Derek Molloy - Raspberry Pi® a fondo para desarrolladores

Figura 1-10: Accesorios RPi: (a) Ejemplo de carcasa. (b) La placa Sense HAT.

(c) La placa T-Cobbler. (d) Una HAT para prototipado.

La figura 1-10(b) ilustra la placa RPi Sense HAT (40 euros). Contiene: una pantalla LED de matriz de puntos de 8x8, acelerómetro, giroscopio, magnetómetro, sensor de presión atmosférica, sensor de temperatura, sensor de humedad y una pequeña palanca de control. La figura 1-10(d) muestra, vacía, una placa HAT de bajo coste para prototipado que podemos usar para diseñar nuestra propia HAT. En su parte inferior derecha incluye un espacio para una EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory, demoria de solo lectura programable y borrable eléctricamente) instalable en superficie que puede servir para que el RPi identifique la HAT.

Una alternativa al diseño de nuestras propias placas HAT consiste en utilizar la placa T-Cobbler (véase la figura 1-10(c)) para conectar la cabecera GPIO del RPi a una placa de pruebas (breadboard) mediante un cable plano de cuarenta pines (disponible con la T-Cobbler). Este dispositivo se ajusta perfectamente a la placa de pruebas (véase el capítulo 4) y proporciona etiquetas claras de todos los pines

de la cabecera GPIO del RPi.

Cómo destruir su RPi

Las placas RPi son dispositivos complejos y delicados que se pueden dañar con mucha facilidad si no somos diligentes en su manejo. Si vamos a iniciarnos en la plataforma RPi desde otras placas, por ejemplo Arduino, debemos extremar el cuidado a la hora de conectar los circuitos que hayamos construido para dichas placas. A diferencia del Arduino Uno, el microprocesador del RPi no se puede sustituir. Si dañamos el SoC del microprocesador, tendremos que comprar una nueva placa.

Estas son algunas de las cosas que no debemos hacer jamás:

❏No apague el RPi desenchufando directamente el cable de alimentación USB de la placa. Para hacerlo correctamente, debe emplear un procedimiento de apagado por software (véase el capítulo 2).

❏No coloque un RPi conectado a la fuente de alimentación sobre superficies metálicas, por ejemplo ordenadores con superficies de aluminio, ni en tableros de trabajo que tengan restos metálicos, virutas de cable o componentes electrónicos. Si cortocircuitamos los pines de la cabecera que sobresalen por la parte inferior de la placa, podemos inutilizarla. Como precaución podemos adquirir una pequeña carcasa como la de la figura 1-10(a). Otra posibilidad consiste en fijar unas pequeñas almohadillas de goma autoadhesivas en la parte inferior de la placa.

❏No conecte circuitos source/sink (impulso/drenaje de corriente continua), salvo corrientes muy pequeñas, desde/hacia la cabecera GPIO. La corriente máxima que podemos alimentar o drenar desde muchos de los pines de la cabecera oscila entre 2 y 3 mA. Los pines de alimentación y tierra pueden alimentar y drenar corrientes mayores. Por su parte, algunos modelos de Arduino permiten corrientes de hasta 40 mA en cada entrada/salida. Este tema se trata con detalle en los capítulos 4 y 6.

❏Los pines GPIO toleran 3,3 V. No conecte circuitos alimentados a 5 V o inutilizará la placa. Este tema se trata con detalle en los capítulos 4, 6 y 8.

❏No conecte circuitos que apliquen potencia a la cabecera GPIO en tanto el RPi no esté encendido. Asegúrese de que todos los circuitos autoalimentados se conecten por la línea de 3,3 V o mediante optoacopladores. Este tema se trata en el capítulo 6.

Por otra parte, debería asegurarse de hacer siempre lo siguiente:

❏Compruebe con mucho cuidado el número de cada pin que vaya a utilizar. La cabecera GPIO tiene 40 patillas y resulta muy sencillo equivocarse y conectar algo en la patilla 21 en lugar de en la 19, por ejemplo. La tarjeta T-Cobbler (véase figura 1-10(c)) resulta muy útil para interconectar el RPi con una placa de pruebas. Es muy recomendable contar con una para el trabajo de prototipado.

Resumen

Después de leer este capítulo debería ser capaz de hacer lo siguiente:

❏Describir las posibilidades del Raspberry Pi (RPi) y su idoneidad para diferentes tipos de proyecto.

❏Describir los principales sistemas y subsistemas hardware de las placas RPi.

❏Identificar accesorios importantes, presentes en el mercado, que permitan mejorar las capacidades de nuestro RPi.

❏Apreciar cabalmente la potencia y complejidad del RPi como plataforma de computación física.

❏Ser consciente de los primeros pasos a seguir para proteger la placa de cualquier daño físico.

Soporte

Las principales fuentes de documentación de soporte adicional se listaron anteriormente en este mismo capítulo. Si encuentra dificultades con la plataforma RPi que no estén descritas en la documentación, visite los foros de usuarios de Raspberry Pi en la dirección www.raspberrypi.org/forums/. Por favor, no olvide nunca que los miembros de la comunidad de usuarios que publican en los foros lo hacen de manera altruista y dedican voluntariamente una buena parte de su tiempo a resolver las dudas de otros.

1 www.roylongbottom.org.uk/Raspberry%20Pi%20Benchmarks.htm.

2Antes conocido como XBMC.

3 github.com/raspberrypi/firmware/blob/master/boot/LICENCE.broadcom.

Capítulo

2

El software del Raspberry Pi

En este capítulo se nos presenta el sistema operativo Linux junto con herramientas software que podremos utilizar con el Raspberry Pi (RPi). El objetivo de este capítulo es aprender a conectar nuestra placa a una red o conexión serie y controlarla mediante comandos de Linux básicos. Asimismo, se examinan herramientas de configuración específicas para personalizar el RPi y para actualizar el software de la placa. Tras completar el capítulo, el lector debería ser capaz de controlar un LED del sistema en la placa a través de comandos Linux que habrá aprendido siguiendo un tutorial paso a paso. Este ejemplo le mostrará cómo enviar comandos del shell de Linux a través de una ventana de terminal. El capítulo finaliza con un análisis de la mejor manera de apagar y reiniciar la placa correctamente y con seguridad.

Materiales necesarios para este capítulo:

❏Una placa Raspberry Pi (idealmente RPi3, 2, o B+).

❏Un cable de alimentación USB y una fuente de alimentación.

❏Una tarjeta micro-SD (a partir de 8 GB e idealmente de Clase 10 o superior).

❏Infraestructura y cableado de red, cable serie o adaptador WiFi.

Puede encontrar más detalles sobre este capítulo en la dirección:

www.exploringrpi.com/chapter2/.

Linux en el Raspberry Pi

Una Linux distribution es una versión de dominio público de Linux que contiene un conjunto determinado de herramientas y programas. Existen numerosísimas distribuciones diferentes de Linux, que suelen estar orientadas a distintas aplicaciones. Por ejemplo, los propietarios de servidores de alto nivel pueden instalar las distribuciones Red Hat Enterprise, Debian u OpenSUSE; los usuarios de ordenadores personales, Ubuntu, Debian, Fedora o Linux Mint. El alma común a todas las distribuciones es el núcleo (kernel) de Linux, concebido y desarrollado por Linus Torvalds en 1991.

A la hora de decidirnos por una u otra distribución de Linux para nuestro sistema empotrado, lo más sensato sería optar por una que cumpliera los siguientes requisitos:

❏Una distribución estable y con buen soporte.

❏Una distribución que incluya un gestor de paquetes de calidad.

❏Que sea compacta y pensada para ocupar poco espacio de almacenamiento.

❏Que cuente con el soporte de una buena comunidad de usuarios para nuestro dispositivo concreto.

❏Que incluya buenos controladores para los periféricos que vayamos a usar.