Raspberry-Pi-Kochbuch, 2nd Edition

Table of contents

1. Cover
2. Titel
3. Impressum
4. Inhalt
5. Vorwort zur zweiten Auflage
6. 1 Setup und Betrieb
   1. 1.1 Ein Raspberry-Pi-Modell wählen
   2. 1.2 Ein Gehäuse für den Raspberry Pi
   3. 1.3 Auswahl eines Netzteils
   4. 1.4 Eine Betriebssystem-Distribution wählen
   5. 1.5 Eine MicroSD-Karte mit NOOBS beschreiben
   6. 1.6 Das System anschließen
   7. 1.7 Einen DVI- oder VGA-Monitor anschließen
   8. 1.8 Einen Composite-Monitor oder Fernseher verwenden
   9. 1.9 Die Bildgröße auf Ihrem Monitor anpassen
   10. 1.10 Die Leistung maximieren
   11. 1.11 Das Passwort ändern
   12. 1.12 Den Pi direkt in ein Terminal booten
   13. 1.13 Den Raspberry Pi herunterfahren
   14. 1.14 Ein Raspberry-Pi-Kameramodul installieren
   15. 1.15 Bluetooth nutzen
7. 2 Vernetzung
   1. 2.1 Kabelgebundener Anschluss an ein Netzwerk
   2. 2.2 Die IP-Adresse ermitteln
   3. 2.3 Eine statische IP-Adresse einstellen
   4. 2.4 Den Netzwerknamen eines Raspberry Pi einstellen
   5. 2.5 Eine WLAN-Verbindung einrichten
   6. 2.6 Anschluss per Konsolenkabel
   7. 2.7 Den Pi entfernt über SSH steuern
   8. 2.8 Den Pi entfernt per VNC steuern
   9. 2.9 Den Pi entfernt per RDP steuern
   10. 2.10 Filesharing in einem Mac-Netzwerk
   11. 2.11 Den Pi-Screen auf dem Mac nutzen
   12. 2.12 Einen Raspberry Pi als NAS (Network Attached Storage) nutzen
   13. 2.13 Im Netzwerk drucken
8. 3 Betriebssystem
   1. 3.1 Dateien grafisch verschieben
   2. 3.2 Eine Terminal-Session starten
   3. 3.3 In einem Terminal durch das Dateisystem navigieren
   4. 3.4 Dateien oder Ordner kopieren
   5. 3.5 Dateien oder Ordner umbenennen
   6. 3.6 Eine Datei editieren
   7. 3.7 Den Inhalt einer Datei ansehen
   8. 3.8 Eine Datei ohne Editor erzeugen
   9. 3.9 Ein Verzeichnis anlegen
   10. 3.10 Dateien oder Verzeichnisse löschen
   11. 3.11 Befehle mit Superuser-Rechten ausführen
   12. 3.12 Dateizugriffsrechte verstehen
   13. 3.13 Dateizugriffsrechte ändern
   14. 3.14 Den Eigentümer einer Datei ändern
   15. 3.15 Einen Screenshot erzeugen
   16. 3.16 Software installieren mit apt-get
   17. 3.17 Installierte Software mit apt-get löschen
   18. 3.18 Python-Pakete per pip installieren
   19. 3.19 Dateien über die Kommandozeile herunterladen
   20. 3.20 Quellcode mit Git herunterladen
   21. 3.21 Ein Programm oder Skript beim Booten automatisch ausführen
   22. 3.22 Ein Programm oder Skript beim Booten automatisch als Service ausführen
   23. 3.23 Ein Programm oder Skript in regelmäßigen Abständen automatisch ausführen
   24. 3.24 Das Verzeichnissystem durchsuchen
   25. 3.25 Die Kommandozeilen-Historie nutzen
   26. 3.26 Die Prozessoraktivität überwachen
   27. 3.27 Mit Archivdateien arbeiten
   28. 3.28 Angeschlossene USB-Geräte auflisten
   29. 3.29 Ausgaben der Befehlszeile in eine Datei umleiten
   30. 3.30 Dateien verketten
   31. 3.31 Pipes nutzen
   32. 3.32 Die Ausgabe im Terminal unterbinden
   33. 3.33 Programme im Hintergrund ausführen
   34. 3.34 Befehls-Aliase anlegen
   35. 3.35 Datum und Uhrzeit setzen
   36. 3.36 Freien Speicherplatz auf der SD-Karte ermitteln
9. 4 Software
   1. 4.1 Ein Mediacenter einrichten
   2. 4.2 Office-Software auf dem Raspi nutzen
   3. 4.3 Andere Browser installieren
   4. 4.4 Einen Webcam-Server einrichten
   5. 4.5 Einen Emulator für klassische Spielekonsolen ausführen
   6. 4.6 Minecraft Pi Edition ausführen
   7. 4.7 Einen Minecraft-Server ausführen
   8. 4.8 Raspberry-Pi-Radiosender
   9. 4.9 GIMP ausführen
   10. 4.10 Internetradio
10. 5 Python-Grundlagen
    1. 5.1 Zwischen Python 2 und Python 3 wählen
    2. 5.2 Python-Programme mit IDLE editieren
    3. 5.3 Die Python-Konsole nutzen
    4. 5.4 Python-Programme über das Terminal ausführen
    5. 5.5 Variablen
    6. 5.6 Werte ausgeben
    7. 5.7 Benutzereingaben einlesen
    8. 5.8 Arithmetik
    9. 5.9 Strings erzeugen
    10. 5.10 Strings verketten (verbinden)
    11. 5.11 Zahlen in Strings umwandeln
    12. 5.12 Strings in Zahlen umwandeln
    13. 5.13 Die Länge eines Strings bestimmen
    14. 5.14 Die Position eines Strings in einem anderen String suchen
    15. 5.15 Einen Teilstring extrahieren
    16. 5.16 Einen Teilstring durch einen anderen ersetzen
    17. 5.17 Einen String in Groß- oder Kleinbuchstaben umwandeln
    18. 5.18 Befehle bedingt ausführen
    19. 5.19 Werte vergleichen
    20. 5.20 Logische Operatoren
    21. 5.21 Anweisungen genau x-mal ausführen
    22. 5.22 Befehle wiederholen, bis sich eine Bedingung ändert
    23. 5.23 Aus einer Schleife ausbrechen
    24. 5.24 Eine Funktion in Python definieren
11. 6 Python-Listen und -Dictionaries
    1. 6.1 Eine Liste erzeugen
    2. 6.2 Auf Elemente einer Liste zugreifen
    3. 6.3 Die Länge einer Liste ermitteln
    4. 6.4 Elemente zu einer Liste hinzufügen
    5. 6.5 Elemente aus einer Liste entfernen
    6. 6.6 Eine Liste durch Parsing eines Strings erzeugen
    7. 6.7 Iteration über eine Liste
    8. 6.8 Eine Liste durchzählen
    9. 6.9 Eine Liste sortieren
    10. 6.10 Eine Liste zerlegen
    11. 6.11 Eine Funktion auf eine Liste anwenden
    12. 6.12 Ein Dictionary anlegen
    13. 6.13 Auf ein Dictionary zugreifen
    14. 6.14 Elemente aus einem Dictionary entfernen
    15. 6.15 Iteration über Dictionaries
12. 7 Python für Fortgeschrittene
    1. 7.1 Zahlen formatieren
    2. 7.2 Datum & Uhrzeit formatieren
    3. 7.3 Mehrere Werte zurückliefern
    4. 7.4 Eine Klasse definieren
    5. 7.5 Eine Methode definieren
    6. 7.6 Vererbung
    7. 7.7 In eine Datei schreiben
    8. 7.8 Aus einer Datei lesen
    9. 7.9 Pickling
    10. 7.10 Ausnahmebehandlung
    11. 7.11 Module nutzen
    12. 7.12 Zufallszahlen
    13. 7.13 Webanfragen aus Python versenden
    14. 7.14 Kommandozeilenargumente in Python
    15. 7.15 Linux-Befehle aus Python heraus ausführen
    16. 7.16 E-Mail aus Python heraus versenden
    17. 7.17 Einen einfachen Webserver in Python entwickeln
    18. 7.18 Mehrere Dinge gleichzeitig tun
    19. 7.19 Nichts tun mit Python
    20. 7.20 Python mit der Minecraft Pi Edition nutzen
13. 8 Computer Vision
    1. 8.1 SimpleCV installieren
    2. 8.2 Eine USB-Kamera für Computer Vision einrichten
    3. 8.3 Das Raspberry-Pi-Kameramodul für Computer Vision nutzen
    4. 8.4 Münzen zählen
    5. 8.5 Gesichtserkennung
    6. 8.6 Bewegungserkennung
    7. 8.7 Optische Zeichenerkennung
14. 9 GPIO-Grundlagen
    1. 9.1 Den GPIO-Anschluss verstehen
    2. 9.2 Den Raspberry Pi bei der Arbeit mit dem GPIO-Anschluss schützen
    3. 9.3 I2C einrichten
    4. 9.4 Die I2C-Tools nutzen
    5. 9.5 SPI einrichten
    6. 9.6 PySerial installieren, um aus Python heraus auf den seriellen Port zuzugreifen
    7. 9.7 Minicom zum Testen des seriellen Ports installieren
    8. 9.8 Ein Steckbrett mit Schaltdrähten nutzen
    9. 9.9 Ein Steckbrett mit einem Pi-Cobbler nutzen
    10. 9.10 Einen Raspberry Squid nutzen
    11. 9.11 Einen Raspberry-Pi-Squid-Button nutzen
    12. 9.12 5-V-Signale mit zwei Widerständen in 3,3V umwandeln
    13. 9.13 5-V-Signale mit einem Pegelwandler-Modul in 3,3V umwandeln
    14. 9.14 Den Raspberry Pi mit Batterien betreiben
    15. 9.15 Einen Raspberry Pi mit einem LiPo-Akku betreiben
    16. 9.16 Erste Schritte mit dem Sense HAT
    17. 9.17 Erste Schritte mit dem Explorer HAT Pro
    18. 9.18 Erste Schritte mit dem RasPiRobot-Board
    19. 9.19 Erste Schritte mit einem Pi-Plate-Prototyping-Board
    20. 9.20 Ein HAT-Modul (Hardware At Top) entwickeln
    21. 9.21 Das Pi Compute Module
    22. 9.22 Der Pi Zero
15. 10 Hardware steuern
    1. 10.1 Eine LED anschließen
    2. 10.2 Die GPIO-Pins in sicherem Zustand verlassen
    3. 10.3 Die Helligkeit einer LED steuern
    4. 10.4 Einen Summton erzeugen
    5. 10.5 Hochleistungs-Gleichstromgeräte mit einem Transistor schalten
    6. 10.6 Ein Hochleistungsgerät mit einem Relais schalten
    7. 10.7 Ein Hochspannungs-Wechselstromgerät steuern
    8. 10.8 Eine Benutzerschnittstelle zum Ein- und Ausschalten von Komponenten
    9. 10.9 Eine Benutzerschnittstelle für die PWM-Steuerung von LEDs und Motoren
    10. 10.10 Die Farbe einer RGB-LED ändern
    11. 10.11 Mit vielen LEDs arbeiten (Charlieplexing)
    12. 10.12 Ein Analoginstrument als Anzeige nutzen
    13. 10.13 Mit Interrupts programmieren
16. 11 Motoren
    1. 11.1 Servomotoren steuern
    2. 11.2 Servomotoren präzise steuern
    3. 11.3 Eine große Anzahl von Servomotoren steuern
    4. 11.4 Die Geschwindigkeit eines Gleichstrommotors steuern
    5. 11.5 Die Drehrichtung eines Gleichstrommotors steuern
    6. 11.6 Einen unipolaren Schrittmotor nutzen
    7. 11.7 Einen bipolaren Schrittmotor nutzen
    8. 11.8 Einen bipolaren Schrittmotor mit einem Schrittmotor-HAT steuern
    9. 11.9 Ein RasPiRobot-Board zur Steuerung eines bipolaren Schrittmotors nutzen
    10. 11.10 Einen einfachen Robot-Rover bauen
17. 12 Digitale Eingänge
    1. 12.1 Einen Taster anschließen
    2. 12.2 Etwas per Taster umschalten
    3. 12.3 Einen Wipp- oder Schiebeschalter nutzen
    4. 12.4 Einen Drei-Wege-Schalter nutzen
    5. 12.5 Eine Taste entprellen
    6. 12.6 Einen externen Pull-up-Widerstand nutzen
    7. 12.7 Einen Drehgeber nutzen
    8. 12.8 Eine Matrixtastatur nutzen
    9. 12.9 Bewegungen erkennen
    10. 12.10 Den Raspberry Pi um GPS erweitern
    11. 12.11 Tastendruck abfangen
    12. 12.12 Bewegungen der Maus abfangen
    13. 12.13 Eine Echtzeituhr nutzen
18. 13 Sensoren
    1. 13.1 Ohmsche Widerstände nutzen
    2. 13.2 Licht messen
    3. 13.3 Temperatur mit Thermistor messen
    4. 13.4 Methan erkennen
    5. 13.5 Eine Spannung messen
    6. 13.6 Spannungen zu Messzwecken reduzieren
    7. 13.7 Ohmsche Sensoren mit einem A/D-Wandler nutzen
    8. 13.8 Temperatur mit einem A/D-Wandler messen
    9. 13.9 Die CPU-Temperatur des Raspberry Pi messen
    10. 13.10 Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck mit einem Sense HAT messen
    11. 13.11 Temperatur messen per digitalem Sensor
    12. 13.12 Beschleunigung messen
    13. 13.13 Die IMU des Sense HAT nutzen
    14. 13.14 Den magnetischen Norden mit dem Sense HAT bestimmen
    15. 13.15 Magneten mit einem Reedschalter aufspüren
    16. 13.16 Magneten mit dem Sense HAT aufspüren
    17. 13.17 Entfernungen messen
    18. 13.18 Berührungssensoren nutzen
    19. 13.19 Sensorwerte ausgeben
    20. 13.20 Daten auf einem USB-Flash-Laufwerk speichern
19. 14 Displays
    1. 14.1 Ein vierstelliges LED-Display nutzen
    2. 14.2 Nachrichten auf einer I2C-LED-Matrix ausgeben
    3. 14.3 Das Matrix-Display des Sense HAT nutzen
    4. 14.4 Nachrichten auf einem alphanumerischen LCD HAT ausgeben
    5. 14.5 Nachrichten auf einem alphanumerischen LC-Display ausgeben
    6. 14.6 Ein grafisches OLED-Display nutzen
    7. 14.7 Adressierbare RGB-LED-Streifen nutzen
20. 15 Das Internet der Dinge
    1. 15.1 GPIO-Ausgänge über eine Webschnittstelle steuern
    2. 15.2 Sensorwerte auf einer Webseite ausgeben
    3. 15.3 E-Mails und andere Nachrichten per IFTTT versenden
    4. 15.4 Tweets senden per ThinkSpeak
    5. 15.5 CheerLights
    6. 15.6 Sensordaten an ThingSpeak senden
    7. 15.7 Mit Dweet und IFTTT auf Tweets reagieren
21. 16 Arduino und Raspberry Pi
    1. 16.1 Einen Arduino per Raspberry Pi programmieren
    2. 16.2 Mit dem Arduino über den seriellen Monitor kommunizieren
    3. 16.3 PyFirmata einrichten und einen Arduino von einem Raspberry Pi steuern
    4. 16.4 Digitale Ausgänge des Arduino vom Raspberry Pi steuern
    5. 16.5 PyFirmata mit der seriellen Schnittstelle (TTL-Pegel) nutzen
    6. 16.6 Digitale Eingänge des Arduino mit PyFirmata einlesen
    7. 16.7 Analoge Eingänge des Arduino mit PyFirmata einlesen
    8. 16.8 Digitale Ausgänge (PWM) mit PyFirmata nutzen
    9. 16.9 Einen Servo mit PyFirmata steuern
    10. 16.10 Maßgeschneiderte serielle Kommunikation mit dem Arduino
    11. 16.11 Maßgeschneiderte Kommunikation mit dem Arduino über I2C
    12. 16.12 Kleine Arduinos mit dem Raspberry Pi nutzen
    13. 16.13 Erste Schritte mit dem aLaMode-Board und einem Raspberry Pi
    14. 16.14 Ein Arduino-Shield mit einem aLaMode-Board und einem Raspberry Pi nutzen
22. A Teile und Lieferanten
23. B Pin-Belegungen
24. Index
25. Über den Autor