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[MagPi 89期] 扩展树莓派功能的50个DIY工具

[MagPi 89期] 扩展树莓派功能的50个DIY工具

作者: 启莘风 | 来源:发表于2020-03-16 14:09 被阅读0次

    文章信息

    本文翻译自The MagPi 89期(2020年01月刊)- Feature

    原文标题: 50 Raspberry Pi 4 Tips & Tools

    原文作者: Mark Vanstone

    翻译: 启莘风

    点击文章末端“阅读原文”可获取全文(若无法跳转可用浏览器打开)。

    欢迎各大论坛网站转载分享。

    转载请注明原文作者及中文译文出处,并以原文超链接或二维码形式注明中文译文出处:启莘风。

    The MagPi杂志简介与译者注

    MagPi是面向创客的终极杂志,它包含以Raspberry Pi为主题的创新项目、评论、教程、操作方法以及新闻和活动。

    2012年,MagPi作为树莓派社区的杂志,由爱好者发行。现在由Raspberry Pi官方认可并发行,每月一刊。现已成为市场上最畅销的计算机杂志之一。对于任何对技术有浓厚兴趣的人来说,这都是不错的选择。


    网络上不乏众多爱好者对多期MagPi杂志进行了汉化,但因为各种原因,大多都已暂停或停止了更新。

    本公众号启莘风将从2020年1月刊(第89期)开始,对每期杂志的文章进行汉化翻译,旨在为国内的创客和树莓派开发者们提供实用的中文学习资源,分享国内外的树莓派应用案例。希望能够激发更多的创新灵感,期待得到各位的支持!


    树莓派The MagPi杂志 第89期封面

    作者按

    无论你是刚刚入手树莓派进行开发的新手,还是利用树莓派工作多年的专家,总是有一些新的工具和技术需要学习。对于创客社区的新手而言,这份清单将向你介绍你可能从未听到过的工具和最适用于树莓派项目的开发软件;对于已有一定经验的开发者来说,这也提供了一份在您工作室中可能尚缺的工具的采购清单。如果你采购齐全了这50个工具,你或许需要一个更大的工作室了。

    注意: 部分工具使用通电与发热部件。请一定遵守操作说明,并切忌在无人时使用发热部件。

    (原文所述工具经过译者重新整理,且本文对各工具的介绍顺序经过调整,与原文不完全一致。)


    A. 常用套件

    01. 3D打印机

    “打印一些立体玩意儿的想法,放在几年前就好像一部科幻片。”

    3D打印机是创客领域中相当新的成员。能够打印出可靠的东西,在几年前就像科幻小说,但现在已然成为了现实。(译者注:可以利用打印机完成创意产品的快速开发,如:基于树莓派的智能机器人的塑料外壳及零部件等。)

    打印机有多种尺寸和价格,因此您可以将打印机与预算和要求相匹配。打印细丝的材料也有多种选择,例如PLA是一个很好的初学者选择(译者注:聚乳酸塑料)或ABS(译者注:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)和许多其他更专业的类型。如果您有时间和耐心,可以花不到100英镑买一个小的未组装的小东西;但是为了获得更好的质量和体验更少的挫败感,您可能需要花费更多。

    电机会在三个方向上移动打印头和加热的平板床,以进行熔化的分层堆积。细丝被推入挤出机头,并在到达打印表面之前融化。

    02. 面包板

    面包板是无焊电路板,可用于项目的快速原型制作。电路板有几种尺寸,并由一组小孔矩阵阵列组成,可以在其中插入组件和跳线以构成电路。

    (可参见magpi.cc/breadboard)

    03. 扬声器


    一些项目需要树莓派发出声音,并且通常声音质量取决于您使用的扬声器的类型。如果您需要嘟嘟声,则可以使用小型压电扬声器。其他情况下,您可能需要更大的动态扬声器。

    (可参见magpi.cc/piratemini)

    04. LED发光二极管

    LED(发光二极管)有点像非常小的高效灯泡。当电流通过时它们会发光,但是需要正确连接。因为它们是二极管,所以电流仅以一种方式流动,这与常规灯泡不同。

    (可参见magpi.cc/leds)

    05. 电阻

    电阻器用于电路中,以减少电流。使用它们的原因有很多,包括改变LED的亮度。它们可以是一个固定值,带有条纹以指示电阻,或通过滑块或刻度盘更改电阻。

    (可参见magpi.cc/resistorkit)

    06. 马达

    当电流施加到电动机时,中心的主轴进行旋转。它的旋转是由电流流动形成的电磁场引起的。电动机尺寸,从微型无人机电动机到工业电动机,多种多样。

    (可参见magpi.cc/motors)

    07. 二极管

    二极管被称为半导体,因为它们仅在一个方向上导电。这一特性在很多场景下都很有用。例如,如果将树莓派连接到电机,利用二极管可以防止树莓派设备损坏。

    (可参见magpi.cc/diodes)

    08. 传感器

    传感器使我们能够捕获有关我们周围世界的数据。电子传感器的类型很多。您可能需要检测光线或振动、声音或热量,则可使用传感器用于这些场景,或者更多情况下。

    (可参见magpi.cc/sensors)

    09. 代码编辑器

    树莓派有几种代码编辑器。IDLE曾经是Raspbian中的标准Python编辑器,但是现在您可能想尝试一下Thonny或Geany(译者注:这两种编辑器已安装至预装推荐软件的官方Raspbian系统中)。如果您喜欢尝试,可以尝试安装PyCharm。

    (可参见magpi.cc/texteditors)

    10. SSH和VNC

    如果要裸机运行树莓派(不带显示器,键盘和鼠标),则可能要通过使用提供终端的SSH输入命令来连接到树莓派,或者可以使用带有VNC的窗口版本。(译者注:通常需要在SSH终端中打开VNC权限。)

    (可参见magpi.cc/vnc)

    11. 烧录工具

    由于树莓派的启动通常从microSD卡(译者注:也称TF卡)上的操作系统启动,因此您将需要一种方法来首先将操作系统烧录进TF卡中。为此所需的开源程序为Balena - Etcher(译者注:此外还有Win32DiskImager等工具)。

    (可参见magpi.cc/etcher)


    B. 手工工具套件

    12. 夹钳

    用于将构建的各个部件放在一起,直到卡住固定,或需要对其进行改装。

    13. 鳄鱼夹

    无需焊接、胶带或面包板,即可将一个组件连接到另一个组件。

    14. 剥线钳

    将连接件捏到电线上,将其固定到连接件上。也可以切割或剥线。

    15. 螺丝刀

    你需要一些不同尺寸或种类的螺丝刀(译者注:用于电子产品改装的小型改锥,或普通尺寸的改锥;一字形、十字形、六芒星形等)。

    16. 美工刀

    “史丹利刀”最适合大多数工作,但您可能还想要更轻型的类型。

    17. 镊子

    当小螺丝消失时,镊子可使您摆脱困境。

    18. 热胶枪

    有时没有替代品时可使用热胶枪,但不适合年轻人(译者注:气味等有害健康)。

    19. 手钻

    大多数时候,无电线的手钻是最好的。

    20. 锯子

    有用于金属、塑料零件的钢锯,有用于大型建筑工地的曲线锯、圆形锯,也有用于切斜角的斜切锯。

    21. 鼻钳

    任何时候都应准备好一套鼻钳。


    C. 储存、收纳设备

    22. U盘

    使用USB驱动器为树莓派添加额外的存储空间。与microSD卡相比,您可以存储更多文件,并且可以将文件从另一台计算机传输到树莓派。

    23. 存储卡

    请确保您有多个microSD卡。8GB microSD卡可用于安装Raspbian和其他操作系统。最好使用常规的microSD卡和至少另一张卡来测试项目。

    24. 收纳盒

    在制作项目时,您会反复放置、取用其他套件,更不用说电缆、组件和树莓派开发板了。在购物清单中添置一个储物盒,将所有物品收纳在一个地方。


    D. DIY改造装备

    25. 裁纸器

    裁纸器使您可以在纸质或薄卡片上切割清晰的直线,比起直尺和手工刀要快得多。小型修剪器很适合修剪照片。优质的修剪器将耐用数年。

    (可参见magpi.cc/papertrimmer)

    26. 工艺切割机

    这些机器非常类似于绘图仪,但是用刀代替笔。他们可以用纸和相当厚的卡片剪出非常复杂的设计。它们的工作性能可能有点不稳定,通常需要粘性的载体板才能正常工作。

    (可参见magpi.cc/vinylcutters)

    27. 激光切割、雕刻机

    激光切割机、雕刻机将激光射向材料,以切开材料或在表面上留下痕迹或凹痕,这取决于激光的强度。对于切割不规则的木质形状非常有效。

    (可参见magpi.cc/lasercutters)

    28. 覆膜机

    覆膜是用塑料薄膜涂覆材料的过程。这样可以防止材料受潮和其他损坏,但这也使材料变厚。塑料覆膜具有各种厚度和表面光洁度。

    (可参见magpi.cc/laminator)

    29. 导电颜料

    这种涂料通常呈黑色,装在管子中,可用于在纸或卡上绘制电路,或改善组件之间的不良连接,甚至在材料上创建触敏区域。几分钟后干燥。

    (可参见magpi.cc/electricpaint)

    30. 亚克力和热塑性片材

    亚克力(丙烯酸)塑料板非常坚硬,可以使用锯或数控刻槽机切割。而热塑性塑料板在用热风枪加热时具有延展性。再次冷却后,热塑性塑料将保持其新形状。

    (可参见magpi.cc/plasticsheets)

    31. 多晶塑料

    该材料通常以颗粒或珠粒形式提供。您可以在沸水中加热它们,它们会结成团块。在仍然温暖的情况下,您可以在其变硬前十分钟左右,将塑料进行成型。

    (可参见magpi.cc/polymorphicplastic)

    32. 铝箔

    铝箔纸可从便利店和超市买到。它可用作电路中的导体,屏蔽层以减少电磁干扰,还可以将光和热反射离开或朝向某个区域。

    (可参见magpi.cc/alufoil)

    33. 齿轮和轮子

    “如果你在制作任何类型的移动机器人,你可能需要轮子。”

    如果您要制造任何类型的移动机器人,则可能需要购置一些轮子或齿轮。它们随附一些套件,例如CamJam EduKit3。您可以单独购买它们,甚至可以3D打印它们。

    (可参见magpi.cc/edukit3)


    E. 其他电子元件

    34. 通用I/O端口

    GPIO(通用输入/输出)引脚是树莓派与电子组件之间的接口。为了了解每个引脚的功能,您需要一份指南。有几种GPIO指南,可优化开发体验。

    35. 接头连接器

    对于某些项目,您可能希望将HAT或pHAT连接到树莓派,但不希望将其直接放在开发板上。针对这种情况,母对公的40路带状连接器使您能够扩展GPIO引脚的范围。

    36. 跳线

    跳线将树莓派的GPIO引脚连接到电子组件。将它们与面包板一起使用,用以制作电路原型,或将其直接焊接到元件上。确保准备的跳线是不同颜色的,以使您的项目更易于理解。


    F. 锡焊套件

    37. 脱焊套件

    该设备使您能够清除印刷电路板上组件的熔化焊料,从而可以去除或更换它们。

    38. 焊台

    一个方便放置的烙铁,可在仍插入电源并趁热的情况下放置烙铁。海绵应弄湿以清洁熨斗末端。

    39. 烙铁

    将组件焊接或拆焊到印刷电路板上的必备要件。对于细部工作,最好使用尖头烙铁。

    40. 烙铁支架

    通常具有一个坚实的沉重底座,其末端带有带夹子或固定器的关节臂,以及一个用于处理小型组件的放大镜。


    G. 其他辅助性工具

    41. 万用表

    您需要能够测量电路中的电流、电阻和电压。数字万用表的价格低至10英镑。

    (可参见magpi.cc/multimeter)

    42. “大猩猩”胶水(Gorilla Glue)

    类似于强力胶,但随附有刷子可涂抹。粘贴大多数材料,非常适合3D打印的零件。通常需要大约半小时才能干燥。

    43. 螺母、螺栓和螺钉

    螺母、螺栓和螺钉的尺寸和形状必须合适,这样才能避免使用胶水。保持罐子里装满备件。

    44. 胶带

    用于临时固定东西或绝缘电线。您也可以使用胶带包裹工具的手柄。也可用于从套头衫上去除猫毛。(手动狗头)

    45. 蓝丁胶(Blu Tack)

    通常用于将海报贴在墙上,但也可用于在焊接时将组件固定在适当的位置。如果您没有橡皮擦,它也可以用于擦掉铅笔痕迹。

    46. 充电宝、电池

    大多数制造商项目都需要电源,因此拥有一系列电池座是一个好主意。用于为手机充电的移动电源也可以用于5V电源。

    (可参见magpi.cc/pimoronipower)

    47. 三维创作软件

    您可能需要在开始之前可视化您的设计,并且有很多3D软件包可以免费帮助您,例如Blender;或具有免费试用版的软件,例如SketchUp。

    48. 电路开发软件 FRITZING

    完成项目后,您可能需要记录项目是如何进行的。Fritzing是用于布局电路图的出色软件。

    (可参见fritzing.org)

    49. 回形针

    可用于整理文档、清理小角和缝隙或将材料固定在适当的位置。当然你还可以用它来撬锁。

    50. 文件资料

    几乎所有创客项目都将使用的最重要工具之一是文件资料。您购买树莓派时,可能附带了一些制作技巧和提示文档,许多工具包中都有工作表和常见问题部分。

    另外,请充分利用详细介绍他人体验的在线资源:例如Stack Overflow (stackoverflow.com),以获取有关任何技术主题的信息;诸如modmypi.com,recantha.co.uk和blog.pimoroni.com之类的博客;当然还有树莓派官方网站(rpf.io)和杂志。如果您无法正常工作,其他人也可能遇到了同样的问题!可以与他们进行讨论。


    本公众号启莘风将从2020年1月刊(第89期)开始,对每期杂志的文章进行汉化翻译,旨在为国内的创客和树莓派开发者们提供实用的中文学习资源,分享国内外的树莓派应用案例。希望能够激发更多的创新灵感,期待得到各位的支持。


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