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Einfache Raspberry-Pi-Mini-Projekte

22.05.2016 | 16:31 Uhr |

Wer Lust darauf hat, mit dem erstaunlichen Kleincomputer zu experimentieren, muss nicht immer gleich zum Lötkolben greifen. Wir stellen einige Projekte für den Raspberry Pi vor, die sich wirklich schnell umsetzen lassen.

Die Fans des Raspberry Pi haben in den vergangenen Jahren zum Teil erstaunliche Projekte auf den Weg gebracht und gezeigt, was mit Geschick und technischem Verständnis alles mit dem Ein-Platinen-Rechner möglich ist. Da wurden mehrere Platinen zu einem Cluster verbunden und eine Art Supercomputer hergestellt. Wer das Glück hat, im Fachhandel noch das Atrix-Dock von Motorola zu bekommen, kann mit einigen exotischen Kabeladaptern den Raspberry Pi in ein Linux-basiertes Notebook verwandeln. Die kleinen Projekte, die wir Ihnen in diesem Artikel vorstellen, sind dagegen vergleichsweise schnell an einem Hobby-Nachmittag realisiert.

Web-Client von Whats App: Der Client arbeitet auch unter der grafischen Oberfläche des Raspberry.
Vergrößern Web-Client von Whats App: Der Client arbeitet auch unter der grafischen Oberfläche des Raspberry.

Whats-App-Nachrichten mit dem Raspberry Pi versenden

Es gibt kaum einen Dienst, der so polarisiert wie Whats App. Für viele ist ein Leben ohne diesen Messenger kaum noch vorstellbar. Mit geringem Aufwand können Sie einen Raspberry Pi so konfigurieren, dass damit der Versand von Nachrichten über Whats App möglich wird. Das ist für alle Einsatzgebiete des kleinen Rechners praktisch, in denen es darum geht, über aktuelle Ereignisse informiert zu werden – zum Beispiel bei der Heimüberwachung. Um den Minirechner mit der Sendefunktion auszurüsten, starten Sie entweder auf der grafischen Oberfläche eine Konsole, oder Sie loggen sich per SSH auf dem Rechner ein. Bringen Sie zuerst die Paketquellen, das System sowie die Firmware auf den aktuellen Stand. Das erledigen diese Kommandos:

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
sudo rpi-update

Danach installieren Sie einige Software-Pakete. Das geht ebenfalls am schnellsten über die Konsole:

sudo apt-get install python-dateu til
sudo apt-get install python-setup tools
sudo apt-get install python-dev
sudo apt-get install libevent-dev
sudo apt-get install ncurses-dev

Jetzt besorgen Sie sich mit wget das für das Versenden notwendige Script und entpacken es:

wget https://github.com/tgalal/yowsup/archive/master.zip
unzip master.zip

Führen Sie dann im betreffenden Ordner das Setup-Programm aus:

sudo python setup.py install

Optional können Sie eine Datei für die Konfiguration anlegen. Unbedingt notwendig ist das mit der aktuellen Version des Scripts allerdings nicht mehr.

Auch interessant: WhatsApp - Vorsicht vor diesen Fallen und Betrugsmaschen

Auf der Konsole erbitten Sie vom Whats-App-Server einen Bestätigungscode per SMS.
Vergrößern Auf der Konsole erbitten Sie vom Whats-App-Server einen Bestätigungscode per SMS.

Jetzt können Sie Ihren Registrierungscode von Whats App abholen. Wie Sie sicherlich wissen, kann immer nur eine Rufnummer mit dem Dienst verbunden werden. Somit gehen Nachrichten, die an Ihre Nummer gerichtet sind, dann auch an den Raspberry. Wenn Sie regelmäßig nur Nachrichten mit dem kleinen Computer versenden wollen, besorgen Sie sich also am besten eine separate Rufnummer über eine Prepaid-Karte. Die Registrierung am Server müssen Sie auf der Konsole erledigen. Sie geben dazu Ihre Rufnummer im internationalen Format ein:

python yowsup-cli registration --requestcode sms --phone 49[TEL.-Nr.] --cc 49

Danach sollten Sie an das Telefon eine SMS mit dem Code erhalten. Diesen müssen Sie dem Raspberry dann noch mitteilen:

python yowsup-cli registration --register CODE --phone 49TELE FONNUMMER --cc 49

Achtung: Als Rückgabe erhalten Sie auf der Konsole ein Passwort angezeigt. Dieses müssen Sie sich notieren. Damit Sie nun nicht jedes Mal die Rufnummer und das Passwort übergeben müssen, legen Sie am besten eine Konfigurationsdatei an. Dies kann mit jedem Editor erledigt werden. In unserem Fall soll die Datei „config.bsp“ heißen und Folgendes enthalten:

cc=49                                    # Länderkennung
phone=4912345678987     # Handynummer
id=                                                    # freilassen
password=                # das notierte Passwort

Nachdem Sie diese Datei gespeichert haben, können Sie eine erste Testnachricht versenden:

Python yowsup-cli demos -c config.bsp -s NUMMER "Das ist ein Test!"

Wenn Sie regelmäßig auf der grafischen Oberfläche des Raspberry arbeiten, können Sie mit dem Web-Client von Whats App auch Nachrichten senden und empfangen. Dazu benötigen Sie einen Browser sowie Ihr Smartphone, auf dem Whats App installiert ist. Installieren Sie in einem Terminal mit

sudo apt-get install iceweasel

den Browser Iceweasel (Firefox). Rufen Sie damit die Seite https://web.whatsapp.com/ auf. Der Dienst zeigt Ihnen einen QR-Code, den Sie mit dem Client fotografieren müssen. Dazu nutzen Sie die Einstellungen der Software (iOS) oder den Menüpunkt „WhatsApp Web“ (Android). Danach stehen Ihnen Chats und Gruppen wie gewohnt zur Verfügung.

Achtung: Wenn sich Ihr Handy nicht mit einem WLAN verbinden kann, dann nutzt Whats App für diesen Service die mobile Datenverbindung. Die Kommunikation geht also von Ihrem Volumen ab.

Lese-Tipp: Dokuwiki als Infozentrale auf dem Raspberry Pi einrichten

Hi-Fi-Klang aus dem Minirechner zaubern

Wer hochwertige Boxen an den kleinen Raspberry anschließt, ist regelmäßig enttäuscht. Der Klang des Minicomputers ist zumindest verbesserungswürdig. Das dachten sich auch die Entwickler einer Ergänzungsplatine, die wie eine externe Soundkarte arbeitet und Klänge in Hi-Fi-Qualität beim Streaming von Spotify und anderen Quellen hervorzaubert.

Damit die Soundplatine auch korrekt arbeiten kann, deaktivieren Sie das Modul durch Auskommentieren.
Vergrößern Damit die Soundplatine auch korrekt arbeiten kann, deaktivieren Sie das Modul durch Auskommentieren.

Die Hardware: Hifiberry ist der Name der kleinen Platine, die für das aktuelle zweite Modell des Raspberry, aber auch für die erste Generation angeboten wird. Im Fachhandel ist das Board für 40 bis 50 Euro zu bekommen. Das ist nicht ganz billig, aber der bessere Klang für externe Aktivboxen belohnt die Investition. Die Installation der Hardware ist auch für Laien ohne Probleme möglich. Denn die Ergänzung passt exakt auf die GPIO-Pins des Raspberry – allerdings nur, wenn die kleine Platine nicht in einem Gehäuse steckt. Bei der Auswahl des Erweiterungs-Boards müssen Sie lediglich darauf achten, dass Sie ein Modell passend zu Ihren Boxen nehmen. So werden Platinen mit Cinch-Buchsen oder Klemmen angeboten.

Für Passivboxen ohne Vorverstärker gibt es für etwa 70 Euro das Modell Amp+ mit einem integrierten Vorverstärker. Dieses kann dann bis zu 25 Watt liefern. Dazu ist allerdings ein externes Netzteil notwendig, das die Zusatzplatine und den Raspberry mit Strom versorgt. Es muss zwischen 12 und 18 Volt liefern. Falls Sie eine ausrangierte Fritzbox im Keller haben, können Sie deren Netzteil verwenden.

In der Bootkonfiguration laden Sie das zum Board passende Soundmodul.
Vergrößern In der Bootkonfiguration laden Sie das zum Board passende Soundmodul.

Die Software: Wer noch nicht viel Arbeit in die Anpassung des Betriebssystems Raspbian gesteckt hat, nutzt am besten den Installer auf der Projektseite. Er formatiert nicht nur die SD-Karte und spielt ein Betriebssystem auf, sondern schreibt auch gleich die notwendigen Änderungen der Konfiguration in das System. Ansonsten gehen Sie schrittweise vor. Nutzen Sie einen Editor Ihrer Wahl, und öffnen Sie unter Raspbian die Datei „/etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf“. Suchen Sie nach folgenden drei Zeilen, und kommentieren Sie diese aus:

blacklist i2c-bcm2708
blacklist snd-soc-pcm512x
blacklist snd-soc-wm8804

Bei der jüngsten Version von Raspbian sollte dieser Eingriff nicht mehr notwendig sein.

Öffnen Sie dann die Datei „/etc/modules“, und entfernen Sie darin (sofern vorhanden) den Eintrag „snd_bcm2835“. Jetzt müssen Sie noch den Systemstart konfigurieren. Dazu öffnen Sie die Datei „/boot/config.txt“ und fügen die Zeile „dtoverlay=[Wert]“ hinzu. Als [Wert] tragen Sie den Namen des Erweiterungsmoduls ein, das Sie erworben haben. Dabei kann Ihnen die Seite https://www.hifiberry.com/guides/configuring-linux-3-18-x helfen, die alle offiziellen Einträge der Hifiberry-Varianten auflistet. Legen Sie schließlich eine Datei „/etc/asound.conf“ an. Darin enthalten sind die Einträge:

pcm.!default {
   type hw card 0
}
ctl.!default {
   type hw card 0
}

Starten Sie den Raspberry neu. Auf der grafischen Oberfläche können Sie nach dem Anklicken des Lautsprechersymbols das neue Soundsystem auswählen.

Lese-Tipp: Raspberry Pi: Die 8 häufigsten Probleme einfach lösen

Raspberry Pi als digitaler Bilderrahmen

Vielleicht haben Sie im Keller noch einen TFT-Monitor herumliegen, der Ihnen für Ihren Desktop-Rechner zu klein geworden ist? Dann nutzen Sie das Display doch einfach weiter, etwa als großen elektronischen Bilderrahmen. Alles, was Sie dafür brauchen, werden Raspberry-Anwender ohnehin bereits besitzen. Falls das Display keinen HDMI-Anschluss hat, benötigen Sie einen Adapter, um zwischen dem HDMI-Port des Raspberry und dem DVI-Anschluss des Monitors eine Verbindung zu schaffen. Im Elektronik-Handel gibt es für unter zehn Euro eine sogenannte Vesa-Halterung für den Raspberry. Damit verschwindet der kleine Rechner im Einsatz direkt hinter der Rückwand des Monitors.

Bevor Sie Monitor und Raspberry verbinden und den Monitor einschalten, sollten Sie unbedingt nachsehen, welche maximale Auflösung das Gerät schafft, ohne Schaden zu nehmen. Dazu benötigen Sie den sogenannten HDMI-Modus. Diesen entnehmen Sie der Seite http://elinux.org/RPiconfig #Video . Am Ende der Seite ist eine umfangreiche Tabelle zu finden. Öffnen Sie anschließend noch mit angeschlossenem anderen Monitor oder per SSH die Datei „/boot/config.txt“. Tragen Sie dort dann die passenden Wertepaare ein (Beispiel)

hdmi_group=2
hdmi_mode=22

und speichern Sie die Datei. Nach einem Neustart des Systems werden die neuen Werte genutzt. Diesen Schritt müssen Sie unabhängig vom verwendeten Betriebssystem machen.

Für die Wiedergabe der Bilder nutzen Sie etwa Kodi (XBMC), das Multimedia-Center für viele Betriebssysteme. Am einfachsten ist es, wenn Sie für den Raspberry Kodi über das Betriebssystem Open Elec installieren: Hier ist Kodi automatisch dabei (und Hauptinhalt), und weitere Einrichtungsschritte entfallen. Wenn der Raspberry dauerhaft als Bilderrahmen-Server dienen soll, müssen ja keine anderen Betriebssysteme installiert sein. Open Elec können Sie mittels Noobs installieren und als Betriebssystem auswählen. Folgen Sie der Anleitung auf der Website des Raspberry-Projekts . Im Wesentlichen geht nur darum, das Noobs-Image auf den PC zu laden, das Archiv zu entpacken und den entpackten Inhalt auf eine formatierte SD-Karte zu kopieren. Nach dem Einbau in den Raspberry und dem Systemstart bietet Ihnen die Noobs-Installationsroutine automatisch die Einrichtung diverser Systeme an – unter anderem auch von Open Elec.

Unter Kodi gehen Sie dann so vor: Nach dem Systemstart wechseln Sie in den Bereich „Bilder“. Sofern Sie noch keine Fotos hinzugefügt haben, wählen Sie „Bilder hinzufügen“ und navigieren anschließend in einen lokalen Ordner oder öffnen eine Freigabe im Netz. Oder Sie wechseln in einen Ordner, der bereits Bilder enthält. Rufen Sie das Menü auf der linken Seite auf. Entscheiden Sie sich für „Diashow“. Damit startet die Wiedergabe. Anzeigedauer oder gewünschte Effekte bestimmen Sie in den „Optionen“.

Bevor die Verbindung per VNC hergestellt werden kann, müssen Sie das hinterlegte Passwort eintragen.
Vergrößern Bevor die Verbindung per VNC hergestellt werden kann, müssen Sie das hinterlegte Passwort eintragen.

Remote zur grafischen Oberfläche des Raspi

Den externen Zugriff auf Ihren Raspberry ohne Monitor mittels SSH-Konsole kennen Sie vermutlich. Sie können aber auch bequem mit Ihrem Rechner auf die grafische Oberfläche zugreifen. Dafür sorgt ein VNC-Server (Virtual Network Computing), der in wenigen Minuten einzurichten ist. Installieren Sie auf dem Raspberry das Paket

sudo apt-get install tightvncser ver

in einer Konsole. Ist die Installation erfolgreich abgeschlossen, starten Sie die Software mittelsvncserver. Das Programm erfragt ein Passwort, das Sie noch ein zweites Mal bestätigen müssen. Es wird später benötigt, um sich am Raspberry anzumelden. Sie erhalten abschließend die Rückmeldung, welche Arbeitsfläche (Display) Sie remote nutzen können. Dies wird üblicherweise die Kennziffer „1“ sein.

Einen VNC-Server sprechen Sie über eine Portnummer an. Diese beginnen bei 5901 und aufwärts. Wenn Ihnen der VNC-Server das Display 1 mitgeteilt hat, bedeutet dies, dass der entfernte Zugriff auf Port 5901 erfolgt. Der Server läuft im Hintergrund, und zwar so lange, bis Sie ihn entweder per Kommando ausschalten oder das Raspberry-Gerät abschalten. Der Befehl zum Abschalten des Servers lautet (bei Display-Nummer 1):

vncserver -kill :1

Um nun auf den Raspberry-Desktop zuzugreifen, benötigen Sie einen VNC-Client, den es für jedes Betriebssystem gibt. Unter Ubuntu nutzen Sie am besten das bereits vorhandene Programm „Zugriff auf entfernte Arbeitsflächen“. Der Dialog zur Ersteinrichtung fragt eine Menge von Informationen ab.

Desktop des Raspberry in einem Fenster auf dem Mac-Rechner.
Vergrößern Desktop des Raspberry in einem Fenster auf dem Mac-Rechner.

Sie benötigen aber nur drei Optionen – die IP-Adresse des Raspberry-Servers, die Portnummer und das Passwort. Stellen Sie unter „Qualität“ den Wert „Beste“ ein. Als Protokoll muss „VNC“ gewählt sein. Danach können Sie sich mit „Verbinden“ auf den Raspberry einwählen. Beachten Sie dabei, dass die Verbindungen unverschlüsselt sind. Der Zugriff eignet sich also nur für den Zugriff innerhalb der eigenen vier Wände.

Auch interessant: Raspberry Pi als Wandkalender mit Google Kalender einrichten

Der Raspberry und das Wetter

Viele Bastler nutzen den Raspberry erfolgreich zur Messung von Niederschlagsmengen oder Temperaturen. Dazu ist es aber in aller Regel notwendig, die entsprechenden Sensoren mit den GPIO-Pins des Boards zu verbinden. Ganz ohne Lötkolben kommen Sie dagegen aus, wenn Sie eine Wetterstation oder einen Empfänger für drahtlose Module einsetzen, die über eine USB-Schnittstelle verfügen.

In den meisten Fällen dürfte den Versuchen Erfolg beschieden sein, da es nur eine recht begrenzte Zahl an Hardware-Herstellern gibt. Viele Anwender haben sehr gute Erfahrungen mit Empfängern des Herstellers ELV gemacht (USB-WDE). Es lässt sich mit dem Programm namens socat auslesen, das allerdings manuell aus den Paketquellen installiert werden muss. Mit dem Befehl

sudo socat /dev/ttyUSB0,b9600 ST DOUT

können dann die Messergebnisse der USB-Schnittstelle ausgelesen werden.

Für alle Geräte, die auf Modellen des Herstellers Hideki (Aufschluss gibt etwa die Liste unter http://www.wviewweather.com/ ) basieren, gibt es im Internet eine freie Software, die die Werte angeschlossener Wetterstationen ausliest. Dazu muss zunächst der Quellcode heruntergeladen und entpackt werden . Nachdem Sie in den Ordner der entpackten Dateien gewechselt sind, führen Sie das Programm make aus. Danach steht die Software zur Verfügung. Sie verbinden die Wetterstation dann per USB mit der Platine und rufen aus dem Verzeichnis, in dem sich die Software befindet, das Kommando

sudo ./te923con

auf. Als Ergebnis erhalten Sie die ausgelesenen Messwerte. Aufschluss über die Reihenfolge und die Bedeutung der Sonderzeichen bietet die Online-Hilfe der Anwendung. In beiden Fällen liefern Ihnen die Programme lediglich die übermittelten Rohdaten. Wenn Sie diese grafisch aufbereiten wollen, steht das rrdtool zur Verfügung .

Wer ganz einfach in die Wetterbeobachtung mit dem Raspberry einsteigen will, informiert sieht sich am besten unter http://www.weewx.com/ . Wenn Sie eine der dort gezeigten Wetterstationen bereits verwenden oder sich eine davon anschaffen möchten, können Sie mit wenig Mühe die Daten auslesen und grafisch aufbereiten.

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