15 ein­drucks­vol­le Raspberry-Pi-Zero-Projekte

Der Raspberry Pi Zero ist ein beliebter Ein­pla­ti­nen­com­pu­ter, der sich her­vor­ra­gend für alle Projekte mit nur ein­ge­schränk­tem Platz eignet. Ende 2021 hat der Raspberry Pi Zero seinen lang ersehnten Nach­fol­ger bekommen: Den Raspberry Pi Zero 2 W. Mit einem 64-Bit Quad-Core-Prozessor bringt er bis zu 40% mehr Per­for­mance als der Raspberry Pi Zero.

Hin­ter­grund für die Ent­wick­lung des ur­sprüng­li­chen Raspberry Pi Zero war vor allem der Wunsch, den Mi­ni­com­pu­ter für solche Projekte nutzbar zu machen, bei denen es auf jeden ein­ge­spar­ten Qua­drat­zen­ti­me­ter Platz ankommt. Zu diesem Zweck er­wei­ter­te die Raspberry Pi Foun­da­ti­on seine Ein­pla­ti­nen­com­pu­ter-Familie bereits im November 2015 um den Raspberry Pi Zero, der lediglich ein Gewicht von neun Gramm hat..Das Konzept des Miniator-Computers war ein voller Erfolg, sodass ver­schie­de­ne Nach­fol­ger in die Fuß­stap­fen des Raspberry Pi Zeros traten. Das letzte Mitglied der Raspberry Pi Zero-Familie ist der seit Oktober 2021 er­hält­li­che Raspberry Pi Zero 2 W. Dieser ähnelt in Sachen Ab­mes­sun­gen seinen Vor­gän­gern: Mit gerade einmal 30mm Pla­ti­nen­brei­te, 65mm Länge und nur 5mm Höhe eignet sich der Mi­ni­com­pu­ter für allerlei in­ter­es­san­te An­wen­dun­gen. Ein weiterer Vorteil: Aufgrund der zu den Vor­gän­ger­mo­del­len iden­ti­schen Ausmaße können vor­han­de­ne Gehäuse auch weiterhin genutzt werden.

Obwohl sich in Sachen Größe also nichts verändert hat, sollten die Ver­än­de­run­gen in Sachen Per­for­mance nicht vergessen werden: Der Raspberry Pi Zero 2 W bringt im Vergleich zum Modell von 2015 we­sent­lich mehr Leistung auf die Bühne. Die­bis­he­ri­ge Single-Core-CPU wurde durch einen we­sent­lich leis­tungs­stär­ke­ren Quad-Core-Prozessor ersetzt. On-board WLAN und on-board Bluetooth 4.2 sorgen dafür, dass der Raspberry Pi Zero 2 W sich trotz fehlender Ethernet-Ver­bin­dung nahezu für jedes Projekt eignet. Die HDMI-Steck­ver­bin­dun­gen des Raspberry Pi 4 wurden beim Raspberry Pi Zero 2 W aus Platz­grün­den gegen einen Anschluss vom Typ Mini-HDMI aus­ge­tauscht.

Wie bei Neu­erschei­nun­gen der Raspberry Pi Foun­da­ti­on üblich, war auch die Nachfrage nach dem Pi Zero 2 W von Beginn an riesig, sodass der kos­ten­güns­ti­ge Mi­ni­com­pu­ter bei den ver­schie­de­nen Raspberry-Händlern schnell ver­grif­fen war. Da ver­wun­dert es wenig, dass man re­gel­mä­ßig über neue, in­ter­es­san­te Projekte lesen kann, die mithilfe des Raspberry Pi Zero rea­li­siert wurden. Von prak­ti­schen All­tags­hel­fern über Drohnen bis hin zu En­ter­tain­ment­ge­rä­ten – der Fantasie und Krea­ti­vi­tät der Hobby-Bastler sind scheinbar keine Grenzen gesetzt, wie die folgenden Beispiele ver­deut­li­chen.

Die mu­si­ka­li­sche Tes­la­spu­le

Gleich das erste Beispiel stellt die Fle­xi­bi­li­tät des Mi­ni­com­pu­ters sehr ein­drucks­voll unter Beweis. Der von Elek­tro­nik be­geis­ter­te Pro­gram­mie­rer Derek Woodroffe hat den Raspberry Pi Zero im Rahmen seines „Extreme Elec­tro­nics“-Projekts so um­funk­tio­niert, dass er von diesem aus eine oder mehrere Tes­la­spu­len kon­trol­lie­ren kann. Als sei dieser Einfall nicht verrückt genug, wird das visuelle Wun­der­werk auch noch mu­si­ka­lisch untermalt, indem zeit­gleich ein MIDI-File ab­ge­spielt wird, das sich auf dem Ein­pla­ti­nen­com­pu­ter befindet. Welche Software und Hardware er zur Rea­li­sie­rung dieses atem­be­rau­ben­den Meis­ter­werks verwendet hat, verrät er auf seiner eigens betreuten In­ter­net­sei­te.

Pi0drone: Die 200-Dollar-Drohne aus dem Bas­ken­land

Ein spa­ni­sches Ent­wick­ler­team um Víctor Mayoral – Mit­be­grün­der des Robotik-Start-ups Erle Robotics – lässt in­ter­es­sier­te Tüftler auf der Online-Plattform Hackster an seinem Raspberry-Pi-Projekt Pi0drone teilhaben. Dabei handelt es sich um eine Drohne, die sich dank Raspberry Pi Zero mit einer han­dels­üb­li­chen Fern­be­die­nung steuern lässt. Die Ma­te­ri­al­kos­ten dieses selbst­ge­bas­tel­ten Luft­fahr­zeugs liegen bei rund 200 Dollar, wobei ein Großteil dieser Kosten auf das benötigte Autopilot-Board PXFmini (rund 70 Euro) entfällt. Als Be­triebs­sys­tem dient eine Debian-basierte Dis­tri­bu­ti­on, die Erle Robotics zu diesem Zweck zu­sam­men­ge­stellt hat und als Image anbietet. Die Hackster-Pro­jekt­sei­te stellt im Übrigen nicht nur das Projekt an sich vor, sondern enthält auch eine Anleitung, mit deren Hilfe Sie die Drohne selbst nachbauen können, inklusive Auf­lis­tung der be­nö­tig­ten Hard- und Soft­ware­kom­po­nen­ten.

PiZero Cluster – 16 Raspberry Pi Zeros als Test­um­ge­bung

Das ja­pa­ni­sche Start-up Idein greift bei der Ent­wick­lung seiner mul­ti­funk­tio­na­len Hardware Actbulb auf das Raspberry Pi Compute Module zurück. Actbulb ist für diverse Geräte bzw. Ge­rä­te­tei­le kon­zi­piert, die mit rech­ne­ri­scher Erfassung und Da­ten­ana­ly­se arbeiten – wie zum Beispiel Glüh­bir­nen, Netzwerk-Kameras, Mikrofone oder VR-/AR-Aus­rüs­tung (Virtual- bzw. Augmented Reality). Den Test seines Produkts nimmt Idein jedoch seit geraumer Zeit nicht auf diesen Geräten, sondern auf einem Verbund aus 16 Raspberry Pi Zeros vor. Das „PiZero Cluster“-Board verfügt über 32 Micro-USB-Ports für die Energie- und Da­ten­zu­fuhr (2 pro Pi-Zero) sowie je 16 USB-A-Ports und 16 Ethernet-In­ter­faces. Aufgrund der Lie­fer­eng­päs­se war die ja­pa­ni­sche Firma im Übrigen auf Spenden anderer Pi-Besitzer an­ge­wie­sen, um den Cluster zu ver­voll­stän­di­gen zu können.

DIY-Elektro-Skate­board

Ein weiteres span­nen­des Projekt, in dem der Raspberry Pi Zero zur Anwendung kommt, ist das elek­tro­ni­sche Skate­board des Raspberry Pi Guys. Der junge Engländer, der auf seinem YouTube-Channel zahl­rei­che Tutorials für den Mi­ni­com­pu­ter anbietet, hatte die Ent­wick­lung des strom­be­trie­be­nen Fort­be­we­gungs­mit­tels zu seinem som­mer­li­chen Fe­ri­en­pro­jekt gemacht und dabei ein be­acht­li­ches Ergebnis erzielt. Mit einem Ein­zel­mo­tor (120 Amp, 2.2 kW) aus­ge­stat­tet, erreicht das Gefährt eine Höchst­ge­schwin­dig­keit von bis zu 30 Kilometer pro Stunde. Zum Gas geben oder zum Abbremsen des Skate­boards kommt dabei ein ge­wöhn­li­cher Nintendo-Wii-Con­trol­ler zum Einsatz. Eine voll­stän­di­ge Liste der ver­wen­de­ten Kom­po­nen­ten finden Sie auf GitHub.

Au­to­ma­ti­sier­ter Indoor-Gärtner

Ein äußerst span­nen­des Raspberry-Pi-Zero-Projekt für Zuhause ist ein au­to­ma­ti­sier­ter Indoor-Gärtner. Das Ent­wick­ler­team – zwei ehemalige Ingenieur-Studenten der Iowa State Uni­ver­si­ty – hat sich die Re­chen­power des Mi­ni­com­pu­ters zunutze gemacht, um die Pflege von Haus­pflan­zen erheblich zu ver­ein­fa­chen. Zu diesem Zweck haben die beiden den Raspberry Pi Zero als zentrale Kom­po­nen­te zur Re­gu­lie­rung einer Schlauch­pum­pe (12 Volt) sowie eines LED-Pflan­zen­lichts (5 Volt) verbaut, über die Pflanzen mit Wasser bzw. künst­li­chem Son­nen­licht versorgt werden können. Über das „Automated-Gardener“-Skript lassen sich dabei In­ten­si­tät und Zeitpunkt kon­fi­gu­rie­ren. Auf Hackster.io gibt es eine de­tail­lier­te Anleitung zum Nachbauen des prak­ti­schen Haus­halts­hel­fers.

Game Boy Zero

1989 ver­öf­fent­lich­te Nintendo mit dem Game Boy eine der er­folg­reichs­ten portablen Spie­le­kon­so­len aller Zeiten – bis zu seiner Ablösung durch den mit einem Farb­dis­play aus­ge­stat­te­ten Game Boy Color (1998) gingen fast 120 Millionen Exemplare über die La­den­the­ke. Über ein Vier­tel­jahr­hun­dert nachdem der Game Boy mit Spielen wie Tetris oder Super Mario Ge­schich­te schrieb, hat ein unter dem Pseudonym wermy bekannter Hobby-Bastler dem Klassiker neues Leben ein­ge­haucht – mithilfe eines Raspberry Pi Zeros. Sein Projekt „Game Boy Zero“ verfügt nicht nur über ein farbiges Display, sondern auch über USB-A- und Micro-USB-Buchsen, einen Mini-HDMI-Slot sowie zwei zu­sätz­li­che Be­dien­tas­ten.

Als Be­triebs­sys­tem dient RetroPie, eine Dis­tri­bu­ti­on, die Emu­la­to­ren für ver­schie­de­ne Konsolen enthält, wodurch auch andere Spie­le­klas­si­ker (u.a. SNES, NES) spielbar sind, die lediglich als ROM her­un­ter­ge­la­den werden müssen. Ein um­funk­tio­nier­tes Spiel-Steck­mo­dul inklusive SD-Karte sorgt schließ­lich dafür, dass der Mi­ni­com­pu­ter auf die Hardware des Game Boys zugreifen kann. Die einzelnen Ent­wick­lungs­schrit­te hat wermy im Übrigen do­ku­men­tiert und am 6. April 2016 auf Imgur ver­öf­fent­licht.

Raspberry Pi Zero R2-D2

Wer ein­ge­fleisch­ter Fan der Starwars-Filmreihe ist, der hat si­cher­lich schon einmal davon geträumt, seinen eigenen R2-D2 zu besitzen. Der Brite Les Pounder hat sich diesen Traum erfüllt und den kleinen Astromech-Droiden, der in den Filmen von George Lucas ein wahres Me­cha­ni­ker-Ass ist, nach­ge­baut. Die ent­schei­den­de Kern­kom­po­nen­te: Ein Raspberry Pi Zero. In Kom­bi­na­ti­on mit dem Explorer pHAT-Board und zwei Mi­kro­me­tall-Ge­trie­be­mo­to­ren, die für die not­wen­di­ge Mo­to­ren­leis­tung sorgen, hat Pounder den Mi­ni­com­pu­ter dazu genutzt, ein ge­wöhn­li­ches R2-D2-Spielzeug zum Leben zu erwecken. Als Be­triebs­sys­tem dient die aktuelle Version des eta­blier­ten Debian-Derivats Raspbian. Eine de­tail­lier­te­re Be­schrei­bung des kreativen Raspberry-Pi-Zero-Projekts sowie der benötigte Soft­ware­code stehen auf Techradar zur kos­ten­frei­en Nutzung zur Verfügung.

Raspberry Pi Zero AirPlay Laut­spre­cher

Um Musik von Apple-Geräten wie dem Mac, dem iPad oder dem iPhone ohne Ka­bel­ver­bin­dung auf externen Laut­spre­chern zu streamen, müssen diese Apple AirPlay un­ter­stüt­zen. Da diese Technik nicht nur haus­ei­ge­ner Hardware wie dem Apple TV vor­be­hal­ten ist, gibt es in­zwi­schen eine riesige Auswahl an Geräten, die über eine solche Un­ter­stüt­zung verfügen. Den Belgier Frederick Van­den­bosch hielt dies jedoch nicht davon ab, seinen eigenen AirPlay-fähigen Laut­spre­cher zu basteln. Zu diesem Zweck hat er einen Raspberry Pi Zero um ein pHAT-DAC-Board von Pimoroni und somit um die Mög­lich­keit der Au­dio­wie­der­ga­be erweitert.

Auf dem Ein­pla­ti­nen­com­pu­ter hat er zu­sätz­lich zum Be­triebs­sys­tem Raspbian die Software ShairPort in­stal­liert, die als AirPlay-Emulator fungiert. Für den optischen Fein­schliff sorgen ein Gehäuse aus Me­ran­ti­holz sowie ein mithilfe eines 3D-Druckers ge­fer­tig­tes Laut­spre­cher­git­ter und zwei Sei­ten­leis­ten. In­ter­es­sier­te können den gesamten Ent­wick­lungs­weg seit dem 11. März 2016 auf hackster.io nach­voll­zie­hen.

PIX-E: Die Kamera für bewegte Bilder

Auch in Nick Brewers Projekt für die World Maker Faire 2016 (Festival für In­spi­ra­ti­on, Krea­ti­vi­tät und In­no­va­ti­on) fand der Raspberry Pi Zero Anwendung: Mit der PIX-E ent­wi­ckel­te der Ame­ri­ka­ner eine Kamera, die statt ge­wöhn­li­cher Fotos GIFs von mehreren Sekunden Dauer aufnimmt. Dabei kommt der nicht nur der Mi­ni­com­pu­ter selbst, sondern auch das Raspberry-Pi-Kamera-Modul zum Einsatz. Alle Be­stand­tei­le des Ka­me­ra­ge­häu­ses ent­stam­men einem 3D-Drucker. Auf der SD-Karte des Raspber­rys sind ver­schie­de­ne Soft­ware­kom­po­nen­ten in­stal­liert, um die GIF-Fo­to­gra­fie zu er­mög­li­chen. Unter anderem handelt es sich dabei um das Bild­ver­ar­bei­tungs­pro­gramm Gra­phics­Ma­gick, die Modul-Nut­zer­ober­flä­che PiCamera und die speziell für die PIX-E pro­gram­mier­te Software GifCam. Der Benutzer kann mithilfe der Anwendung bei­spiels­wei­se die Dauer der GIFs festlegen oder ent­schei­den, ob diese auf der SD-Karte oder in der Cloud ge­spei­chert oder direkt in einem sozialen Netzwerk hoch­ge­la­den werden sollen.

iPod-Upcycling – der spo­ti­f­y­fä­hi­ge sPot

Apples iPod war ein Ver­kaufs­schla­ger. Auch heute erfreut sich das klas­si­sche Design ins­be­son­de­re bei Vintage-Fans noch großer Be­liebt­heit. Der einzige Nachteil: Moderne Strea­ming­diens­te wie Spotify können nicht benutzt werden. Für ta­len­tier­te Raspberry Pi-Bastler ist das aber kein Problem. So hat Guy Dupont seinen über fünfzehn Jahre alten iPod mithilfe eines Raspberry Pi Zero W in einen spo­ti­f­y­fä­hi­gen sPod ver­wan­delt, der nicht nur das Abspielen, sondern auch die Suche von ver­schie­de­nen Songs via Spotify er­mög­licht. Die iPod-typische Steuerung hat er dabei bei­be­hal­ten, sodass dem Re­tro­fee­ling nichts mehr im Wege steht.

Computer To-Go mit Gehäuse und Display

Ei­gent­lich handelt es sich beim Raspberry Pi Zero ja bereits um einen voll­stän­di­gen Computer. Das Einzige, was ihm fehlt, um ihn wie übliche Desktop-PCs oder Notebooks zu benutzen, sind Bild­schirm und Tastatur. Kein Problem für Bastler wie Ramin As­sa­dol­lahi: Mit einem Raspberry Pi Zero hat er einen Handheld-Computer erstellt, auf dem das Be­triebs­sys­tem Linux ohne Probleme läuft. Neben dem Raspberry Pi hat er hierfür unter anderem ein Hy­per­pi­xel Mini-Display und eine Q9-Tastatur verwendet. Das maß­ge­schnei­der­te Gehäuse für seinen Computer To-Go hat er mit einem 3D-Drucker pro­du­ziert.

Si­cher­heits­ka­me­ra mit WLAN-Funktion

Die kleinen Ab­mes­sun­gen des Raspberry Pi Zeros sorgen dafür, dass er sich perfekt für Projekte auf schmalem Raum eignet. Ein solches ist bei­spiels­wei­se eine Si­cher­heits­ka­me­ra, die schließ­lich nicht direkt entdeckt werden soll. Mit nur wenigen Kom­po­nen­ten ist es möglich, den Ein­pla­ti­nen­com­pu­ter in eine Kamera zu ver­wan­deln, die direkt mit dem WLAN verbunden werden kann. Die Schritt-für-Schritt-Anleitung macht es leicht, das prak­ti­sche Über­wa­chungs­gad­get mit einem Raspberry Pi Zero für Zuhause nach­zu­bau­en.

Wörter-Uhr

Uhren, die die Uhrzeit in Wörtern anzeigen, sind beliebt. Leider sind sie in der An­schaf­fung sehr teuer. Für ta­len­tier­te Raspberry Pi-Bastler ist das aber kein Problem: Mithilfe eines Raspberry Pi Zeros und vielen LEDs sowie einer passenden Buch­sta­ben­scha­blo­ne steht der eigenen Wörter Uhr nichts mehr im Wege. Die Uhrzeit wird durch ein auf dem Ein­pla­ti­nen­com­pu­ter laufendes Python-Programm ermittelt und dann mit den LEDs angezeigt.

Pedal Pi: Gitarren-Pedal

Auch für alle mu­si­ka­li­schen Raspberry Pi En­thu­si­as­ten gibt es eine Reihe von Raspberry Pi Zero Ideen. So besteht die Mög­lich­keit, ein eigenes Gitarren-Pedal für den Einsatz mit der E-Gitarre zu bauen. Das Gitarren-Pedal ist dank des in­te­grier­ten Raspberry Pi Zero komplett pro­gram­mier­bar, sodass die ge­wünsch­ten Sound­ef­fek­te in­di­vi­du­ell angepasst und verändert werden können. Neben der kom­plet­ten Anleitung findet man online eine Reihe von vor­pro­gram­mier­ten Sound­ef­fek­ten, sodass dieses Raspberry Pi Zero Projekt auch für Pro­gram­mier­neu­lin­ge kein Problem darstellt.