Raspberry Pi 5 : De l’installation aux Exemples de Projets Avancés

1. Introduction

Depuis ses débuts, le Raspberry Pi a permis de démocratiser l’informatique embarquée. Avec le Raspberry Pi 5, de nouvelles opportunités s’offrent aux makers, aux développeurs et aux passionnés. Que vous souhaitiez créer un serveur multimédia, une station IoT ou une mini station de travail, ce guide vous apportera tous les détails nécessaires pour passer de la théorie à la pratique.

2. Présentation du Raspberry Pi 5

Caractéristiques clés :

• Processeur : ARM Cortex-A76 64 bits cadencé à 2,0 GHz
• Mémoire vive : Disponible jusqu’à 8 Go de RAM LPDDR4-3200
• Graphismes : GPU VideoCore VII, support 4K à 60 Hz sur 2 sorties HDMI 2.0
• Connectivité : USB 3.0, Ethernet Gigabit, Wi-Fi 6, Bluetooth 5.0
• Gestion Thermique : Solutions de refroidissement améliorées (boîtiers optimisés et dissipateurs thermiques)

Ces caractéristiques permettent au Raspberry Pi 5 de gérer des tâches plus complexes qu’auparavant, tout en restant abordable et adaptable à une multitude de projets.

3. Comparaison avec le Raspberry Pi 4

Le Raspberry Pi 5 surpasse largement son prédécesseur en termes de puissance et de connectivité, ce qui le rend idéal pour des projets plus gourmands en ressources.

4. Versions Disponibles et Où Acheter

Versions du Raspberry Pi 5 :

• Standard : Offre l’ensemble des améliorations techniques présentées.
• 2, 4, 8 et 16 Go : Doté de plusieurs variantes allant de 2 jusqu’à 16 Go de RAM pour des applications multitâches intensives et des environnements de développement exigeants.
• Kits de démarrage : Disponibles chez certains revendeurs, incluant alimentation, boîtier, dissipateurs thermiques et autres accessoires.

Pour l’achat :

• Kubii.fr : Pour acquérir le Raspberry Pi 5 officiel et ses accessoires standards.
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• Pimoroni : Pour des accessoires originaux et complémentaires (HATs, modules d’extension, écrans tactiles, etc.).
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5a. Installation de Base : Rappel des fondamentaux (Voir article dédié)

Installation : configurer son Raspberry Pi 5

Mettre en route le Raspberry Pi 5 est un processus simple, accessible même aux novices. Voici les étapes détaillées pour une configuration réussie.

Matériel nécessaire

• Raspberry Pi 5.
• Carte microSD (32 Go minimum).
• Lecteur de carte SD.
• Câble HDMI/micro-HDMI et écran.
• Clavier et souris USB.
• Alimentation USB-C (27W recommandé).
• Optionnel : SSD, boîtier ventilé, modules HAT.

Étape 1 : Installer le système d’exploitation

1. Téléchargez Raspberry Pi Imager depuis https://www.raspberrypi.com/software/ (compatible Windows, macOS, Linux).
2. Sélectionnez un système :
   • Raspberry Pi OS 32-bit : Léger, parfait pour la domotique ou les projets simples.
   • Raspberry Pi OS 64-bit : Recommandé pour l’IA, les serveurs ou le rétrogaming.
   • Alternatives : Ubuntu Server, Manjaro ARM, Recalbox (jeux rétro) ou Home Assistant OS (domotique).
3. Flashez la carte SD :
   • Insérez la carte dans votre ordinateur.
   • Dans Imager, choisissez l’OS et la carte SD.
   • Accédez aux options avancées (Ctrl+Shift+X) pour préconfigurer Wi-Fi, SSH ou un nom d’hôte.
   • Lancez l’écriture (~10 minutes).
4. Insérez la carte SD dans le Pi 5 et connectez l’alimentation.

Étape 2 : Configuration initiale

• Branchez un écran via HDMI.
• Suivez l’assistant pour définir la langue, le fuseau horaire et un mot de passe.
• Connectez-vous au Wi-Fi ou à Ethernet.
• Mettez à jour le système :

  sudo apt update && sudo apt upgrade -y

Étape 3 : Personnalisation

• Activez SSH ou VNC pour un accès à distance :

  sudo raspi-config

  Naviguez vers « Interface Options » pour activer ces services.

• Surveillez la température :bash

  vcgencmd measure_temp

  Si elle dépasse 70°C, ajoutez un ventilateur via le connecteur dédié.

• Installez des outils adaptés à vos projets : Python, Docker, Node.js ou un IDE comme VS Code.
• Option SSD : Configurez un SSD NVMe via un HAT pour des performances accrues, en modifiant /boot/config.txt.

Étape 4 : Sauvegardes

Sauvegardez régulièrement votre carte SD avec rsync ou dd pour éviter les pertes de données.

5b. Exemples de Projets : Matériel, Accessoires et Temps d’Installation

Projet 1 : Serveur multimédia avec Kodi ou Plex

Objectif : Transformer le Pi 5 en un hub multimédia pour diffuser films, séries et musique sur votre réseau.

Matériel :

• Raspberry Pi 5 (4 Go ou 8 Go).
• Carte microSD (64 Go minimum).
• Disque dur externe ou SSD USB 3.0.
• Boîtier avec ventilation.
• Optionnel : Télécommande IR.

Étapes :

1. Installez Raspberry Pi OS 64-bit.
2. Ajoutez un logiciel multimédia :
   • Pour Kodi :

     sudo apt install kodi

   • Pour Plex :

     sudo apt install apt-transport-https wget -O - https://dev2day.de/pms/dev2day-pms.gpg.key | sudo apt-key add - echo "deb https://dev2day.de/pms/ buster main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/pms.list sudo apt update sudo apt install plexmediaserver

3. Connectez un disque dur et configurez son montage automatique dans /etc/fstab.
4. Accédez à l’interface :
   • Kodi : Directement sur le Pi ou via un navigateur.
   • Plex : Ouvrez http://<IP_du_Pi>:32400/web.
5. Ajoutez vos fichiers multimédias et organisez les bibliothèques.
6. Optionnel : Intégrez une télécommande IR avec un module GPIO et LIRC.

Durée : 1 à 2 heures.
Coût : 80-120 €.
Atouts : Streaming 4K fluide, interface intuitive, accès multi-appareils.
Extension : Essayez Jellyfin (open-source) ou configurez un serveur DLNA.

Projet 2 : Hub domotique avec Home Assistant

Objectif : Créer un centre de contrôle pour gérer lumières, capteurs et appareils connectés.

Matériel :

• Raspberry Pi 5 (4 Go).
• Carte microSD (32 Go minimum).
• Capteurs (ex. : BME280, relais).
• Dongle Zigbee (ex. : Veciado 3.0).
• Optionnel : SSD, écran LCD.

Étapes :

1. Installez Home Assistant OS via Raspberry Pi Imager.
2. Accédez à l’interface via http://<IP_du_Pi>:8123 et configurez un compte.
3. Intégrez des appareils :
   • Connectez un dongle Zigbee pour les appareils compatibles.
   • Branchez un capteur via GPIO (ex. : DS18B20 pour la température).
   • Ajoutez des appareils Wi-Fi (Philips Hue, Sonoff).
4. Configurez des automatisations, par exemple allumer une lumière avec un capteur de mouvement.
5. Optionnel : Affichez les données sur un écran LCD 16×2 via I2C.

Durée : 2 à 3 heures.
Coût : 100-150 €.
Atouts : Compatible avec Zigbee, Z-Wave et MQTT, interface claire.
Extension : Ajoutez Node-RED pour des automatisations visuelles ou une caméra Pi pour la vidéosurveillance.

Projet 3 : Station de travail compacte

Objectif : Utiliser le Pi 5 comme un mini-PC pour coder, tester des applications ou naviguer.

Matériel :

• Raspberry Pi 5 (8 Go ou 16 Go).
• Carte microSD (64 Go minimum).
• SSD USB 3.0 ou NVMe (optionnel).
• Écran, clavier, souris.
• Boîtier avec ventilation.

Étapes :

1. Installez Raspberry Pi OS 64-bit.
2. Configurez l’environnement :
   • Installez un IDE :

     sudo apt install code

   • Ajoutez Docker :

     curl -fsSL https://get.docker.com | sh

   • Installez Python, Node.js ou d’autres langages.
3. Optimisez les performances :
   • Configurez un SSD pour des accès plus rapides.
   • Ajustez la mémoire GPU dans raspi-config.
4. Testez des projets, comme une application web avec Flask ou un conteneur Docker.

Durée : 2 à 2,5 heures.
Coût : 100-200 €.
Atouts : Compact, économique, idéal pour apprendre à coder.
Extension : Installez VS Code Server pour coder à distance ou configurez un cluster Kubernetes.

Projet 4 : Serveur VPN avec PiVPN

Objectif : Configurer un VPN pour sécuriser vos connexions et accéder à votre réseau à distance.

Matériel :

• Raspberry Pi 5 (2 Go ou 4 Go).
• Carte microSD (32 Go).
• Routeur avec redirection de port.

Étapes :

1. Installez Raspberry Pi OS.
2. Ajoutez PiVPN :

   curl -L https://install.pivpn.io | bash

3. Configurez OpenVPN, générez des certificats clients et ouvrez le port 1194 UDP sur votre routeur.
4. Testez la connexion avec un client OpenVPN sur votre appareil.
5. Sécurisez avec un pare-feu (ufw) et un chiffrement AES-256.

Durée : 1 à 2 heures.
Coût : 60-80 €.
Atouts : Accès sécurisé, contournement des restrictions géographiques.
Extension : Utilisez WireGuard pour plus de rapidité ou ajoutez DuckDNS pour une IP dynamique.

Projet 5 : Station météo connectée

Objectif : Mesurer température, humidité et pression, avec affichage local ou en ligne.

Matériel :

• Raspberry Pi 5 (2 Go ou 4 Go).
• Carte microSD (32 Go).
• Capteur BME280.
• Écran LCD 16×2 I2C.
• Boîtier étanche (pour extérieur).

Étapes :

1. 1. Connectez le capteur BME280 via I2C (GPIO) et vérifiez :

      sudo i2cdetect -y 1

   2. Installez la bibliothèque :

      pip install adafruit-circuitpython-bme280 <//pre>

1. Affichez les données :
   • • Sur un LCD avec la bibliothèque RPLCD.

    

   • Sur un site web avec Flask (Python) :

     from flask import Flask import adafruit_bme280 app = Flask(__name__) @app.route('/') def index():     sensor = adafruit_bme280.Adafruit_BME280_I2C()     return f"Temp: {sensor.temperature}°C, Hum: {sensor.humidity}%" app.run(host='0.0.0.0', port=80)

2. Optionnel : Alimentez avec un panneau solaire pour une station autonome.

Durée : 2 à 3 heures.
Coût : 80-120 €.
Atouts : Projet éducatif, extensible à d’autres capteurs.
Extension : Publiez les données sur ThingSpeak ou utilisez LoRa pour une transmission longue distance.

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6. Optimisation Thermique et Gestion de l’Alimentation

Pour garantir une utilisation stable et optimale du Raspberry Pi 5, surtout lors de projets intensifs :

• Boîtiers avec ventilation active : Choisissez des boîtiers qui intègrent des ventilateurs ou qui disposent d’une bonne circulation d’air.
• Dissipateurs thermiques : Ajoutez des dissipateurs thermiques sur les zones sensibles (CPU, chipset).
• Alimentation de qualité : Utilisez une alimentation certifiée 5V/3A pour éviter tout risque de sous-tension ou de surchauffe.

7. Pourquoi Passer au Raspberry Pi 5 ?