Ide dibalik Raspberry Pi diawali dari keinginan untuk mencetak pemrogram generasi baru. Seperti disebutkan dalam situs resmi Raspberry Pi Foundation, waktu itu Eben Upton, Rob Mullins, Jack Lang, dan Alan Mycroft, dari Laboratorium Komputer Universitas Cambridge memiliki kekhawatiran melihat kian turunnya keahlian dan jumlah siswa yang hendak belajar ilmu komputer. Mereka lantas mendirikan yayasan Raspberry Pi bersama dengan Pete Lomas dan David Braben pada 2009. Tiga tahun kemudian, Raspberry Pi Model B memasuki produksi massal. Dalam peluncuran pertamanya pada akhir Febuari 2012 dalam beberapa jam saja sudah terjual 100.000 unit. Pada bulan Februari 2016, Raspberry Pi Foundation mengumumkan bahwa mereka telah menjual 8 juta perangkat Raspi, sehingga menjadikannya sebagai perangkat paling laris di Inggris.
Nama Rasperry Pi sudah sangat sering kita dengar jika sedang membahas teknologi masa depan berkonsep IOT (Internet Of Things). Raspberry adalah sebuah komputer kecil (mini PC) yang dapat dipergunakan untuk menjalankan program seperti komputer pada umumnya. Hanya saja, spesifikasi dari Raspberry Pi tidaklah setinggi PC pada umumnya. Oleh karena itulah, Raspberry Pi atau lebih sering disingkat Raspi bisa juga disebut microprocessor.
Seperti yang sudah dijelaskan di atas, kita dapat menjalankan berbagai sistem operasi berbasis linux, android, bahkan baru baru ini sudah ada yang namanya Windows 10 IOT Core. Sama seperti PC pada umumnya, raspi juga mempunyai berbagai komponen processor, ram, sound card, usb port, disk drive (menggunakan SD Card). Karena memiliki ukuran yang kecil dan spesifikasi yang cukup mempuni untuk menjalankan task task yang ringan terutama yang berhubungan dengan embedded system hardware, raspi pun sering dijadikan controller/server mini dalam beberapa proyek/research seputar IOT (Internet Of Things).
Raspberry Pi 3 Model B+
Raspberry Pi mempunyai banyak versi, saat ini yang terbaru adalah Raspberry Pi 3 model B/B+. Perbedaan dari setiap versi biasanya berbeda dalam hal spesifikasi ram, wifi support, dll.
Beberapa generasi Raspberry Pis telah dirilis. Semua model memiliki sistem Broadcom pada chip (SoC) dengan Central Processing Unit (CPU) terintegrasi yang kompatibel dengan ARM dan Graphic Processing Unit (GPU) on-chip.
Kecepatan prosesor berkisar dari 700 MHz hingga 1,4 GHz untuk Pi 3 Model B +; memori on-board berkisar dari 256 MB hingga 1 GB RAM. Kartu Secure Digital (SD Card) digunakan untuk menyimpan sistem operasi dan memori program dalam ukuran SDHC atau MicroSDHC. Board memiliki satu hingga empat port USB. Untuk output video menggunakan HDMI dan video komposit (Video Jack), dengan jack phone 3,5 mm standar untuk output audio. Output tingkat rendah disediakan oleh sejumlah pin GPIO yang mendukung protokol umum seperti I²C . B-model memiliki port Ethernet 8P8C dan untuk Pi 3 dan Pi Zero W memiliki Wi-Fi 802.11n dan Bluetooth on-board.
2.2 Perangkat keras (Hardware)
Perangkat keras Raspberry Pi telah berevolusi melalui beberapa versi yang menampilkan variasi dalam kapasitas memori dan dukungan beberapa perangkat.
Diagram blok ini menjelaskan Model B dan B +; Model A dan A +, dan Pi Zero adalah sama, tetapi tidak pada komponen hub Ethernet dan USB . Adaptor Ethernet terhubung secara internal ke port USB tambahan (USB Hub). Pada Model A, A +, dan Pi Zero, port USB terhubung langsung ke sistem pada chip (SoC). Pada Pi Zero, port USB juga terhubung langsung ke SoC, tetapi menggunakan port micro USB (OTG).
1. Central Processing Unit (CPU) / Processor
Broadcom BCM2835 SoC digunakan dalam generasi pertama Raspberry Pi agak setara dengan chip yang digunakan dalam generasi pertama modern smartphone (CPU ARMv6 arsitektur), yang mencakup 700 MHz ARM11 prosesor 76JZF-S , Graphic Processing Unit VideoCore IV (GPU), dan RAM. CPU ini memiliki cache level 1 (L1) dari 16 KB dan tingkat 2 (L2) cache 128 KB. Level 2 cache digunakan terutama oleh GPU. SoC ditumpuk di bawah chip RAM, jadi hanya ujungnya yang terlihat.
Model V1.1 sebelumnya dari Raspberry Pi 2 menggunakan Broadcom BCM2836 SoC dengan prosesor 900 MHz 32-bit quad-core ARM Cortex-A7 , dengan 256 KB Shared L2 cache. Raspberry Pi 2 V1.2 ditingkatkan ke Broadcom BCM2837 SoC dengan prosesor 64-bit quad-core ARM Cortex-A53 1,2 GHz , SoC yang sama yang digunakan pada Raspberry Pi 3, tetapi underclocked (Secara default) ke kecepatan CPU 900 MHz yang sama dengan V1.1. SoC BCM2836 tidak lagi diproduksi (akhir tahun 2016).
Raspberry Pi 3+ menggunakan Broadcom BCM2837B0 SoC dengan prosesor 64-bit quad-core ARM Cortex-A53 1,4 GHz, dengan cache L2 512 KB.
2. Random Access Memory (RAM)
Pada Board Model B versi beta yang lebih lama, 128 MB dialokasikan secara default ke GPU, menyisakan 128 MB untuk CPU. Pada rilis 256 MB pertama Model B (dan Model A). Perpecahan default adalah 192 MB (RAM untuk CPU), yang seharusnya cukup untuk decoding video 1080p standalone, atau untuk simple 3D, tapi mungkin tidak untuk keduanya bersama-sama. 224 MB hanya untuk Linux, dengan hanya framebuffer 1080p , dan kemungkinan akan gagal untuk video atau 3D. 128 MB untuk 3D berat, mungkin juga dengan video decoding (misalnya XBMC).
Untuk Model B yang lebih baru dengan 512 MB RAM awalnya ada file memori terpisah yang baru dirilis (arm256_start.elf, arm384_start.elf, arm496_start.elf) untuk 256 MB, 384 MB dan 496 MB CPU RAM (dan 256 MB, 128 MB dan RAM video 16 MB). Tapi seminggu kemudian, RPF merilis versi baru dari start.elf yang dapat membaca entri baru di config.txt (gpu_mem = xx) dan secara dinamis dapat menetapkan jumlah RAM (dari 16 hingga 256 MB) ke GPU, sehingga metode pemisahan memori yang lama dapat terbantu.
Raspberry Pi 2 dan Raspberry Pi 3 memiliki RAM 1 GB. Raspberry Pi Zero dan Zero W memiliki 512 MB RAM.
3. Jaringan /Networking
Model A, A +, dan Pi Zero tidak memiliki Port Ethernet dan umumnya terhubung ke jaringan menggunakan Ethernet USB atau adaptor Wi-Fi yang disediakan oleh pengguna secara eksternal . Pada Model B dan B + port Ethernet disediakan oleh adaptor Ethernet USB bawaan menggunakan chip SMSC LAN9514. Raspberry Pi 3 dan Pi Zero W (nirkabel) dilengkapi dengan 2,4 GHz WiFi 802.11n (150 Mbit / dtk) dan Bluetooth 4.1 (24 Mbit / dtk) berdasarkan chip FullMAC Broadcom BCM43438 tanpa dukungan resmi untuk mode Monitor tetapi dapat diimplementasikan melalui tambalan firmware tidak resmi dan Pi 3 juga memiliki port Ethernet 10/100. Raspberry Pi 3B + dilengkapi Wifi-band ganda IEEE 802.11 b/g/n/ac WiFi , Bluetooth 4.2 , dan Gigabit Ethernet (terbatas sekitar 300 Mbit / dtk)..
4. Video Controller (VGA)
video controller dapat menghasilkan resolusi TV modern standar, seperti HD dan Full HD , dan resolusi monitor yang lebih tinggi atau lebih rendah serta resolusi TV CRT NTSC atau PAL yang lebih tua.
Resolusi yang lebih tinggi, seperti, hingga 2048 × 1152 juga dapat berjalan, atau bahkan 3840 × 2160 pada 15 Hz (terlalu rendah frame rate untuk memainkan video). Perhatikan juga bahwa memungkinkan resolusi tertinggi tidak berarti bahwa GPU dapat melakukan decode format video; Faktanya, RasPi diketahui tidak berfungsi dengan baik untuk H.265 (pada resolusi tinggi).
Meskipun Raspberry Pi 3 tidak memiliki hardware decoding H.265, Untuk CPU lebih kuat dari pendahulunya, berpotensi cukup cepat untuk memungkinkan decoding video H.265-encoded dalam perangkat lunak. GPU dalam Raspberry Pi 3 berjalan pada frekuensi clock yang lebih
tinggi dari 300 MHz atau 400 MHz, dibandingkan dengan versi sebelumnya yang berjalan pada 250 MHz.
Raspberry Pi juga dapat menghasilkan sinyal video komposit 576i dan 480i , seperti yang digunakan pada layar TV lama ( CRT ) dan monitor yang lebih murah melalui konektor standar - baik RCA atau konektor phone 3,5 mm tergantung pada model.
5. Konektor
a. Raspberry Pi Zero
Lokasi konektor dan IC pada Raspberry Pi Zero
b. Raspberry Pi 1 Model A+
Lokasi konektor dan IC utama pada Raspberry Pi 1 Model A+
c. Raspberry Pi 1 Model B+
Lokasi konektor dan IC utama pada Raspberry Pi 1 Model B+
d. Raspberry Pi 3 Model B
Lokasi konektor dan IC utama pada Raspberry Pi 3 Model B
6. General purpose input-output (GPIO) connector
Raspberry Pi 1 Model A + dan B +, Pi 2 Model B, Pi 3 Model B dan B +, dan Pi Zero dan Zero W GPIO J8 memiliki pinout 40-pin. Raspberry Pi 1 Model A dan B hanya memiliki 26 pin pertama.
GPIO #
Func 2.
Pin#
Pin#
Func 2.
GPIO #
+3,3 V
1
2
+5 V
2
SDA1 (I²C)
3
4
+5 V
3
SCL1 (I²C)
5
6
GND
4
GCLK
7
8
TXD0 (UART)
14
GND
9
10
RXD0 (UART)
15
17
GEN0
11
12
GEN1
18
27
GEN2
13
14
GND
22
GEN3
15
16
GEN4
23
+3,3 V
17
18
GEN5
24
10
MOSI (SPI)
19
20
GND
9
MISO (SPI)
21
22
GEN6
25
11
SCLK (SPI)
23
24
CE0_N (SPI)
8
GND
25
26
CE1_N (SPI)
7
(Pi 1 Model A dan B berhenti di sini)
EEPROM
ID_SD
27
28
ID_SC
EEPROM
5
N / A
29
30
GND
6
N / A
31
32
12
13
N / A
33
34
GND
19
N / A
35
36
N / A
16
26
N / A
37
38
IN digital
20
GND
39
40
Digital OUT
21
Model B rev. 2 juga memiliki pad (disebut P5 di papan dan P6 pada skema) dari 8 pin menawarkan akses ke koneksi 4 GPIO tambahan.
Fungsi
Func 2.
Pin#
Pin#
Func 2.
Fungsi
N / A
+5 V
1
2
+3,3 V
N / A
GPIO28
GPIO_GEN7
3
4
GPIO_GEN8
GPIO29
GPIO30
GPIO_GEN9
5
6
GPIO_GEN10
GPIO31
N / A
GND
7
8
GND
N / A
Model A dan B menyediakan akses GPIO ke status LED ACT menggunakan GPIO 16. Model A + dan B + menyediakan akses GPIO ke status LED ACT menggunakan GPIO 47, dan LED status daya menggunakan GPIO 35.
2.3 Raspberry Pi Operating System (Sistem Operasi)
Untuk menggunakan Raspberry pi kita memerlukan operating system(contoh OS : windows, linux,mac ,Unix dst) yg dijalankan dari SD card pad board Rasberrry tdk seperti pada board microcontroller AVR yg selama ini kita pakai tanpa OS . Operating system yang banyak dipakai antara lain Linux distro Raspbian . OS disimpan di SD card dan saat proses boot OS hanya bisa dari SD card tdk dari lokasi lain.
OS yang bisa di jalankan di Raspberry board antara lain : Arch Linux ARM, Debian GNU/Linux, Gentoo, Fedora, FreeBSD, NetBSD, Plan 9, Inferno, Raspbian OS, RISC OS dan Slackware Linux.
Jadi dalam menggunakan microcomputer Raspberry Pi ini kita seperti menggunakan PC yg berbasis linux plus yg mempunyai input output digital spt yg ada di board microcontroller. Gambar Berikut ini contoh 1 set micro computer Raspberry Pi dgn OS LINUX Rasbian yang siap pakai:
CARA ke-1: Instalasi OS untuk Raspberry Pi
Sebelum instalasi yang perlu siapkan adalah SD Card minimal berkapasitas 4GB disarankan 8GB.
1. Pasang SD Card ke laptop anda atau jika di PC pasang SD Card Reader dan masukkan SD Card ke SD Card Reader
2. Download OS Raspbian
3. Extraxt file hasil download
4. File hasil extract berekrensi *.img di install ke SD Card menggunakan software . Win32DiskImager
Install file *img OS ke SD Card
Cara ke-2 Instalasi OS dengan NOOBS (New Out Of Box Software)
Noobs adalah tool untuk menginstal sistem operasi dengan mudah untuk Raspberry Pi . Menggunakan software ini Anda akan dapat dengan mudah memilih sistem operasi
pilihan Anda dan menginstalnya pada Raspberry Pi .
Berikut Sistem Operasi saat ini
termasuk dalam noobs :
• Raspbian
• Pidora
• OpenELEC
• RaspBMC
• OS RISC
• Arch Linux
Tahap instalasi OS dengan NOOBS:
Langkah 1: Download noobs
download noobs dari sini: http://www.raspberrypi.org/downloads
Langkah 2: Format SD Card
format kartu SD Anda menggunakan Tool, download dari: https://www.sdcard.org/downloads/formatter_4/
Anda perlu mengatur option “FORMAT SIZE ADJUSTMENT” pilih “ON” dalam menu “Options”. untuk memastikan bahwa seluruh volume kartu SD diformat, dan bukan hanya satu partisi.
Langkah 3: Copy noobs ke SD card
Ekstrak file dari noobs zip file yang Anda download pada langkah pertama.
Menyalin file diekstrak ke SD Card yang baru saja Anda format
Pada boot pertama partisi “RECOVERY” FAT akan otomatis diubah ukurannya untuk minimum,dan daftar OS yang tersedia untuk menginstal akan ditampilkan.
Daftar hardware yg dibutuhkan untuk memulai project Raspberry pi antara lain:
1. Raspberry pi board
2. SD card (direkomndasikan min 8GB)
3. Micro USB charger HP
4. USB keyboard
5. HDMI/composite video cable
6. HDMI monitor/TV
7. USB mouse
8. LAN cable dan modem untuk koneksi ke internet(optional).
Tahap Instalasi Hardware
1. Setelah SD Card terinstall OS raspbian lepas dari SD CArd reader di PC anda dan
masukan SD card ke soket SD Card di Raspberry Pi board. Selanjutnya pasang device pendukung lainya di Raspberry pi board.
2. TV LCD yg mempunyai port HDMI hubungkan dgn kabel HDMI ke port HDMI Raspberry pi atau TV analog dihubungkan dgn soket RCA. Alternatif lain Raspberry pi dihubungkan ke monitor PC dgn kabel HDMI to VGA converter
3. Keyboard dan mouse ke port USB dari Raspberry pi
4. Power suply melalui mini USB Port tegangan 5 volt Dc dengan arus minimal
700mA.
Raspberry Pi First Booting
Setelah hardware pendukung (sd card,monitor,keyboard dan mouse) semua terpasang hidupkan power suply 5 v DC
· Pada boot pertama akan muncul menu Raspi-config.
Kita diminta merubah pengaturan seperti zona waktu dan lokal jika kita inginkan
· pilih pilihan kedua:
expand_rootfs
dan pilih ‘yes’ untuk reboot
· Raspberry Pi akan reboot dan Anda akan melihat login Raspberry pi:
lalu ketik:
pi
· Anda akan diminta untuk Password Anda
ketik untuk password:
raspberry
· Anda kemudian akan melihat prompt:
pi @ Raspberry ~ $
· Untuk memulai tampilan desktop GUI ketik :
Startx.
1.4 Kelebihan dan kekurangan Raspberry
1. Kelebihan Raspberry Pi
Kelebihan utama Raspberry Pi adalah ia dapat melakukan segala hal yang dapat dilakukan oleh komputer/laptop dengan sistem operasi Linux. Misalnya, membuat server, membuat program dengan berbagai macam bahasa, terutama bahasa tingkat tinggi seperti Python. Untuk fungsi sehari-hari,
Raspberry dapat menjalankan sistem operasi berbasis GUI, sehingga dapat menggunakannya untuk melakukan pekerjaan standard seperti browsing, mendengarkan musik, nonton film, bermain game, mengetik dll.Untuk penggunaan tingkat lanjut, Raspberry Pi hampir tidak memiliki batasan. Banyak sekali kemungkinan pengembangan aplikasi yang dapat dilakukan dengan menggunakan Raspberry Pi.
Raspberry Pi seakan menggantikan fungsi komputer, tapi dalam bentuk mini. Raspberry Pi bisa disamakan dengan sebuah komputer mini. Anda dapat menjalankan sistem operasi lengkap, seperti Linux dan Android pada Raspberry Pi. Anda juga dapat membuat program pada sistem operasi tersebut yang dapat mengontrol fungsi sistem dan pin general purpose input output yang tersedia. Raspberry Pi didesain untuk digunakan pada level yang lebih tinggi. Dengan perangkat keras yang telah terintegrasi yang bisa digunakan untuk mengatur peralatan seperti ethernet, video, audio processing, jumlah RAM yang besar dan jumlah penyimpanan yang hampir tak terbatas.
Raspberry Pi berjalan menggunakan sistem operasi open source, Linux. Raspberry Pi juga dapat dihubungkan dengan ke monitor komputer biasa, dan tambahan port untuk menghubungkannya dengan mouse dan keyboard. Dan untuk penyimpanan data, Raspberry Pi tidak menggunakan Hard Disk namun Raspberry Pi dapat menggunakan SD Card untuk menyimpan data, baik itu data Operating System ataupun untuk media penyimpanan data jangka panjang. Dengan memanfaatkan teknologi SoC (system on chip), Raspberry Pi berjalan di atas arsitektur ARM11 seperti yang dapat ditemui pada iPhone 3G maupun smartphone lain dan dilengkapi dengan videocore 4 GPU yang mampu memutar video dengan kualitas BluRay.
2. Kekurangan Raspberry Pi
Raspberry Pi dapat membaca sensor digital secara langsung, akan tetapi Raspberry Pi tidak bisa langsung dihubungkan dengan sensor analog. Raspberry Pi yang menggunakan sistem operasi dan SD card yang memerlukan prosedur khusus ketika ingin mematikannya. Jadi harus di-shutdown sebagaimana komputer pada umumnya.
Raspberry Pi mungkin akan terdapat sedikit lebih lambat karena kernel Linux pada sistem operasi Raspberry Pi memiliki fungsi prioritas proses seperti yang dimiliki oleh semua sistem operasi. Kernel linux harus menangani banyak proses dengan prioritas yang ditentukan, sehingga proses menggerakkan lengan akan lebih lambat.
Posts
