Raspberry: un ordenador en sus manos

Entrada original: 13-1-2018
Actualización: 21-10-2023

Raspberry, además de ser una frambuesa,  es la marca de un ordenador pequeño y barato, con el que puede aprender y dar rienda suelta a nuestras ideas y proyectos. 

Raspberry, es una máquina de propósito general, por lo que a diferencia por ejemplo de un teléfono móvil que también dispone un procesador tiene muy limitada sus funciones, Raspberry nos permite, desde programar el control del hogar o el de una maqueta de tren eléctrico, pasando por la automatizar de una estación meteorológica, hasta montar una smartTv, un dispositivo Android o disponer de nuevo de una consola de juegos. Para todo ello además de su creatividad dispone de una gran comunidad de aficionados y desarrolladores que le guiarán y ayudarán en todos sus proyectos, con ideas, utilidades y programas.

El modelo Raspberry  Pi 4 Model B  (2022) que cuenta con un procesador de 4 núcleos de 64 bits a 1.2 GHz y que está disponible en tiendas y webs como por ejemplo en  Amazon por 33,74€

El modelo más reciente de Raspberry es el Pi 5 (2023) que es entre 2 y 3 veces más rápido que el Pi4, también la fuente dde alimentación (USB-C) que necesita es de mayor potencia 27 W (accesorio) y puede ser útil incorporarle un ventilador refrigerante (Accesorio).

Especificaciones de la Raspberry 3 (2018):

• Una CPU basada en el procesador Broadcom BCM2837 de arquitectura RISC ARMv8 (4 núcleos, 64 bits a 1,2GHz de reloj).
• Una memoria central RAM de 1GB (La arquitectura permitiría hasta 4GB).
• Una memoria auxiliar de la capacidad de la tarjeta microSD
• Dispositivos de salida: Full HDMI (monitor o pantalla), audio jack 3,5mm, conector DSI (display)
• Dispositivos de entrada: conector CSI (cámara).
• Dispositivos de entrada/salida: 
• Conexioens inalámbricas
• Wi-Fi 802.11n
• Bluetooth 4.1 
•  BLE
• Conexiones por cable
• 4 puertos USB
• 1 conector Ethernet,  
• conector 40 GPIO

Especificaciones de la Raspberry Pi 5:

• Procesadores:
• Broadcom BCM2712 a 2.4GHz de reloj (duplica la velocidad)  con cuatro nucleos ( 4 quad-core) de 64-bit Arm Cortex-A76 CPU, with cryptography extensions, 512KB per-core L2 caches and a 2MB shared L3 cache
• VideoCore VII GPU, supporting OpenGL ES 3.1, Vulkan 1.2
• Video:
• Dual 4Kp60 HDMI® display output with HDR support
• 4Kp60 HEVC decoder
• Almacenamiento:
• microSD card slot, with support for high-speed SDR104 mode
• LPDDR4X-4267 SDRAM (4GB and 8GB SKUs available at launch) multiplica por 4 y 8 la memoria de la raspberry Pi 3
• Dispositivos de entrada/salida:
• Conexiones inalambricas:
• Dual-band 802.11ac Wi-Fi®
• Bluetooth 5.0 
• Bluetooth Low Energy (BLE)
• Conexiones por cable
• USB: 2 × USB 3.0 ports, supporting simultaneous 5Gbps operation y 2 × USB 2.0 ports
• Gigabit Ethernet, with PoE+ support (requires separate PoE+ HAT)
• Raspberry Pi standard 40-pin header ( 40 GPIO) 
• 2 × 4-lane MIPI camera/display transceivers
• PCIe 2.0 x1 interface for fast peripherals (requires separate M.2 HAT or other adapter)
• 5V/5A DC power via USB-C, with Power Delivery support
• Alimentación
• Power button (parece una tonteria pero la versión no lo tiene)
• Real-time clock (RTC), powered from external battery
• Precio: 110€ - 130€ (dependeindo de la RAM 4GB o 8 GB)

En general para trabajar con una Raspberry, al ser una placa, necesitará una serie dispositivos auxiliares:

• Una caja para proteger la placa Raspberry del polvo, los golpes, etc.
• Una fuente de alimentación de 5V y mínimo 2,5 A con conexión micro USB para Raspberry 3 o de 5 A para Raspberry 5.
• Un teclado y un ratón con conexión USB
• Una pantalla con conector HDMI
• Una tarjeta mínimo microSDHC de 8GB.

Menos la Raspberry es posible que el resto de materiales los tenga por casa, pero en caso contrario le doy unas ideas para conseguirlos:

• Alimentación: Vale cualquier alimentador con conector micro USB (Raspberry Pi 3) o USB-C para Pi 4 y 5, siempre que realmente suministre la intensidad adecuada (2,5 para Pi 3 /4 y 5A para Pi5).
• Teclado y ratón: Vale cualquier teclado y ratón USB. Pero si necesita comprar uno aproveche y compre el teclado con touchpad (sustituye al ratón)  Trust VEZA 20962, es inalámbrico (sin cables) y se conecta a la Raspberry con un pincho USB (luego le vale para otros dispositivos). Disponible en Amazon por 32€
• Pantalla: puede usar cualquier pantalla de TV con conexión HDMI. Si dispone de un monitor antiguo con conexión VGA puede comprar un cable adaptador VGA-HDMI por unos 5€ en cualquier comercio multiprecio.
• Tarjeta microSD: compre varias de las más baratas (le harán falta para sus proyectos). En principio la velocidad no es un problema (las más veloces que se usan en fotografía son más caras) y la capacidad tampoco. De 16GB se encuentran por unos 6€ y de 32 GB por unos 12 de Lexar o Sandisk.
• Caja: es imprescindible si quiere que le dure su Raspberry. Yo en su momento compré un kit el Zacro 3-1 que es un pack de caja, alimentador y disipador. por unos 9 € en Amazon.  Pero tiene muchas opciones

Resumiendo, por unos 30€ (Raspberry pi3) - 100 € (Raspberry pi 5) más el material que tengamos que comprar podemos retomar el control del mundo y de los dispositivos que nos rodean. 

Pero, para que funcione una  Raspberry necesita Software: 

• un sistema operativo
• unas aplicaciones o programas.

 que veremos en otras entradas

Un Sistema Operativo para la Raspberry

 

Posted on 13 enero, 2018

Todo ordenador precisa una capa de sofware que permita que los programas se ejecuten en un hardware determinado, el Sistema Operativo, y Raspberry no iba a ser menos.

En una Raspberry se pueden instalar una gran variedad de Sistemas Operativos, uno de ellos es LINUX.

Para instalar LINUX en cualquier ordenador lo más cómodo es hacerlo con una distribución que agrupe además del nucleo del S.O. un conjunto de paquetes complementarios que ayude a que funcione sin problemas ( por ejemplo los drivers de los disposivos).   Raspbian es una distribución LINUX basada en DEBIAN (Los linuxeros más  puristas instalan Debian) pero tambien podría instalar UBUNTU, u otro SO como Windows 10 IoT. Si queremos instalar Raspbian de una forma sencilla es recomendable usar NOOBS – New Out Of the Box Software.

NOOBS es un instalador de Raspbian que es una distribución no oficial del sistema operativo libre  Linux Debian para funcionar en procesadores ARM con harware de calculo de coma flotante, que es el que incluye Raspberry en su placa.

Una raspberry cuando arranca puede cargar el SO de red o de la microSD. Vamos a lelegir esta última que es la más sencilla para empezar.

El proceso para que una Raspberry arranque un SO es siempre el mismo:

• En su ordenador de desarrollo
  • Enchufe la micrsoSD (si no tiene conector, compre por pocos euros una llave USB con lector microSD )
  • Formatear con formato FAT32 la tarjeta microSD (SD, SDHC or SDXC). Para ello deberá descargarse un programa como SDCARD (Le pedirá permiso apra instalarse y para formatear la microSD)
  • Descargar la imagen del SO
  • Copiar o «flasear» la microSD con el SO con un programa como ETCHER
• En la Raspberry
  • Enchufar la microSD
  • Encender la placa

Hay webs que venden ya la tarjeta microSD con el SO ya copiado, pero no creo que merezca la pena, salvo que quiera hacer un regalo a una persona que empieza.

Cuando se canse de una instalación, copie una nueva en la misma tarjeta. Para actualizar NOOBS basta con que, cuando esté conectado a Internet  ejecute en el terminal el comando

sudo apt-get update

Para cualquier duda acuda a la página oficial (que es donde yo he aprendido todo)

Ahora necesitaremos instalar algún programa que nos de utilidad  a la Raspberry, pero eso será en otra entrada.

Tarjetas de memoria SD

Posted on 22 enero, 2018

Las tarjetas  FLASH  son dispositivos de memoria en estado sólido (sin elementos móviles como los discos de memoria tradicionales), de lectura y escritura, rápidas y que no necesitan alimentación para mantener los datos.

Las tarjetas FLASH del tipo  microSD son las usadas por la Raspberry Pi como memoria secundaria, desde donde arranca el sistema y donde almacenar el sistema operativo, las aplicaciones y los datos.

Las tarjetas de memoria SD (Secure Digital) están estandarizadas por la SD Association y a la hora de adquirir una debe de considerar alguna de sus características, además del fabricante y del precio:

• Su tamaño:
  • SD: es el tamaño usado de las ranuras de los ordenadores personales. Se usa un adaptador para conectar las microSD (Se vende junto a las tarjetas micro).
  • miniSD: tamaño intermedio poco usado
  • microSD: es el tamaño usado por Raspberry Pi, es menor de todos.
• Su velocidad. La velocidad de lectura es siempre más rápida que la escritura, para su Raspberry Pi es importante, pero no tanto como para una cámara fotográfica o de video. (Ver un benchmark)
  • Velocidad (expresada en MB/s): 4 es 4MB/s
  • Velocidad UHC (Ultra alta velocidad): indica la  velocidades de escritura mínima. 1 ó UHS-I son 10MB/seg y  3 ó  UHS-I tiene una velocidad de escritura mínima de 30MB/seg.
• Su capacidad:
  • SD: Hasta 2GB
  • SDHC: De 2 a 32 GB, esta es la que necesita para su Raspberry Pi pues precisa un mínimo de 8GB
  • SDXC: De 32 GB a 2TB

Resumiendo y hablando con más propiedad para su Raspberry Pi necesita una memoria micrsoSD SDHC y un adaptador SD para conectarla a su ordenador de desarrollo. La SD oficial de Raspberry Pi (SanDisk Ultra) es una UHC-I con velocidad de lectura de 80Mb/s

Si su ordenador de desarrollo no dispone de ranura SD puede comprar un adaptador USB (p.e. el de Hama USB Adapter set) o un lector de tarjetas que se conecta por USB. En estos casos la velocidad máxima de transferencia vendrá limitada por el USB (USB 2.0 480 Mbit/s  y USB 1.1  12 Mbit/s)

Las memorias microSD pueden dañarse fisicamente (perdida, rotura, etc) y lógicamente (perdida de la tabla de directorio FAT – formato de archivos), por lo que conviene hacer copias de seguridad y backups de forma frecuente, y tener disponible algún programa de recuperación. También es una forma de aumentar el tamaño pues puede restaurar la imagen sobre una SD de mayor capacidad.

Sobre Windows/Microsoft puede usar Win32Diskimage para crear una imagen de la microSD, sobre xOS/apple puede usar la Utilidad de Discos => Archivos => Nueva Imagen y después cambiar la extensión dmg. por .iso (Que es la que entiende etcher)

En LINUX puede usar  comandos:

• localizar dispositivo diskutil list

/dev/disk1 (internal, physical):
 #: TYPE NAME SIZE IDENTIFIER
 0: FDisk_partition_scheme *16.0 GB disk1
 1: Windows_FAT_16 RECOVERY 1.7 GB disk1s1
 2: Linux 33.6 MB disk1s5
 3: Windows_FAT_32 boot 69.2 MB disk1s6
 4: Linux 14.2 GB disk1s7

• copiar la SD en un fichero. Sea ordenado, metodico y paciente cuando haga copias de seguridad, está salvando su trabajo y el comando no indica avance) sudo dd if=/dev/disk1 of=~/Downloads/raspbian20180129.img

Para recuperar sobre Windows puede probar PCInspector

Recuerde en apagar la Raspberry Pi antes de  insertar o sacar la tarjeta y en su ordenador use las instrucciones expulsar o desmontar.

Para saber más leer aquí.