自2012年問世以來,樹莓派(Raspberry Pi)單板電腦經歷了七次改版,最新的版本是幾個星期前才推出的Raspberry Pi 3 (簡稱RPi 3);樹莓派每一次改版都帶來了更新技術,以及針對特殊專案的選項。

RPi 3的印刷電路板尺寸為3.3×2.2吋,配備1.2GHz四核心ARM Coretex-A53、博通(Broadcom)的VideoCore IV繪圖處理器(GPU)、1Gb SDRAM,以及眾多連結選項,能讓使用者輕鬆將該電腦整合到現有或未來的開發專案中。

用這款最新的單板電腦究竟能做什麼?這個問題應該要改成:「有什麼是它不能做的?」以下讓我們來看看利用RPi 3進行的、有趣又獨特的開發專案!

電子遊戲桌

首先是一個很少見的電子遊戲桌,是由樹莓派經銷商E-14的客戶SpannerSpencer所分享,他利用RPi 3開發他的PIK3A電子遊戲桌;每個版本的樹莓派都被拿來開發過遊戲平台,但是類似這種在老酒吧出現的復古電玩桌則是第一次見到。

![20160401 Pi NT04P1](//images.contentful.com/15mr7p4rjmth/2XV06FBjpmEAuyy4SKqyQY/d62191e6c35c5757e13df94d18368101/20160401_Pi_NT04P1.jpg)網友SpannerSpencer開發的PIK3A Gaming Table電子遊戲桌,將RPi 3變成復古式的酒吧電玩機
(來源:https://www.element14.com/community/docs/DOC-80946/l/pik3a-the-raspberry-pi-3-ikea-retro-gaming-table)

PIK3A用一片Arduino Leonardo製作遊戲手把(包括搖桿以及7個按鍵),配備一對Arctic Spaso USB供電喇叭以及17吋液晶顯示器,全部整合在一張IKEA的Lack茶几裡。RetroPie被用來做為遊戲模擬器,並更新了RPi 3的功能,因此玩遊戲就像是放一片預先載入影像的SD記憶卡那樣容易。

3D掃描機

為了要幫小孩拍攝3D影像,Richard Garsthagen利用40台樹莓派以及Pi攝影機打造了一台龐大的3D掃描機;而為了要能擷取全身影像,他設計了一個環狀的「極點(pole)」系統,能讓攝影機從每個角度拍攝。

![20160401 Pi NT04P2](//images.contentful.com/15mr7p4rjmth/6yFocaQBzOO2mUWEeIY6GM/c85c54a41566a46e579dacd9bcbe510c/20160401_Pi_NT04P2.jpg) Richard Garsthagen利用40台樹莓派以及Pi攝影機打造了一台龐大的3D掃描機
(來源:http://www.instructables.com/id/Multiple-Raspberry-PI-3D-Scanner/?ALLSTEPS)

該系統的每個CNC加工支架都能調整,各配置三台樹莓派以及攝影機,並加裝了1公尺的LED燈條加強照明。所有的樹莓派與攝影機與一台Qnap TS109 NAS伺服器以客製化的乙太網路纜線連結,有4條線專門傳輸資料,還有兩條是電線。Richard 還為攝影機的操作撰寫了簡單的Python script,並將所有拍攝到的影像以Autodesk Recap軟體整合成3D模型。

小型Wi-Fi網路分享器

創客社群網站Instrucable的成員Talktobruce利用樹莓派設計了一個小盒子PirateBox,能建立一個獨立於網際網路的Wi-Fi無線網路,讓使用者能用安全、私密的網路來分享檔案。

![20160401 Pi NT04P3](//images.contentful.com/15mr7p4rjmth/6NnjSKiEV24akSk4mSQ6Yw/8b59eb136a9e762eb3fad6414c49654b/20160401_Pi_NT04P3.jpg)(來源:http://www.instructables.com/id/Raspberry-Pi-PirateBox/?ALLSTEPS)

PirateBox上面有個會發光的標誌,是用一個獨立於樹莓派的電路板來控制的;因為那些電路汲取的電力高於樹莓派可以處理的,還得使用一個光隔離器來讓該控制電路與主機板隔離。Talktobruce還編寫了一個小Python程式來控制發光以及小盒子的開關。

小型無人機

Earl Robotics的工程師Victor Mayoral Vilches只花了200美元買零件,用Pi Zero結合PXFmini自動駕駛儀以及HobbyKing 規格的 FPV250四軸飛行器,打造了一架小型無人機。

![20160401 Pi NT04P4](//images.contentful.com/15mr7p4rjmth/5Kh2qAAiisa4Ys2SEqYUQu/fbcb03f4f57ac6efc6c1ff84b3e73b7d/20160401_Pi_NT04P4.jpg)只花200美元打造的小型無人機
(來源:https://www.hackster.io/12590/pi0drone-a-200-smart-drone-with-the-pi-zero-4fec08)

樹莓派是無人機的大腦,PXFmini則提供了8個伺服輸出、慣性感測器、氣壓計以及數個轉接器(I2C/UART/電源);無人機可利用支援Wi-Fi的遊戲手把、經過編程的ROS+Wi-Fi或是傳統RC控制器來操縱。

舊收音機變身多媒體串流平台

樹莓派只能用來做新的東西嗎?當然不,下面這台由網友fizzPOP分享的作品,就是把一台舊收音機改造成現代的網路收音機;這個概念其實很簡單也很容易,因為收音機殼的空間足夠放下一台樹莓派、一個WLAN轉接器、Adafruit液晶顯示器,以及幾個小型開關。

![20160401 Pi NT04P5](//images.contentful.com/15mr7p4rjmth/3Jd0lMD6bKEIY2UOke28g6/359875b8c3648a5ba25dc6cc287a3f6c/20160401_Pi_NT04P5.jpg)舊收音機變身多媒體串流平台
(來源:http://www.instructables.com/id/Raspberry-Pi-Internet-Radio/?ALLSTEPS)

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積木搭建的智慧城市!

想像一下用樂高積木打造一個大型城市,嵌入各種感測器以及馬達,然後讓它的運作自動化、連結到物聯網(IoT)──這是英國工程師Cory Guynn的連網樂高城市,而且仍持續擴建中。這個壯觀的城市有大多數現實世界城市擁有的各種東西,包括自動LED照明、配備OLED顯示器的火車、可顯示溫度的天氣台、交通號誌甚至會動的電梯。

城市的控制是以感測器與嵌入在基礎建設中的馬達遠端遙控並自動執行,其基礎建設連結到一台樹莓派以及數個Arduinos主機板;Cory將所有的連網樂高系統以PubNub網路連在一起,讓它得以擴展,並用Node-Red工具打造儀表板原型。他還開發了一個應用程式,讓感測器以及馬達能傳送物聯網訊息到PubNub,以支援不同的活動例如將樂高城市切換成安全的省電模式;對這座城市的發展有興趣的人歡迎上網(http://www.internetoflego.com/)關注。

![20160401 Pi NT04P6](//images.contentful.com/15mr7p4rjmth/6SJRAH3cPY6cmUa4q0ukeO/b02e403e3eb2396dea2e9235d0ebbea7/20160401_Pi_NT04P6.jpg)英國工程師Cory Guynn 用樹莓派與Arduino打造連網樂高城市
(來源:http://www.internetoflego.com/)

簡易機器人開發板

樹莓派的潛力也可以發揮在機器人、運動控制、馬達控制等關鍵應用;Timothy Freeburn所設計的迷你開發板ZeroBorg,就能幫助使用者輕鬆進行機器人設計。該開發板配備了能獨立分別控制四個馬達以及兩個步進馬達的連結功能,以及能利用紅外線、溫/濕度、陀螺儀、加速度計與光學等各種感測器的類比輸入介面。該開發板只需一個9V電池就可運作。

![20160401 Pi NT04P7](//images.contentful.com/15mr7p4rjmth/2fPimMcAmkICIkiIYu4Wmk/db32116b68ff86b0b380f75d507e90ca/20160401_Pi_NT04P7.jpg)支援機器人設計、以RPi Zero打造的開發板
(來源:https://www.kickstarter.com/projects/frobotics/zeroborg-robotics-for-the-raspberry-pi-zer)

美觀的壁掛萬用曆

Instructable網友Ozua用樹莓派設計了一個美觀的壁掛式萬用曆暨即時資訊中心;該裝置配備簡潔的介面,以樹莓派擔任類似網路伺服器的角色,有自己的首頁用以收集各種即時資訊如交通路況、天氣…等等,家庭成員還可以將自己的行事曆上傳分享。該萬用曆的顯示器是從舊筆記型電腦拆下來,裝在美觀的木框裡。

![20160401 Pi NT04P8](//images.contentful.com/15mr7p4rjmth/1madB7NEc0sqCUe2q4QmIg/8554d95bc24046196efc44620366850f/20160401_Pi_NT04P8.jpg)可顯示各種即時資訊的壁掛式萬用曆
(來源:http://www.instructables.com/id/Raspberry-Pi-Wall-Mounted-Calender-and-Notificatio/)

FM廣播發射器

接下來是英國網站Make Magazine作者David Scheltema與Tyler Winegarner的設計作品;將Raspberry Pi Zero變成磁性FM廣播發射器;它的構造非常簡單,將4吋長的天線焊在樹莓派電路板上當作天線,並安裝PiFM與MPG123軟體。該海盜電台的頻率範圍是1MHz ~ 250MHz,可能會干擾到公用頻段,因此設計者建議將發射頻率定在87.5MHz、108.0MHz。

![20160401 Pi NT04P9](//images.contentful.com/15mr7p4rjmth/36WKZ9Kkjug4sOWocOmgcK/33b829689dadcf671229badfc267100a/20160401_Pi_NT04P9.jpg)以Pi Zero 打造的海盜電台FM發射器
(來源:http://makezine.com/projects/pirate-radio-throwies/)

六足機器蜘蛛

Larry Watkins打造的Hexapi是採用Windows 10物聯網Raspberry Pi 3的六足機器蜘蛛,配備18個獨立的伺服馬達,每隻腳有3個致動器,那些腳都是用3D列印以ABS材料製成。Hexapi以7.4V 5000mAh 25C電池供電,用Xbox 360的無線控制器操作。

![20160401 Pi NT04P10](//images.contentful.com/15mr7p4rjmth/6xOLMaUG3KyAWqE2KOUYiy/7f3a47f9d86f7ce62b37ee6938a4cc22/20160401_Pi_NT04P10.jpg)Hexapi是採用Windows 10物聯網Raspberry Pi 3的六足機器蜘蛛
(來源:https://www.hackster.io/slimordium/hexapod-hexapi-cd836d?ref=part&ref_id=19713&offset=0)

多功能的球…

最後是我自己用Raspberry Pi製作的「Pi球」;這個獨特的開發案在市場上幾乎沒見過類似的。Pi球採用客製化的3D列印外殼,所配備的樹莓派能支援各種應用,例如利用運動追蹤繪出3D空間、無線上網,或是持續追蹤球彈跳的次數。也許還可以將攝影機與球結合,支援室內空間製圖等等。

我是用SolidWorks軟體將空心的外殼分成三個部分,包括兩個半球體以及中間的一片板子,因此球的重量是平均分配的,而不是頭重腳輕(或頭輕腳重),可以順暢的滾動或是直線彈跳。但這意味著我不能用螺絲或是螺栓來組合它們,不然會損壞來自Shapeways的彈性塑膠(Elasto-Plastic)。為了讓球無線,我採用電池來為該裝置供電,而且因為把電池平均放在兩個相對的半球,更有助於球的平衡。

![20160401 Pi NT04P11](//images.contentful.com/15mr7p4rjmth/6kKubyicyQkMQKogGAY2e2/e6e68cca843112acdaa32661c788f5ee/20160401_Pi_NT04P11.jpg) Pi Ball可支援多種應用
(來源:https://www.element14.com/community/community/raspberry-pi/raspberrypi_projects/blog/2015/03/25/pi-ball-the-spherical-and-interactive-raspberry-pi-2-case)

編譯:Judith Cheng

(參考原文: Interesting Raspberry Pi Projects in New Pi Flavors ,by Cabe Atwell)