Aktuell zu Raspberry Pi 3B+ und Zero W sowie den Vorgängerversionen erwartet Sie hier Bastel-Wissen in seiner umfassendsten Form: Ob Linux mit dem RasPi, Grundlagen und fortgeschrittene Techniken der Programmierung (Python, bash, C) und der Elektronik oder zahlreiche spannende, durchaus ambitionierte Bastelprojekte - mit diesem Buch ist einfach mehr für Sie drin! Lassen Sie sich mit Witz, zahlreichen Praxistipps und spannenden Versuchsaufbauten begeistern! Der Bestseller in fünfter Auflage!
Aus dem Inhalt:
Inbetriebnahme, Desktop und Terminal, Mediacenter
Raspbian, Ubuntu, Windows 10
Raspberry-Pi-Hardware
Elektrotechnik-Crashkurs
Zusatzboards: Kamera, ATmega, Gertboard, PiFace 2, Raspberry-Pi-HATs und Co.
Bussysteme: I²C, UART, SPI
Verschiedene Sensoren, Bewegungsmelder, Displays, Stromversorgung
Servo- und Schrittmotoren
Programmieren lernen: Python, C, PHP, Mathematica und Shell-Scripts; GPIO-Zugriff, WiringPi, Twitter-API
GPS- und RFID-Daten auswerten
Projekte: Bewässerungssystem, Servocam, Fitness-Armband, Luftraumüberwachung, Feinstaubmessung, Heimautomation etc.
Rezensionen / Stimmen
»Topaktuell, thematisch breitgefächert und didaktisch hervorragend aufbereitet.«
Sprache
Verlagsort
Verlagsgruppe
Editions-Typ
Maße
Höhe: 24 cm
Breite: 16.8 cm
ISBN-13
978-3-8362-6519-5 (9783836265195)
Schweitzer Klassifikation
Autor*in
Dr. Michael Kofler studierte Telematik an der TU Graz. Er zählt zu den erfolgreichsten und vielseitigsten Computerbuchautoren im deutschen Sprachraum. Zu seinen Themengebieten zählen neben Linux auch macOS, MySQL, KVM, Visual Basic und Excel-VBA. Viele seiner Bücher wurden übersetzt. Michael Kofler arbeitet auch als Software-Entwickler, Berater sowie als Lehrbeauftragter an einer Fachhochschule.
Charly Kühnast, Jahrgang 1973, veröffentlicht bereits seit seinem vierzehnten Lebensjahr Fachartikel, Kolumnen und Glossen zu IT-Themen. Anfang der 90er lernte er auf einer Veranstaltung des Chaos Computer Club, dem er seit vielen Jahren angehört, das Betriebssystem Linux kennen. Seit dem Abschluss seines Studiums arbeitet er beim Kommunalen Rechenzentrum Niederrhein in Kamp-Lintfort. Dort ist er für die Verfügbarkeit und Sicherheit der Internet-Infrastruktur verantwortlich. Daneben gibt er sein Wissen als Lehrbeauftragter an verschiedenen Hochschulen weiter.
Christoph Scherbeck, Jahrgang 1985, ist begeisterter Raspberry-Pi-Bastler. Er ist gelernter Mechatroniker und Maschinenbautechniker. Privat betreibt er die Website elektronx.de, auf der er seine Bastelprojekte mit dem Raspberry Pi beschreibt.
Vorwort ... 15
Teil I Den Raspberry Pi kennenlernen ... 19
1. Kauf und Inbetriebnahme ... 21
1.1 ... Kauf ... 21
1.2 ... Raspberry-Pi-Distributionen ... 34
1.3 ... NOOBS-Installation ... 35
1.4 ... Image-Datei auf eine SD-Karte schreiben ... 42
1.5 ... Installationsvarianten für Fortgeschrittene ... 47
2. Erste Schritte in Raspbian ... 53
2.1 ... Basiskonfiguration ... 54
2.2 ... Der PIXEL-Desktop ... 58
2.3 ... Wichtige Programme ... 64
2.4 ... WLAN-Konfiguration ... 76
2.5 ... Bluetooth-Konfiguration ... 78
2.6 ... USB-Sticks und -Festplatten ... 79
2.7 ... Drucker ... 80
2.8 ... Raspbian Lite ... 81
3. Arbeiten im Terminal ... 83
3.1 ... Erste Experimente ... 83
3.2 ... Eingabeerleichterungen und Tastenkürzel ... 89
3.3 ... Farbspiele ... 92
3.4 ... Die Bourne Again Shell (bash) ... 95
3.5 ... Arbeiten mit Administratorrechten (sudo) ... 101
3.6 ... Textdateien lesen und ändern ... 103
3.7 ... Verzeichnisse und Dateien ... 109
3.8 ... Komprimierte Dateien und Archive ... 116
3.9 ... Prozessverwaltung ... 120
3.10 ... Netzwerkkommandos ... 125
4. Arbeitstechniken ... 129
4.1 ... Programme installieren und verwalten ... 130
4.2 ... Updates ... 133
4.3 ... SSH ... 138
4.4 ... Fernwartung über das Remote Desktop Protocol ... 150
4.5 ... Fernwartung über VNC ... 153
4.6 ... Netzwerkverzeichnisse nutzen ... 154
4.7 ... Netzwerkverzeichnisse anbieten (Samba-Server) ... 160
4.8 ... Internetzugriff auf den Raspberry Pi ... 168
4.9 ... FTP-Server einrichten ... 177
4.10 ... Programme beim Systemstart ausführen ... 180
4.11 ... Programme regelmäT1ss ig ausführen (Cron) ... 182
4.12 ... Monitor ein- und ausschalten ... 185
4.13 ... Backups erstellen ... 186
4.14 ... Overclocking ... 190
4.15 ... Notfall-Tipps ... 192
5. Linux-Grundlagen ... 199
5.1 ... Benutzer und Gruppen ... 200
5.2 ... Zugriffsrechte ... 208
5.3 ... Paketverwaltung ... 214
5.4 ... Verwaltung des Dateisystems ... 216
5.5 ... Netzwerkkonfiguration ... 224
5.6 ... Bluetooth ... 231
5.7 ... Systemstart ... 234
5.8 ... Systemeinstellungen in config.txt ... 241
5.9 ... Grafiksystem ... 245
5.10 ... Kernel und Module ... 248
5.11 ... Device Trees ... 250
6. Ubuntu ... 255
6.1 ... Installation ... 256
6.2 ... Konfiguration und technische Details ... 258
Teil II Der Raspberry Pi als Media-Center ... 261
7. Audio-Player mit Smartphone-Fernbedienung ... 263
7.1 ... MPD-Installation und -Konfiguration ... 263
7.2 ... MPD-Konfigurationsvarianten ... 269
7.3 ... HiFiBerry ... 278
7.4 ... Volumio ... 281
8. Multimedia-Center mit Kodi und LibreELEC ... 285
8.1 ... Installation und Konfiguration ... 286
8.2 ... Fernbedienung ... 295
8.3 ... Kodi-Betrieb ... 299
9. Multimedia-System mit RasPlex ... 307
9.1 ... Kodi oder Plex? ... 307
9.2 ... Plex-Server-Konfiguration ... 310
9.3 ... RasPlex-Installation und -Konfiguration ... 313
9.4 ... Plex-Anwendung ... 319
Teil III Hardware-Grundlagen ... 321
10. Hardware-Einstieg ... 323
10.1 ... Platinenaufbau ... 323
10.2 ... Der BCM2837 ... 325
10.3 ... GPIO-Kontakte ... 328
10.4 ... Stromversorgung ... 336
10.5 ... Gehäuse ... 344
11. Elektrotechnik-Crashkurs ... 347
11.1 ... Strom, Spannung und das ohmsche Gesetz ... 347
11.2 ... Grundschaltungen ... 349
11.3 ... Elektronische Grundbauteile ... 354
11.4 ... Das Multimeter ... 359
11.5 ... Breadboard oder Platine? ... 362
11.6 ... Löten ... 364
11.7 ... Breadboardadapter ... 366
12. LEDs, Motoren und Relais ... 371
12.1 ... Leuchtdioden (LEDs) ... 371
12.2 ... Optokoppler ... 389
12.3 ... Elektromotoren ... 390
12.4 ... Schrittmotoren ... 403
12.5 ... Servomotoren ... 413
12.6 ... Relais ... 419
13. Bussysteme ... 423
13.1 ... SPI ... 423
13.2 ... Der Analog-Digital-Wandler MCP3008 ... 433
13.3 ... Der Digital-Analog-Wandler MCP4811 ... 439
13.4 ... I$^2$C ... 444
13.5 ... UART ... 453
13.6 ... Der Audio-Bus I$^2$S ... 459
13.7 ... 1-Wire ... 460
14. Sensoren ... 463
14.1 ... PIR-Bewegungssensor ... 463
14.2 ... Ultraschallsensor ... 467
14.3 ... Wasserstandssensor ... 470
14.4 ... Bodenfeuchtigkeitssensor ... 471
14.5 ... Temperatursensoren ... 476
14.6 ... Fotowiderstand ... 483
14.7 ... Das Multi-Analogsensor-Board PCF8591 ... 485
14.8 ... Raspberry Pi Camera Board und PiNoIR ... 488
14.9 ... Reed-Kontakt ... 501
14.10 ... Hardware Real Time Clock ... 503
14.11 ... IR-Empfänger ... 507
14.12 ... Fingerabdruck-Scanner ... 509
14.13 ... Leitfaden für fremde Sensoren ... 517
15. Erweiterungsboards ... 519
15.1 ... Das Gertboard ... 520
15.2 ... Der ATmega auf dem Gertboard ... 535
15.3 ... Logic-Level-Converter ... 540
15.4 ... PiFace Digital 2 ... 541
15.5 ... StromPi 2 -- USV und Wide-Range-Spannungsversorgung ... 547
15.6 ... Pimoroni Zero LiPo ... 550
15.7 ... GertDuino ... 552
15.8 ... Raspberry-Pi-HATs ... 556
15.9 ... Sense HAT -- Das Mulitalent ... 562
15.10 ... Adafruit PWM/Servo-HAT ... 567
15.11 ... BrickPi ... 570
15.12 ... GrovePi ... 571
16. Displays ... 573
16.1 ... 7-Segment-Anzeige ... 573
16.2 ... 16x2-LC-Display ... 576
16.3 ... PiTFT -- Der Touchscreen für den Raspberry Pi ... 581
16.4 ... Kfz-Rückfahrmonitore ... 586
16.5 ... Das offizielle Raspberry-Pi-Touchdisplay ... 590
16.6 ... OLED-Display SSD1306 ... 596
16.7 ... PaPiRus -- Das E-Paper-Display ... 600
16.8 ... Weitere Display-Boards ... 606
Teil IV Programmierung ... 609
17. Python kennenlernen ... 611
17.1 ... Python ausprobieren ... 612
17.2 ... Python-Konzepte interaktiv kennenlernen ... 614
17.3 ... Hello World! ... 624
18. Python-Grundlagen ... 631
18.1 ... Elementare Syntaxregeln ... 631
18.2 ... Variablen und Objekte ... 637
18.3 ... Operatoren ... 647
18.4 ... Verzweigungen (if) ... 650
18.5 ... Schleifen (for und while) ... 652
18.6 ... Zeichenketten ... 658
18.7 ... Listen ... 664
18.8 ... Umgang mit Fehlern (Exceptions) ... 667
18.9 ... Funktionen ... 673
18.10 ... Objektorientiertes Programmieren ... 683
18.11 ... Systemfunktionen ... 695
19. Python-Programmierung ... 699
19.1 ... GPIO-Zugriff mit RPi.GPIO ... 699
19.2 ... GPIO-Zugriff mit gpiozero ... 706
19.3 ... Reset/Shutdown-Taste ... 710
19.4 ... Kamera ... 712
19.5 ... Dateien bei Dropbox hochladen ... 716
19.6 ... E-Mails versenden ... 720
19.7 ... Textdateien lesen und schreiben ... 722
19.8 ... Grafikprogrammierung ... 727
19.9 ... Grafische Benutzeroberflächen mit tkinter ... 734
20. bash-Programmierung ... 747
20.1 ... Einführung ... 747
20.2 ... Variablen ... 751
20.3 ... Schleifen, Bedingungen und Funktionen ... 757
20.4 ... WiringPi ... 767
20.5 ... Das raspi-gpio-Kommando ... 773
21. C-Programmierung ... 775
21.1 ... Hello World! ... 775
21.2 ... GPIO-Steuerung mit C ... 779
22. Java-Programmierung ... 783
22.1 ... Erste Schritte ... 783
22.2 ... GPIO-Steuerung mit Java ... 785
23. PHP-Programmierung ... 791
23.1 ... Apache installieren und konfigurieren ... 792
23.2 ... Webverzeichnisse einrichten und absichern ... 794
23.3 ... HTTPS ... 801
23.4 ... PHP installieren und konfigurieren ... 802
23.5 ... MariaDB installieren und administrieren ... 804
23.6 ... Hello World! in PHP ... 810
23.7 ... GPIO-Steuerung mit PHP ... 812
23.8 ... Kamerafunktionen mit PHP nutzen ... 816
24. Mathematica und die Wolfram Language ... 821
24.1 ... Arbeiten mit Mathematica ... 821
24.2 ... Programmieren mit der Wolfram Language ... 828
24.3 ... Grafische Darstellung von Temperaturdaten ... 835
25. C# (Windows IoT) ... 839
25.1 ... Installation ... 839
25.2 ... Anwendung ... 842
25.3 ... Programmentwicklung mit Visual Studio ... 844
Teil V Projekte ... 851
26. Der Raspberry Pi im Vogelhaus ... 853
26.1 ... Einbau des Raspberry Pi samt Kameramodul in ein Vogelhaus ... 853
26.2 ... Kamerapraxis ... 856
26.3 ... Bewegungserkennung mit motion ... 859
26.4 ... Das Vogelhaus im praktischen Einsatz ... 863
27. Zeitmessung mit Lichtschranken ... 867
27.1 ... Versuchsaufbau (Hardware) ... 867
27.2 ... Software ... 870
28. Das autonome Auto ... 873
28.1 ... Hardware ... 873
28.2 ... Die Software ... 882
29. RFID-Türöffner mit Zutrittskontrolle ... 885
29.1 ... RFID-Hardware ... 886
29.2 ... Software ... 889
29.3 ... Erweiterungsmöglichkeiten und Tipps ... 895
30. SnackPi -- Abnehmen für Nerds ... 897
30.1 ... Übersicht ... 897
30.2 ... Hardware ... 902
30.3 ... Software ... 904
30.4 ... Anmerkungen und Hinweise ... 915
31. Stromzähler auslesen ... 917
31.1 ... Stromzähler-Grundlagen ... 917
31.2 ... Einführung in RRDtool ... 921
31.3 ... Zählerdaten speichern und zu Graphen aufbereiten ... 926
32. Hausautomation mit Netzwerksteckdosen ... 929
32.1 ... Einführung ... 929
32.2 ... Programmierung ... 931
33. Hausautomation mit 433-MHz-Funktechnologie ... 943
33.1 ... Hardware-Grundlagen ... 943
33.2 ... Software und Steuerungsbeispiele ... 946
34. Ort und Zeit per GPS empfangen ... 955
34.1 ... Haben Sie Zeit? Eine Uhr für den Raspberry Pi ... 955
34.2 ... Ortsbestimmung mit dem Raspberry Pi ... 963
35. Der Raspberry Pi lernt twittern ... 969
35.1 ... Voraussetzungen ... 969
35.2 ... Programmierung ... 971
36. Gewitter erkennen mit dem Blitzsensor ... 977
36.1 ... Blitzsensor AS3935 ... 977
36.2 ... Software ... 980
37. Klingel-Pi -- Der Türglockenverstärker ... 985
37.1 ... Geräuschsensor anschlieT1ss en und auswerten ... 985
38. WLAN- und Tor-Router ... 989
38.1 ... Einführung ... 989
38.2 ... WLAN-Access-Point ... 992
38.3 ... WLAN-Router ... 999
38.4 ... Tor-Router ... 1007
39. DLNA-Server ... 1013
39.1 ... Raspbian-Installation auf groT1ss e SD-Karten ... 1014
39.2 ... ReadyMedia alias miniDLNA ... 1016
39.3 ... Read-only-Konfiguration ... 1017
40. Pi-hole (Ad-Blocker) ... 1021
40.1 ... Installation ... 1022
40.2 ... Client-Konfiguration ... 1024
40.3 ... Weboberfläche ... 1025
41. Luftraumüberwachung ... 1027
41.1 ... Technischer Hintergrund und Hardware ... 1027
41.2 ... Software ... 1028
42. Die Servokamera ... 1033
42.1 ... Die Hardware ... 1034
42.2 ... Die Python-Software ... 1034
42.3 ... Die Streaming-Software ... 1036
42.4 ... Die Weboberfläche ... 1038
42.5 ... Inbetriebnahme ... 1039
43. PomodoPi ... 1041
43.1 ... Der Bodenfeuchtigkeitssensor ... 1041
43.2 ... Die Blumenampel ... 1048
43.3 ... Die automatische Bewässerung ... 1049
43.4 ... Photosynthese sichtbar machen ... 1054
44. Wassermelder mit Handyalarm ... 1057
44.1 ... Hardware ... 1057
44.2 ... Pushbullet ... 1059
45. Dicke Luft -- Feinstaubmessung und Innenluftqualität ... 1063
45.1 ... Was ist Feinstaub? ... 1063
45.2 ... Welcher Sensor kann PM10 und PM2.5 messen und wie funktioniert das? ... 1064
45.3 ... Anschauliche Grafiken im Web mit SparkFun ... 1068
45.4 ... Luftqualitätssensor für den Innenraum ... 1072
Index ... 1075
