Derek Molloy - Raspberry Pi® a fondo para desarrolladores

❏Un cable USB 2.0 (generalmente micro-USB a USB-A) para conectar el RPi a una fuente de alimentación, como un PC de sobremesa o un cargador USB para teléfono móvil.

❏Una tarjeta micro-SD para guardar el sistema operativo que sirve para iniciar la placa.

❏Un cable Ethernet CAT-5 para conectar el RPi a la red mediante su conector Ethernet RJ-45 10/100.

El RPi se puede conectar a un monitor mediante un cable HDMI (un mini-HDMI con el RPi Zero), pero la mayoría de los ejemplos de este libro asumen que el RPi se utiliza sin monitor (en headless mode).

Accesorios importantes

Es importante que el lector adquiera los accesorios siguientes junto con su placa RPi.

Una fuente de alimentación externa de 5 V

La mejor forma de alimentar al RPi es con un cable micro-USB conectado a una fuente de alimentación de 5 V de buena calidad (±5%) que pueda ofrecer una corriente de al menos 1,1 A (1100 mA) para las placas antiguas y 2,5 A (2500 mA) para el RPi 3. Las placas RPi demandan típicamente entre 500 y 700 mA, pero algunos periféricos USB, como adaptadores WiFi o webcams, necesitan bastante más corriente. La entrada micro-USB de las placas RPi cuenta con un fusible rearmable (polyfuse) que limita la entrada de corriente a unos 1100 mA (con 700 mA de corriente segura, véase el capítulo 4) en la mayoría de los modelos RPi, y 2500 mA en el RPi 3. Podemos conectar una fuente de alimentación USB capaz de suministrar una intensidad de corriente superior a 2500 mA, pero en ningún caso una cuyo voltaje salga del rango de 4,75 V a 5,25 V (5 V ± 5%).

Si surgen problemas de estabilidad, como reinicios y cuelgues aleatorios o problemas de teclado, debemos sospechar enseguida del circuito de alimentación. Puede ser que la fuente de alimentación sea incapaz de proporcionar la corriente adecuada, o bien que sea, ella misma o el cable USB, de mala calidad y estén operando fuera de su rango de tolerancia. Por ejemplo, los fabricantes de ciertas fuentes de alimentación de 5 V genéricas, de escasa calidad, afirman que son capaces de proporcionar 1 A (seguramente se refieran al límite de corriente de cortocircuito) pero seguramente su voltaje de salida caerá a niveles inaceptables a medida que se incremente la demanda de corriente. Cuando se sospecha de que ese es el problema, hay que medir los niveles de voltaje en el RPi. En modelos recientes utilizaremos para ello PP1 o PP2 y GND, o cualquier otro componente de metal protegido, como se muestra en la figura 1-6(a). En modelos más antiguos usaremos TP1 y TP2.

Figura 1-6: (a) Comprobación de que el voltaje en el RPi se encuentra en el rango

4,75-5,25 V (5 V ± 5%). (b) El RPi Zero y sus conectores asociados.

Tarjeta micro-SD para iniciar el sistema operativo

Adquiera una tarjeta micro-SD de una marca de calidad reconocida y con no menos de 8 GB de capacidad. Asimismo, puede que necesite un adaptador micro-SD a SD para poder usarla en el lector de tarjetas de su ordenador. Las placas RPi más antiguas, como la A o la B, utilizan tarjetas SD estándar y pueden beneficiarse también de tal adaptador. En todo caso, no es raro que las tarjetas micro-SD incluyan dicho adaptador, lo que nos evitará tener que comprarlo.

La micro-SD debería ser de Clase 10 o superior, ya que su mayor velocidad de lectura/escritura nos ahorrará tiempo, sobre todo en la escritura de imágenes. Lo ideal sería una micro-SD de entre 8 y 32 GB con funcionalidad de nivelación de desgaste (wear leveling) que ampliará la vida útil de la tarjeta, sobre todo si la formateamos pero no ocupamos toda su capacidad. Tarjetas micro-SD con mayor capacidad también pueden funcionar, pero son mucho más caras. Enfoques de almacenamiento alternativos con dispositivos USB para el RPi también se analizan brevemente.

Cable Ethernet para conectividad de red

Los RPi B/B+/2/3 se pueden conectar a Internet a través de redes locales Ethernet. Los RPi A/A+/Zero se pueden conectar a Internet mediante adaptadores inalámbricos USB. Conectaremos el RPi a la red local enchufando el cable Ethernet CAT 5 en el puerto RJ-45 10/100 correspondiente. Si vamos a utilizar más de un RPi simultáneamente, no estaría de más gastar un poco de dinero en un switch de cuatro bocas económico, que podemos situar cerca de nuestro ordenador.

Accesorios recomendados

Es recomendable que el lector adquiera los accesorios siguientes junto con su placa RPi. Si planea realizar desarrollos en el RPi, probablemente debería adquirirlos todos.

Cable HDMI para conectar a monitores o televisiones

El RPi se puede conectar fácilmente a un monitor o televisión que tenga un conector HDMI o DVI. La mayoría de los modelos de RPi cuentan con un conector HDMI de tamaño estándar. Sin embargo, el RPi Zero presenta un conector mini-HDMI (HDMI-C), así que debemos tener esto en cuenta a la hora de emparejarlo con un monitor o televisión (generalmente con conectores de tipo HDMI-A o DVI-D). Con el RPi Zero necesitaremos, casi con seguridad, un conector macho HDMI-mini-C a HDMI-A. Un cable sobre 1,8 metros no debería superar los 10 euros. Vigile lo que compra: un conector HDMI-D (micro-HDMI) no servirá para el RPi Zero.

Otra posibilidad consiste en adquirir un conector barato de mini-HDMI (HDMI-C) a HDMI estándar (HDMI-A), o bien un cable conversor de mini-HDMI (HDMI-C) a DVI-D. Así podremos utilizar HDMI-A o conectar a dispositivos DVI-D, respectivamente (véase la figura 1-6(b)).

Cable serie USB a TTL UART 3,3 V para localización de problemas

El cable serie UART USB a TTL (véase la figura 1-7(a)) es uno de esos accesorios que demuestran su valía cuando surgen problemas con la instalación de Linux en nuestra placa. Es capaz de proporcionarnos una interfaz de consola con el RPi sin necesidad de conectar un monitor y un teclado externos.

Asegúrese de adquirir la versión de nivel 3,3 V. Asimismo, lo mejor es que el cable incorpore conectores hembra de 0,1 pulgadas. Este cable contiene un chipset y exige la instalación de unos controladores en el ordenador personal, que crean un nuevo puerto COM. El cable FDTI TTL-232R-3V3 funciona bien y proporciona una conexión muy estable por menos de 20 €. En la dirección tiny.cc/erpi106encontrará la hoja de datos y el enlace VCP a los controladores software para este cable adaptador.

Figura 1-7: (a) El cable serie USB a TTL 3,3 V. (b) Su conexión al RPi.

El cable se conecta al UART serie del RPi, que está disponible a través de la cabecera GPIO. Con el RPi alimentado desde una fuente regular USB de 5 V, conectamos el cable al RPi tal como se muestra en la figura 1-7(b):

❏El hilo negro (tierra, GND) a la patilla 6 de la cabecera GPIO, que es la patilla GND del RPi.

❏El hilo amarillo (receptor, RXD) a la patilla 8 (GPIO14) de la cabecera GPIO, que es la patilla transmisora (TXD0) UART.

❏El hilo naranja (transmisor, TXD) a la patilla 10 (GPIO14) de la cabecera GPIO, que es la patilla receptora (RXD0) UART.

Mencionamos aquí que la cabecera GPIO de 40 pines se describe con todo detalle en el capítulo 6. Asimismo, el uso preciso del cable se trata en los capítulos 2, 3 y 8.

Dicho cable también se empleará para comprobar la conexión UART al RPi en el capítulo 8 y para programar los dispositivos Arduino Pro en el capítulo 11.