erste Experimente

Dateien und Verzeichnisse Zugriff auf Systemdateien Hardware-Tests vcgencmd Software-Verwaltung Freien Speicherplatz ermitteln Online-Hilfe

3.2 Eingabeerleichterungen und Tastenkürzel

alias-Abkürzungen definieren Textkonsolen

3.3 Farbspiele

Den Prompt individuell einrichten ls-Farben

3.4 Die Bourne Again Shell (bash)

Jokerzeichen Ein- und Ausgabeumleitung Kommandos im Hintergrund ausführen Mehrere Kommandos ausführen Rechnen in der bash Umgebungsverhalten

3.5 Arbeiten mit Administratorrechten (sudo)

sudo-Anwendung sudo-Konfiguration

3.6 Textdateien lesen und ändern

cat und less tail grep Texteditoren nano Vi Emacs und jmacs

3.7 Verzeichnisse und Dateien

Verzeichnisse Linux-Verzeichnisbaum Dateien auflisten Verborgene Dateien und Verzeichnisse sichtbar machen Dateien suchen Textdateien inhaltlich durchsuchen Dateien kopieren, verschieben und löschen Links

3.8 Komprimierte Dateien und Archive

Komprimieren und dekomprimieren TAR-Archive ZIP-Archive

3.9 Prozessverwaltung

Liste aller laufenden Prozesse Prozesshierarchie Prozesse abbrechen Prozesspriorität einstellen Systemdienste steuern

3.10 Netzwerkkommandos

Netzwerkstatus ermitteln Dateien per FTP und HTTP übertragen

4 Arbeitstechniken

4.1 Programme installieren und verwalten

Programme bzw. Pakete installieren Programme bzw. Pakete entfernen Informationen über Pakete ermitteln

4.2 Updates

Raspbian aktualisieren Automatische Updates Firmware- und Kernel-Updates

4.3 SSH

Voraussetzungen auf dem Raspberry Pi Voraussetzungen auf Ihrem Arbeitsrechner SSH anwenden Grafikprogramme ausführen SSH-Login mit Schlüsseln statt Passwörtern SSH-Login nach einer Raspberry-Pi-Neuinstallation Dateien kopieren mit scp Zugriff auf das Raspberry-Pi-Dateisystem im Dateimanager Die Kommandos ssh und scp auf dem Raspberry Pi nutzen SSH-Server mit fail2ban absichern

4.4 Fernwartung über das Remote Desktop Protocol

RDP unter Windows nutzen RDP unter macOS und Linux nutzen

4.5 Fernwartung über VNC

VNC versus RDP

4.6 Netzwerkverzeichnisse nutzen

Grundlagen Beispiele Verzeichnisse dauerhaft einbinden (/etc/fstab)

4.7 Netzwerkverzeichnisse anbieten (Samba-Server)

Samba-Installation, Default-Konfiguration Ein Verzeichnis mit Passwortschutz freigeben Freigabe testen Weitere Verzeichnisse freigeben Ein Verzeichnis ohne Passwortschutz freigeben Absicherung und Grundeinstellungen

4.8 Internetzugriff auf den Raspberry Pi

Wo ist das Problem? Dynamisches DNS als Lösung Wozu dient und wie funktioniert dynamisches DNS? Dynamisches DNS mit noip.com einrichten Port Forwarding einrichten Test Fehlersuche Alternativen zum dynamischen DNS

4.9 FTP-Server einrichten

vsftpd installieren Konfiguration FTP ausprobieren

4.10 Programme beim Systemstart ausführen

rc.local Autostart-Programme für den Desktop Autostart-Dateien für Openbox

4.11 Programme regelmäßig ausführen (Cron)

/etc/cron.xxx-Verzeichnisse /etc/crontab-Datei /etc/cron.d-Verzeichnis Benutzerspezifische Crontab-Dateien Anacron

4.12 Monitor ein- und ausschalten

Monitor ein- und ausschalten Automatisch ein- und ausschalten

4.13 Backups erstellen

Backups mit rsync Backups mit tar Backup einer SD-Karte unter Windows Backup einer SD-Karte unter macOS Backup einer SD-Karte unter Linux Backup einer SD-Karte im laufenden Betrieb unter Raspbian

4.14 Overclocking

Aktuelle Taktfrequenz und Temperatur ermitteln Overclocking-Parameter in config.txt Overclocking mit raspi-config

4.15 Notfall-Tipps

Stromversorgung Benchmarktest durchführen SD-Karte Display-Probleme Auflösungsprobleme Status-Leuchtdioden (RPi1-A und RPi1-B) Status-Leuchtdioden (RPi1-B+, RPi2 und RPi3) Status-LEDs selbst steuern

5 Linux-Grundlagen

5.1 Benutzer und Gruppen

Benutzer und Passwörter Gruppen Kommandos zur Benutzer- und Gruppenverwaltung sudo Auto-Login abstellen

5.2 Zugriffsrechte

Zugriffsrechte auf Dateien Zugriffsrechte auf Verzeichnisse Setuid-, Setgid- und Sticky-Bit Oktalschreibweise Zugriffsrechte einstellen Praxisbeispiele

5.3 Paketverwaltung

Konfiguration Hauptpaketquelle Weitere Paketquellen Aus welcher Paketquelle stammt ein Paket?

5.4 Verwaltung des Dateisystems

Dateisysteme Device-Dateien Das mount-Kommando Die Datei /etc/fstab Datenträger partitionieren und formatieren

5.5 Netzwerkkonfiguration

Glossar Die Datei /etc/network/interfaces Statische LAN-Konfiguration Manuelle WLAN-Konfiguration Nameserver-Konfiguration Hostname ändern

5.6 Bluetooth

Konfiguration mit bluetoothctl Verbindungsaufbau erzwingen

5.7 Systemstart

1st-Stage-Bootloader 2nd-Stage-Bootloader (bootcode.bin) Kernelparameter (cmdline.txt) Kernelstart Init-Systeme systemd-Targets und -Services systemd-Konfiguration und -Administration Init-V-Kompatibilität Eigene Initialisierungsarbeiten durchführen

5.8 Systemeinstellungen in config.txt

HDMI-Einstellungen Overclocking Video-Decodierung Boot-Vorgang Hardware-Parameter Speicheraufteilung zwischen CPU und GPU Das Kommando vcgencmd

5.9 Grafiksystem

Start des Grafiksystems Auto-Start des Grafiksystems ein-/ausschalten Manueller Start des Grafiksystems Auto-Login ein-/ausschalten Neue Grafiktreiber und Wayland

5.10 Kernel und Module

Kernelmodule Module selbst kompilieren Den Kernel selbst kompilieren

5.11 Device Trees

Device-Tree-Dateien und -Konfiguration

6 Ubuntu

6.1 Installation

Der MATE-Desktop

6.2 Konfiguration und technische Details

Die SD-Karte vollständig nutzen raspi-config mit Einschränkungen SSH-Server Zugriff auf die Kamera Hardware-Decodierung und Video-Wiedergabe

7 Windows 10

7.1 Installation

Image-Datei schreiben Inbetriebnahme

7.2 Anwendung

Fernwartung mit der PowerShell

7.3 Programmentwicklung mit Visual Studio

Hello World! GPIOs steuern Weitere Beispiele

Teil II Der Raspberry Pi als Media-Center 8 Audio-Player mit Smartphone-Fernbedienung

8.1 MPD-Installation und -Konfiguration

Netzwerkkonfiguration MPD-Installation und -Konfiguration Erste Tests mit Xfmpc Tonausgabe zwischen HDMI und Analog-Audio umschalten MPDroid

8.2 MPD-Konfigurationsvarianten

Audio-Dateien auf einem USB-Stick Audio-Dateien auf einem NAS CD-Cover-Abbildungen Weboberfläche zur Steuerung Musik als Audio-Stream verteilen (Icecast)

8.3 HiFiBerry

Perfekter Klang für Audiophile HiFiBerry DAC+ Konfiguration

8.4 Volumio

Installation und Netzwerkkonfiguration Zugriff auf Audio-Dateien Interna und Absicherung

8.5 Pi MusicBox

Installation Konfiguration

9 Multimedia-Center mit Kodi und LibreELEC

9.1 Installation und Konfiguration

Standardinstallation auf eine SD-Karte Erstkonfiguration Sprache, Tastatur und Zeitzone Bluetooth Netzwerk- und WLAN-Konfiguration SSH nutzen SSH absichern Samba absichern Überblick über das LibreELEC-Dateisystem Hardware-Decodierung für MPEG-2 und VC-1 aktivieren Overclocking Audio-Ausgang wählen Kodi-Layout (Skins) Screenshots Updates

9.2 Fernbedienung

Smartphone-Fernbedienung CEC-Fernbedienung Infrarot-Fernbedienung

9.3 Kodi-Betrieb

Das erste Video abspielen Video-Dateien eines USB-Sticks abspielen Zugriff auf Video-Dateien aus Netzwerkverzeichnissen Darstellungsoptionen Videos aus dem Internet Audio-Dateien abspielen Das Hauptmenü aufräumen

10 Multimedia-System mit RasPlex

10.1 Kodi oder Plex?

Plex-Vorteile Plex-Nachteile Glossar

10.2 Plex-Server-Konfiguration 10.3 RasPlex-Installation und -Konfiguration

Installation Konfigurationsprogramme Sprache, Zeitzone und Tastaturlayout WLAN-Konfiguration Plex-Login SSH und Samba Hardware-Decodierung für MPEG-2 und VC-1 aktivieren Audio-Ausgang Fernbedienung

10.4 Plex-Anwendung

Teil III Hardware-Grundlagen 11 Hardware-Einstieg

11.1 Platinenaufbau 11.2 Der BCM2837

Bluetooth und WLAN

11.3 GPIO-Kontakte

Der J8-Header Nummerierungssysteme bzw. Pin-Namen Das 50-mA-Limit Welcher Pin für welchen Zweck? Die P2-, P3-, P5- und P6-Header GPIO-Verbindungen herstellen Vorsichtsmaßnahmen

11.4 Stromversorgung

Das Steckernetzteil Betrieb mit einer USB-Powerbank Betrieb mit AA-Batterien Der Linearregler 7805 Der Schaltregler LM2596S Versorgung über den USB-Port Pass-Through-Fähigkeit von Powerbanks nutzen

11.5 Gehäuse

The Punnet – Das kostenlose Papiergehäuse Das Legogehäuse Orbital Case – Schlicht und rund Standardgehäuse für den Raspberry Pi 3

12 Elektrotechnik-Crashkurs

12.1 Strom, Spannung und das ohmsche Gesetz 12.2 Grundschaltungen

Darstellung der Schaltpläne Reihenschaltung Parallelschaltung Kombinierte Schaltung Spannungsteiler

12.3 Elektronische Grundbauteile

Diode Leuchtdiode Kondensator Spule Transistor Relais

12.4 Das Multimeter 12.5 Breadboard oder Platine?

Breadboards Streifen- oder Lochrasterplatinen

12.6 Löten 12.7 Breadboardadapter

Breadboardadapter selbst erstellen Cobbler

13 LEDs, Motoren und Relais

13.1 Leuchtdioden (LEDs)

LED im Dauerbetrieb LED per Python ein- und ausschalten LEDs über Transistoren schalten LEDs mit Darlington-Transistoren ansteuern LEDs mit einem Taster ein- und ausschalten LEDs mit Software-PWM dimmen LEDs mit Hardware-PWM dimmen RGB-LEDs

13.2 Optokoppler 13.3 Elektromotoren

Der geeignete Motor Gleichstrom- und Wechselstrommotoren Die H-Brücke Der Motortreiber L298 Verdrahtung und Software Motordrehzahl per Software ändern

13.4 Schrittmotoren

Bipolare Ansteuerung Unipolare Ansteuerung Intelligente Schrittmotortreiber

13.5 Servomotoren

Servo-Programmierung mit »pigpio«

13.6 Relais

Relaistypen

14 Bussysteme

14.1 SPI

SPI einrichten SPI manuell einrichten Das digitale Potenziometer Daten per SPI senden Daten per SPI lesen

14.2 Der Analog-Digital-Wandler MCP3008 14.3 Der Digital-Analog-Wandler MCP4811

SPI-Bauteile

14.4 I²C

Der Portexpander MCP23017 I²C in Python

14.5 UART

UART aktivieren und säubern Zwei Raspberry-Pi-Platinen via UART verbinden Minicom UART in Python Wichtige pySerial-Funktionen

14.6 Der Audio-Bus I²S 14.7 1-Wire

15 Sensoren

15.1 PIR-Bewegungssensor

Programmierung

15.2 Ultraschallsensor

Hardware Programmierung

15.3 Wasserstandssensor 15.4 Bodenfeuchtigkeitssensor

Automatische Bewässerung

15.5 Temperatursensoren

Der Temperatursensor DS1820 Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensor DHT22/AM2302

15.6 Fotowiderstand 15.7 Das Multi-Analogsensor-Board PCF8591 15.8 Raspberry Pi Camera Board und PiNoIR

Anschluss Der Raspberry Pi Zero und das Camera Board raspistill und raspivid Kamerasteuerung durch Python Videos und Bilder am Raspberry Pi anzeigen Video-Streams und Online-Zugriff VLC-Livestream FTP-Upload PiNoIR Infrarot-Scheinwerfer für die PiNoIR

15.9 Reed-Kontakt 15.10 Hardware Real Time Clock 15.11 IR-Empfänger 15.12 Fingerabdruck-Scanner

Hardware Software

15.13 Leitfaden für fremde Sensoren

16 Erweiterungsboards

16.1 Das Gertboard

Inbetriebnahme Die drei Taster Digitale Ein- und Ausgänge und Leuchtdioden Der Open-Collector-Treiber Der Motortreiber Der Analog-Digital-Wandler Der Digital-Analog-Wandler

16.2 Der ATmega auf dem Gertboard

Hello World! avrdude Die Arduino-IDE

16.3 Logic-Level-Converter 16.4 PiFace Digital 2

Der PiFace Digital Emulator Die PiFace-Bibliothek Interrupts und Events in der PiFace-Bibliothek PiFace Rack und die Jumper

16.5 StromPi 2 – USV und Wide-Range-Spannungsversorgung

Installation und Modusauswahl High-Power-USB und Reset Die Software

16.6 Pimoroni Zero LiPo 16.7 GertDuino

Die Einrichtung Der Arduino-Sketch Das Python-Programm auf dem Raspberry Pi Programme starten

16.8 Raspberry-Pi-HATs

Prototyping HATs HATs und das EEPROM

16.9 Adafruit PWM/Servo-HAT

PWM-Signale erzeugen Servomotoren ansteuern

16.10 BrickPi 16.11 GrovePi

17 Displays

17.1 7-Segment-Anzeige 17.2 16×2-LC-Display

Pin-Belegung Programmierung

17.3 PiTFT – Der Touchscreen für den Raspberry Pi

Der Zusammenbau Die Einrichtung unter Raspbian Weiterführende Links

17.4 Kfz-Rückfahrmonitore

Darstellung optimieren

17.5 Das offizielle Raspberry-Pi-Touchdisplay

Installation Eine eigene Grafikoberfläche

17.6 OLED-Display SSD1306 17.7 PaPiRus – Das E-Paper-Display 17.8 Weitere Display-Boards

C-Berry RPi-Display Plus von Watterott SainSmart Mini TFT Display

Teil IV Programmierung 18 Python kennenlernen

18.1 Python ausprobieren

Python in einem Terminalfenster ausführen IDLE

18.2 Python-Konzepte interaktiv kennenlernen

Zahlen Zeichenketten Listen Tupel (Sequenzen) Sets (Mengen) Dictionaries (Assoziative Arrays)

18.3 Hello World!

Texteditoren »Hello World« mit LeafPad verfassen und ausprobieren »Hello World« in IDLE3 verfassen und ausprobieren Noch ein Einführungsbeispiel Python interaktiv kennenlernen

19 Python-Grundlagen

19.1 Elementare Syntaxregeln

Anweisungen Blockelemente print print in Python 2 input Module und »import« Kommentare Eingebaute Hilfe

19.2 Variablen und Objekte

Variablen Mutable oder immutable Veränderliche Daten kopieren Datentypen Typumwandlung Variablen und Daten vergleichen Gültigkeit von Variablen Garbage Collection Shared References

19.3 Operatoren

Zuweisungen Extended Sequence Unpacking

19.4 Verzweigungen (if)

if-Verzweigungen Bedingungen if-Kurzschreibweise

19.5 Schleifen (for und while)

Schleifen über Zahlenbereiche (range) Schleifen über die Zeichen einer Zeichenkette Schleifen über Listen, Tupel und Sets Schleifen über Dictionaries Schleifen über alle Script-Parameter Schleifen über die Zeilen einer Textdatei Schleifen über alle Dateien eines Verzeichnisses

19.6 Zeichenketten

Unicode raw-Zeichenketten String-Konvertierung und -Formatierung Reguläre Ausdrücke

19.7 Listen

map reduce filter zip

19.8 Umgang mit Fehlern (Exceptions)

try/except Fehler in Funktionen und Methoden with/as Selbst Exceptions auslösen Programmunterbrechungen abfangen

19.9 Funktionen

Eigene Funktionen definieren Lokale und globale Variablen Funktionsparameter Optionale Parameter Variable Parameteranzahl Lambda-Funktionen Funktionales Programmieren

19.10 Objektorientiertes Programmieren

Eigene Klassen definieren Methoden Konstruktor Klassenvariablen und Namensräume Private Klassenvariablen Getter- und Setter-Methoden Operator Overloading Beispiel: Rechteck-Klasse Vererbung Klassen, Objekte und Instanzen

19.11 Systemfunktionen

Zugriff auf die Programmparameter Zugriff auf Standardeingabe und Standardausgabe Modul-Metainformationen ermitteln Programm beenden Andere Programme bzw. Kommandos aufrufen Warten (sleep)

20 Python-Programmierung

20.1 GPIO-Zugriff mit RPi.GPIO

GPIO-Pins lesen und verändern Taster und Schalter Entprellen per Software Software-PWM Version des Raspberry-Pi-Modells herausfinden

20.2 GPIO-Zugriff mit gpiozero

Leuchtdiode ein- und ausschalten Blinkende Leuchtdiode Taster

20.3 Reset/Shutdown-Taste

Hard-Reset-Button Soft-Reset-Button

20.4 Kamera

Fotos aufnehmen Videos aufnehmen Kameraparameter steuern

20.5 Dateien bei Dropbox hochladen

Dropbox-App einrichten Dropbox-Python-Modul installieren Programmierung Foto mit Datum- und Zeitinfos hochladen

20.6 E-Mails versenden

Eine E-Mail mit Bitmap versenden Eine Aufnahme der Raspberry-Pi-Kamera versenden

20.7 Textdateien lesen und schreiben

CSV-Dateien Messdaten verarbeiten

20.8 Grafikprogrammierung

Hello World! pygame-Zeichenmethoden Bilder speichern Temperaturkurve zeichnen

20.9 Grafische Benutzeroberflächen mit tkinter

Steuerelemente anordnen Ereignisverarbeitung Aufräumarbeiten beim Programmende LED ein- und ausschalten Helligkeit einer Leuchtdiode mit PWM steuern Tastenzustand anzeigen

21 bash-Programmierung

21.1 Einführung

Hello World! Noch ein Beispiel Elementare Syntaxregeln Kommandos aufrufen In andere Scripts verzweigen bash oder Python?

21.2 Variablen

Variablen mit read einlesen Umgebungsvariablen Vordefinierte bash-Variablen Felder Parametersubstitution Zeichenketten bzw. Aufzählungen bilden Rechnen mit Variablen

21.3 Schleifen, Bedingungen und Funktionen

if-Verzweigungen test case for while und until break und continue function Umgang mit Fehlern exit Reaktion auf Signale (trap)

21.4 WiringPi

Das gpio-Kommando LED ein- und ausschalten LED-Helligkeit steuern (PWM) LED mit Taster ein- und ausschalten LED-Temperatur-Ampel

21.5 Das raspi-gpio-Kommando

Beispiel

22 C-Programmierung

22.1 Hello World!

Der GNU-C-Compiler make

22.2 GPIO-Steuerung mit C

GPIO-Steuerung mit der WiringPi-Bibliothek GPIO-Steuerung mit der bcm2835-Bibliothek

23 Java-Programmierung

23.1 Erste Schritte

Hello World! Entwicklungsumgebungen (IDEs) Java versus Python

23.2 GPIO-Steuerung mit Java

Installation Hello Pi4J! Mehr DigitalOutput-Steuerungsmöglichkeiten Pulse Width Modulation Eingaben verarbeiten

24 PHP-Programmierung

24.1 Apache installieren und konfigurieren

Apache-Konfiguration

24.2 Webverzeichnisse einrichten und absichern

Eigene Webverzeichnisse definieren Beispiel Verzeichnisse absichern Passwortschutz für Webverzeichnisse .htaccess-Datei

24.3 HTTPS 24.4 PHP installieren und konfigurieren

PHP ausprobieren

24.5 MySQL installieren und administrieren

MySQL installieren MySQL-Konfiguration Das mysql-Kommando Neue Datenbanken einrichten Datenbanken sichern und wiederherstellen Administration mit phpMyAdmin

24.6 Hello World! in PHP

Fehlersuche

24.7 GPIO-Steuerung mit PHP

GPIOs auslesen und verändern LED ein- und ausschalten Temperatur auslesen Python-Scripts von PHP aus aufrufen

24.8 Kamerafunktionen mit PHP nutzen

Apache den Kamerazugriff erlauben Ein Echtzeitfoto erstellen und übertragen Ein Foto mit frei wählbaren Aufnahmeparametern erstellen

25 Mathematica und die Wolfram Language

25.1 Arbeiten mit Mathematica

Die grafische Benutzeroberfläche von Mathematica Rechnen in Mathematica Formeleingabe Grafik Mathematica im Textmodus Grafiken im Textmodus anzeigen Interna

25.2 Programmieren mit der Wolfram Language

Hello World! Syntax Funktionale Programmierung und symbolische Ausdrücke GPIO-Zugriff RaspiCam Wolfram Language – Pro und Kontra Weitere Informationen und Links

25.3 Grafische Darstellung von Temperaturdaten

Temperaturaufzeichnung durch ein bash-Script Grafische Verarbeitung durch die Wolfram Language

Teil V Projekte 26 Der Raspberry Pi im Vogelhaus

26.1 Einbau des Raspberry Pi samt Kameramodul in ein Vogelhaus 26.2 Kamerapraxis

Das Kameramodul betriebsbereit machen Kamera-LED deaktivieren Standbilder mit raspistill aufnehmen ISO-Einstellung Zeitverzögerung und Zeitrafferfilme Videos aufzeichnen mit raspivid

26.3 Bewegungserkennung mit motion

Motion konfigurieren

26.4 Das Vogelhaus im praktischen Einsatz

Lichtverhältnisse und Bildqualität

27 Zeitmessung mit Lichtschranken

27.1 Versuchsaufbau (Hardware)

Schaltungsaufbau mit IR-Lichtschranken

27.2 Software

Die pigpio-Bibliothek Programmcode

28 Das autonome Auto

28.1 Hardware

Das Chassis Der Liniensensor Die Mechanik Anschlusspläne Die mobile Stromversorgung des Raspberry Pi Stromversorgung der Motoren Ausrichtung und erste Tests

28.2 Die Software

Die Jungfernfahrt

29 RFID-Türöffner mit Zutrittskontrolle

29.1 RFID-Hardware

Die RFID-Technologie Reader und Transponder Verdrahtung

29.2 Software

Die Zugangsdatenbank Python-Code zum Auslesen der RFID-Transponder Python-Code zum MySQL-Zugriff Python-Code zum Hinzufügen der Transpondernummern Python-Hauptprogramm phpMyAdmin – der Hausmeister

29.3 Erweiterungsmöglichkeiten und Tipps

Den Schrank abschließen LCD-Modul statt bash-Ausgabe Sensor statt Zeitsteuerung Alarm bei falschem Transponder Die Empfangsantenne verstecken

30 SnackPi – Abnehmen für Nerds

30.1 Übersicht 30.2 Hardware

Montage Verdrahtung

30.3 Software

Die Code-Datei sb.py Die Datenbank MAC-Adressen Das MiBand auslesen Snack-Punkte RFID-Tags Die Code-Datei runsb.py

30.4 Anmerkungen und Hinweise

31 Stromzähler auslesen

31.1 Stromzähler-Grundlagen

Lesekopf und Signalwandler Die Smart Message Language

31.2 Einführung in RRDtool

Die Round-Robin-Datenbank erstellen Werte in die Datenbank eintragen Graphen erzeugen

31.3 Zählerdaten speichern und zu Graphen aufbereiten

32 Hausautomation mit Netzwerksteckdosen

32.1 Einführung

Universal-Schaltbox

32.2 Programmierung

Die Leistung der Photovoltaikanlage ermitteln Das Web-Interface Die Heizungssteuerung Die Steuerung der schaltbaren Steckdose

33 Hausautomation mit 433-MHz-Funktechnologie

33.1 Hardware-Grundlagen

Funksteckdosen Das Sendemodul Anschluss des Sendemoduls Vorbereitung der Steckdosen

33.2 Software und Steuerungsbeispiele

rcswitch-pi Die klassische Zeitsteuerung Automatische Anwesenheitserkennung Überwachung von Analogsensoren Fernbedienung per Weboberfläche Noch mehr Ideen

34 Ort und Zeit per GPS empfangen

34.1 Haben Sie Zeit? Eine Uhr für den Raspberry Pi

Den NTP-Server installieren und konfigurieren Das GPS-Modul in Betrieb nehmen Die serielle Konsole deaktivieren Den GPS-Dämon installieren und konfigurieren Den NTP-Server mit dem GPS-Zeitsignal füttern Das GPS-Zeitsignal mit PPS synchronisieren

34.2 Ortsbestimmung mit dem Raspberry Pi

Ortsangaben per Python aus dem Datenstrom filtern Ortsangaben in ein Foto einbetten

35 Der Raspberry Pi lernt twittern

35.1 Voraussetzungen

Installation der benötigten Werkzeuge Twitter-App registrieren

35.2 Programmierung

Die Twitter-Software in Python Der erste Tweet Eine Direktnachricht (direct message) senden CPU-Temperatur twittern Bilder twittern

36 Raspberry Pi-ratensender

36.1 FM-Transmitter einrichten

Technischer Hintergrund Software-Installation MP3-Dateien umwandeln und senden Der DJ spricht

37 Gewitter erkennen mit dem Blitzsensor 38 Klingel-Pi – Der Türglockenverstärker

38.1 Geräuschsensor anschließen und auswerten

39 WLAN- und Tor-Router

39.1 Einführung

Glossar Voraussetzungen Einschränkungen

39.2 WLAN-Access-Point

Paketinstallation Netzwerk- und Brückenkonfiguration (/etc/network/interfaces) WLAN-Authenticator (hostapd) hostapd für Realtek-8188-Chipsets

39.3 WLAN-Router

Router-Funktionen Konfigurationsüberblick Netzwerkkonfiguration (/etc/network/interfaces) Network Address Translation (NAT) Forwarding DHCP- und Nameserver (Dnsmasq) Inbetriebnahme und Test

39.4 Tor-Router

Das Problem Das Tor-Netzwerk Sicherheit und Recht Anbindung eines WLAN-Routers an das Tor-Netz Test Nebenwirkungen

40 AirPrint-Drucker selbst gemacht

40.1 Voraussetzungen

CUPS-Installation und -Konfiguration Druckerkonfiguration Druckerkonfiguration im Webbrowser Druckgeschwindigkeit erhöhen

40.2 AirPrint-Konfiguration

Netzwerkdruck erlauben AirPrint-Beschreibung des Druckers für Avahi einrichten Praktische Erfahrungen

41 DLNA-Server

41.1 Raspbian-Installation auf große SD-Karten

Konfiguration Ein eigenes Dateisystem für die Mediendateien Mediendateien kopieren

41.2 ReadyMedia alias miniDLNA 41.3 Read-only-Konfiguration

Raspbian Lite im Read-only-Modus ReadyMedia im Read-only-Modus

41.4 Praxis

42 Luftraumüberwachung

42.1 Technischer Hintergrund und Hardware 42.2 Software

Installation von RTL-SDR und Dump1090 Die Position der Flugzeuge im Webbrowser verfolgen Metrische Karten

43 Die Servokamera

43.1 Die Hardware 43.2 Die Python-Software 43.3 Die Streaming-Software 43.4 Die Weboberfläche 43.5 Inbetriebnahme

44 PomodoPi

44.1 Der Bodenfeuchtigkeitssensor

Wertewandel Öffentlicher Datennahverkehr Grafische Darstellung der Feuchtigkeit

44.2 Die Blumenampel 44.3 Die automatische Bewässerung

Relaissteuerung durch Python Relaissteuerung automatisieren

44.4 Photosynthese sichtbar machen

45 Wassermelder mit Handyalarm

45.1 Hardware 45.2 Pushbullet

46 Dicke Luft – Feinstaubmessung und Innenluftqualität

46.1 Was ist Feinstaub?

Welche Grenzwerte gelten?

46.2 Welcher Sensor kann PM10 und PM2.5 messen und wie funktioniert das? 46.3 Anschauliche Grafiken im Web mit SparkFun 46.4 Luftqualitätssensor für den Innenraum

VOC-Sensor

Stichwortverzeichnis Rechtliche Hinweise Über den Autor

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