Raspberry Pi® a fondo para desarrolladores. Derek Molloy
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y adaptadores para lectura/escritura de tarjetas de memoria (sobre todo SD). Se puede formatear el dispositivo con un sistema de archivos Linux y montarlo en el sistema de archivos del RPi (véase capítulo 3). Un dispositivo que resulta particularmente útil es un lector de tarjetas de memoria USB como el de la figura 1-8(b). Estos dispositivos cuestan más o menos lo mismo que los lápices de memoria USB y soportan el cambio de tarjetas micro-SD "en caliente". Además, resultan particularmente útiles cuando necesitamos montar el sistema de archivos raíz de un RPi en otro, para intercambiar archivos o para solucionar problemas de configuración de la tarjeta que interrumpan el arranque del otro RPi (véase el capítulo 3). Por otro lado, ese mismo dispositivo se puede usar en un ordenador personal para grabar una nueva imagen de Linux en una tarjeta micro-SD.
Webcam USB para captura de imágenes y streaming de vídeo
Añadir una cámara RPi, como las de las figuras 1-9(a) o 1-9(b), o una webcam, como la de la figura 19(c), permite integrar con un coste muy bajo la funcionalidad de captura de imágenes y vídeo en nuestros proyectos RPi. Además, ciertas librerías de Linux, como Video 4 Linux y Open Source Computer Vision (OpenCV), nos permitirán el desarrollo de aplicaciones de visión artificial. Este tema se trata en profundidad en el capítulo 15.
Figura 1-9: (a) RPi NoIR Camera. (b) Soporte para cámara RPi. (c) Webcam USB Logitech C920.
Teclado y ratón USB para computación de propósito general
Podemos conectar un ratón y un teclado USB al RPi, o bien usar una combinación estándar de teclado y ratón inalámbricos de 2,4 GHz. Existen combinaciones inalámbricas portátiles de muy pequeño tamaño, por ejemplo las Rii 174 Mini, Rii i10 o la ESYNiC mini; todas ellas ofrecen un teclado portátil con su touchpad integrado. Un adaptador Bluetooth USB también resulta útil para conectar periféricos al RPi.
Una combinación de teclado/touchpad se utiliza en el capítulo 14.
Carcasas para proteger el RPi
Existen numerosos tipos de carcasas para proteger nuestro RPi, por ejemplo la que se ilustra en la figura 1-10(a), que cuesta menos de 6 euros. Las carcasas resultan útiles para salvaguardar el RPi de cortocircuitos accidentales, como los que pueden suceder al dejar la placa sobre una superficie metálica, pero también influyen mucho en la temperatura de operación del RPi (véase el capítulo 12). Intente adquirir una carcasa con la ventilación adecuada, pero evite añadir ruidosos ventiladores o esos ridículos sistemas de refrigeración líquida.
Placas de extensión HAT
Las placas de extensión HAT (Hardware Attached on Top, literalmente "hardware que se fija encima", cuyo acrónimo "HAT" es un juego de palabras con el término inglés hat, que significa sombrero) son circuitos impresos que se pueden conectar al RPi mediante la cabecera de ampliación GPIO. Existen placas de extensión para las cabeceras GPIO de 26 pines de los modelos RPi más antiguos, pero el RPi carece de mecanismos formales para identificar el tipo de placa de extensión conectada. Las HAT se presentaron junto con el RPi modelo B+. Algunos de los 40 pins de la cabecera GPIO ampliada (ID_SD e ID_SC) de los modelos más recientes se emplean para identificar automáticamente el tipo de HAT conectada. Esto permite que Linux configure los pines GPIO de forma automática y que cargue los controladores que faciliten el manejo de la HAT.
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.
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