Aktuelle Hardware im Kurztest

Mit dem Multiplexer Butterfly erweitern Sie den Mini-PCs um zwei parallel montierte HATs.

HATs sind praktisch, blockieren aber oft die komplette GPIO-Leiste des RasPi, selbst wenn sie nur wenige Pins belegen. Benötigen Sie einen zweiten HAT oder wollen andere Bauteile anschließen, haben Sie ein Problem. Einfache Pin-Multiplexer bieten einen Ausweg. Diese Platinen vervielfältigen die Pins nur mechanisch, nicht elektronisch. Von I²C abgesehen sorgt der Multiplexer also nur für freien Zugang zu den nicht belegten Pins. Falls Ihnen tatsächlich die Pins ausgehen, brauchen Sie spezielle elektronische Multiplexer-Bausteine.

Ein besonderer Multiplexer ist der Butterfly von Chris Burton. Die kleine Platine bietet eine gespiegelte Anordnung der Pins. Normale Multiplexer, wie etwa der Pico-HAT-Hacker von Pimoroni, verdoppeln zwar ebenfalls die Pins, aber zwei HATs passen damit trotzdem nicht auf den RasPi: Die Ausrichtung der HATs weist zwangsweise in dieselbe Richtung. Anders beim Butterfly: Dank der gespiegelten Pins zeigen die HATs in verschiedene Richtungen, wie die geöffneten Flügel des namensgebenden Schmetterlings.

Der Butterfly steht in verschiedenen Ausführungen auf der Maker-Plattform Tindie.com bereit, etwa mit und ohne den benötigten Header. Wer besonders viele HATs anschließen möchte, wählt die große Ausführung Giant Butterfly: Dann passen bis zu vier Erweiterungen auf einen Mini-PC.

Waveshares WM8960 Audio HAT sorgt für soliden Sound und erlaubt Aufnahmen.

Für einen Preis von knapp über 20 Euro bietet der WM8960 Audio HAT von Waveshare recht viel: So liegen zwei überraschend massive 4-Ohm-Lautsprecher bei, die Sie über ein JST-Kabel stabil an den HAT anschließen. Getrennt gekauft würden schon sie mit 8 Euro zu Buche schlagen. Alternativ gibt es Klemmterminals für eigene Mini-Lautsprecher und einen Kopfhörerausgang. Zusätzlich bietet der HAT zwei kleine Mikrofone und einen Taster. Positiv fällt auf, dass der HAT alle Pins herausführt, weniger positiv ist dabei die teils schlechte Qualität der Lötarbeit.

Außer einem kleinen Skript brauchen Sie nicht mehr, um etwa einen Pi Zero in ein Diktiergerät zu verwandeln. Interaktive Anwendungen mit Sprachsteuerung und -ausgabe wären ebenfalls ein möglicher Einsatz. Die Soundqualität ist dem Preis angemessen. Wer Hi-Fi-Genuss sucht, schließt sowieso keine Mini-Lautsprecher an, sondern greift etwa zu einem hochwertigen DAC-HAT mit Cinch-Anschlüssen.

Einziger Wermutstropfen ist der fehlende Support im Standard-Raspbian für den Audiochip. Waveshare pflegt jedoch ein detailliertes Wiki zu seinen Produkten, und der Eintrag zum Audio-HAT enthält eine ausführliche PDF-Anleitung auf Englisch zur Installation und Inbetriebnahme. Letztlich klonen Sie ein Git-Repository mit den Treiberquellen und rufen ein Installationsskript auf. Es lädt die Kernel-Header und diverse andere Tools nach, kompiliert und installiert den Treiber und konfiguriert das Soundsystem. Das klappte auf dem aktuellen Raspbian “Buster” hervorragend. Jedes Kernel-Upgrade erfordert aber, dass Sie die Prozedur wiederholen.

Mit dem Qnine M.2 Adapter und einem Halter aus dem 3D-Drucker halten Sie RasPi-Festplatten-Kombis kompakt.

Mit seiner schnellen USB-3-Schnittstelle eignet sich der RasPi 4 ideal für ein kleines NAS oder einen kompakten Desktop-PC. Sobald allerdings eine Platte am Mini-PC hängt, ist es mit der Kompaktheit vorbei. Hier kommt der USB-Adapter Qnine M.2 ins Spiel: Er besteht aus nicht viel mehr als einer Trägerplatine im langen M.2-Format (2280) sowie einem USB-3-Stecker.

In Kombination mit einem kurzen USB-Kabel etwa von System-S (10 cm) und einem selbst konstruierten Halter aus dem 3D-Drucker (https://www.tinkercad.com/things/4cKysRjXQN6) verschwindet die Platte unter dem Rechner. Da die M.2-SSDs inzwischen kaum noch mehr kosten als normale 2,5-Zoll-SSDs, entfällt jeder Grund, auf die alten Massenspeicher zu setzen.

Allerdings gibt es die kaugummistreifengroßen M.2-SSDs in verschiedenen Ausführungen: Mechanisch unterscheiden sie sich durch Einkerbungen in der Kontaktleiste, B-Key und M-Key genannt. Beim Kauf ist also etwas Sorgfalt geboten, sonst passen Adapter und SSD nicht zusammen. Achten Sie bei der Auswahl der SSD eher auf niedrige Leistungsaufnahme als auf maximale Performance, denn für den Betrieb am RasPi genügen die langsameren Exemplare.

Braucht Ihr Projekt einen passenden Schalter, liefert der GPIO Button Adapter dazu die passende Hardware.

Wer zusätzlich zu einem HAT noch Schalter für ein Projekt benötigt, braucht nicht notwendigerweise zu einem Multiplexer wie dem Butterfly zu greifen: Spezialisierte Platinen lösen das Problem eventuell eleganter. In einer früheren Ausgabe von “Ausgepackt” haben wir bereits den Button-Shim von Pimoroni vorgestellt. Die dünne Platine schmiegt sich zwischen RasPi und HAT; die Taster sind dort allerdings etwas klein und fummelig.

Der GPIO Button Adapter von Frederick Vandenbosch verwendet dagegen Standard-Buttons im 6-Millimeter-Raster mit sehr langem Druckknopf. Beim Einlöten heißt es selbst Hand anlegen. Wer also andere Vorlieben hat, greift einfach zur Variante aus der sprichwörtlichen Grabbelkiste. Die langen Taster haben allerdings den Vorteil, dass Sie sie selbst bei einem aufgesetzten HAT gut erreichen.

Das Pinout des Shims finden Sie auf Pinout.xyz; der Maker hat eine eigene Projektseite unter http://frederickvandenbosch.be/?p=2462 angelegt. Allerdings ist diese von der Produktseite nicht verlinkt und deshalb etwas schwer zu finden. Spezielle Software gibt es für die Buttons nicht, aber die Projektseite zeigt ein einfaches Codebeispiel.