Ursprünglich war er als günstiger Computer gedacht, um britischen Jugendlichen das Programmieren näher zu bringen. An der \textit{University of Cambridge} stellte man fest, dass die Vorkenntnisse von Studienanfängern immer geringer wurden, weil sie -- sowohl privat als auch in der Schule -- sich immer weniger mit der Funktionsweise von Computern und Programmen beschäftigen. Daher wollte man einen Computer entwickeln, mit dem die Jugendlichen experimentieren können.
Die Technik in einem Raspberry Pi ist vergleichbar mit der eines Smartphones. Der Raspberry Pi hat eine \acrshort{cpu} mit 700 MHz, welche auf bis zu 1 GHz übertaktbar ist, und je nach Modell 256 oder 512 MB Arbeitsspeicher. Als Speichermedium für das Betriebssystem (verschiedene Linux-Distributionen stehen zur Auswahl) wird eine SD-Karte bzw. eine microSD-Karte verwendet.
Zur Stromversorgung genügt ein normales Handy-Ladegerät mit Micro-USB-Anschluss und 1 \gls{Ampere} Stromstärke, denn der Raspberry Pi benötigt nur 3,5 Watt\footcite{strom} (Modell B).
Mithilfe der Temperatur"-sensoren werden die Innen"-temperatur, die Gehäuse"-temperatur und die Bodentemperatur (Außen) gemessen. Diese haben eine Messgenauigkeit von \SI{\pm 0.5}{\degreeCelsius} und einen Messbereich von \SI{-10}{\degreeCelsius} bis \SI{+85}{\degreeCelsius}. \footcite[20]{temp}
Der Sensor wird mithilfe von einem 1-Wire-Bus ausgelesen. Hierbei benötigt man (außer für die Stromversorgung mit 5 \gls{Volt}) nur ein Kabel, auf dem die Daten übertragen werden.\footcite{1-wire}
Ein weiterer Vorteil von 1-Wire ist, dass nahezu beliebig viele Sensoren auf einem Datenkabel parallel geschaltet werden können. (Abb. \ref{fig:temp_pin})
Die Messdaten des \textit{DS18B20} können auf dem Raspberry Pi sehr einfach ausgelesen werden, weil dies von einem Linux-\gls{Kernelmodul} erledigt wird. Um die Temperatur zu erhalten, muss nur eine virtuelle Datei ausgelesen werden, welche das Messergebnis in tausendstel Grad Celsius enthält. (Siehe Abbildung \ref{fig:temp_screenshot})
Zum Messen der Luftfeuchtigkeit der Außenluft wird der \textit{DHT22} verwendet. Dieser kann auch die Temperatur messen.
Wie der \textit{DS18B20} (\ref{subsec:Temperatur}) benötigt der Luftfeuchtigkeitssensor zusätzlich zur Stromversorgung nur ein Kabel zur Datenübertragung. Es können jedoch nicht mehrere Sensoren parallel geschaltet werden. \footcite[Wiring]{DHT}
Die Daten des Sensors werden von einem \gls{C} Programm von Adafruit ausgelesen.
\footcite[Software Install]{DHT}
\subsection{Luftdruck}
\label{subsec:Luftdruck}
Der \textit{BMP085} ist der präziseste Sensor. Er wird zum Messen des Luftdruckes und der Außentemperatur verwendet und hat dabei eine Genauigkeit von\SI{\pm 1.0}{\hecto\pascal} und \SI{0.5}{\degreeCelsius} bei \SI{25}{\degreeCelsius}\footcite[6]{BMP085}
Die Messdaten überträgt der Sensor über einen \gls{I2C}-Bus. Dabei werden (zusätzlich zur Stromversorgung) \textbf{zwei} Kabel zur Datenübertragung benötigt. (siehe Abbildung \ref{fig:steckbrett})
Zum einen ist das das gelbe Kabel, über welches der Raspberry Pi dem Sensor die Taktfrequenz schickt, in der er die Daten übertragen soll, und das grüne Kabel, über das die eigentlichen Daten übertragen werden.