Einplatinencomputer

Als Einplatinencomputer [engl. Single Board Computer (SBC)] werden Computersysteme bezeichnet, bei denen sich sämtliche elektronischen Komponenten auf einer einzigen Platine befinden. Dazu gehören zum Beispiel Prozessor, Bussystem, Taktgenerator, Arbeitsspeicher (RAM), Ein- bzw. Ausgabeschnittstellen und zum Teil auch Festspeicher (ROM) und Signal-LEDs. Weiterhin können Einplatinencomputer mit Analog-Digital-Wandlern, Zählerbausteinen, Kommunikationsschnittstellen und anderen speziellen Schaltungen an die jeweilige Anwendung angepasst werden.

Anwendung

Rechnersysteme, die auf Einplatinencomputern basieren, werden häufig in der Mess-, Steuer- und Regelungstechnik eingesetzt. In diesen Bereichen können sie fest verdrahtete Steuerungen gut ersetzten, da durch eine Änderung an der Software neue Anforderungen schnell und kostengünstig umgesetzt werden können.

Beispiele

Zu den bekannten Einplatinenrechnern für Endnutzer zählen Arduino, BeagleBoard, Cubieboard, Ethernut, PandaBoard, Raspberry Pi und Tinkerforge. Dadurch, dass diese Rechner immer leistungsfähiger und günstiger geworden sind, werden sie immer häufiger von Privatpersonen für individuelle Projekte verwendet. Der Raspberry Pi ist durch seine große Rechenleistung im Verhältnis zu Computern aus diesem Segment und die Möglichkeit, unkompliziert ein Linux einzusetzen, besonders beliebt. Dadurch hat sich rund um den Raspberry Pi eine große Entwickler-Community gebildet.

Raspberry Pi

Der Raspberry Pi basiert auf einer Plattform mit einem ARM-Prozessor (ARM1176JZF-S) mit 700 MHz, einem SoC (BCM2835) von Broadcom und 512 MB Arbeitsspeicher (RAM). Als Schnittstellen stehen folgende Anschlüsse zur Verfügung: 2 x USB 2.0, FBAS (S-Video), HDMI, 3,5 mm-Klinkenstecker (analog Audio), Ethernet und GPIO-Pins, um zum Beispiel Sensoren direkt anzuschließen. Als Festspeicher kommt ein SD-Kartenlesegerät zum Einsatz. Dadurch können verschiedene SD-Karten mit unterschiedlichen Betriebssystemen oder Konfigurationen genutzt werden. Die Stromversorgung des Raspberry Pi‘s erfolgt über einen Micro-USB-Anschluss oder zwei Pins. Die Größe des gesamten Rechners beträgt gerade einmal 85,60 mm × 53,98 mm × 17 mm.

Varianten

Neben der Standardvariante „Modell-B“ existiert noch die sparsamere Variante „Modell-A“ mit weniger Komponenten. Das Modell-A besitzt nur einen USB-Anschluss, keinen Ethernet Anschluss und nur 256 MB RAM. Dadurch ist die reduzierte Variante günstiger und die maximale Stromaufnahme sinkt von 700 mA auf 500 mA, wobei das nur die maximale Stromaufnahme beschreibt. Ich habe schon das „Modell-B“ an einem 500 mA/h Akku-Pack erfolgreich betrieben. Im Oktober 2013 vermeldete die Raspberry Pi Foundation, dass bisher 1,75 Millionen Einheiten von beiden Varianten hergestellt worden sind und momentan kein Rückgang der weltweiten Nachfrage festgestellt werden kann.

Projekte

Raspberry Pi Camera – Foto & Video

Aufgrund des günstigen Preises (Modell-B ca. 35 Euro und Modell-B ca. 25 Euro) und der geringen Leistungsaufnahme haben sich abseits der ursprünglichen Ausrichtung für Schüler viele interessante Projekte ergeben. So fungiert der Raspberry Pi zum Beispiel als vollwertiges Media-Center, als Cloud-Plattform, um Daten verteilt zu speichern, als Steuerungsplatine in einem Quadrocopter, als Wetterstation, als Webserver, als Wetterballon oder als Erweiterung für normale Haushaltsgeräte.

Ich selber besitze mittlerweile zwei Raspberry Pi Computer. Einer dient zusammen mit der Pi Camera als Plattform für Experimente und mit dem anderen habe ich ein automatisches Backup meiner Blogs bzw. meines Webspaces und meiner Datenbanken realisiert.