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Hasta ahora hemos hablado de tarjetas de desarrollo para proyectos de electrónica basadas en microcontroladores. Ahora vamos a hablar de una tarjeta multipropósito, la cual es realmente una pequeña computadora. Esta es la Raspberry Pi.
La Raspberry Pi es una computadora del tamaño de una tarjeta de crédito, que tiene un valor de $35 y fue creada por la Raspberry Pi Foundation inicialmente para que los niños aprendieran a programar en las escuelas. Gracias a su gran aceptación esta tarjeta ha permitido que muchas personas puedan acceder a hardware y software a un bajo costo, de esta manera tienen la oportunidad de aprender sobre computación e involucrarse en el desarrollo de herramientas y aplicaciones para nuestro mundo digital.
Tarjeta Raspberry Pi.
Si bien la primera tarjeta apareció en el 2012, desde ese entonces ha ido cambiando y mejorando con el paso del tiempo, apareciendo varios modelos desde esa fecha hasta hoy. Los modelos de la Raspberry Pi han sido nombrados por su número de versión desde la Raspberry Pi inicial considerada como la número 1 hasta la nueva Raspberry Pi 4.
Ahora les voy a hablar de las principales características del modelo Raspberry Pi 4.
Procesador
La nueva Raspberry Pi 4 tiene un procesador Broadcom BCM2711, Quad core Cortex-A72 (ARM v8) 64-bit SoC @ 1.5GHz, el cual ofrece un incremento de velocidad de procesamiento con respecto al procesador usado en el modelo anterior de Raspberry Pi con un consumo de energía similar.
Este procesador está diseñado con la arquitectura ARM que comentamos en un artículo anterior, es la misma arquitectura de procesador que tienen los teléfonos inteligentes que usamos diariamente.
Memoria
Para esta nueva versión de Raspberry han sacado placas con 1 GB, 2 GB y 4 GB de memoria, lo que nos permite elegir dependiendo de nuestras necesidades y presupuesto. La memoria que utiliza es una LPDDR4-3200 SDRAM.
Hay que recordar que la memoria RAM es donde se cargan las aplicaciones y programas que estamos utilizando, mientras más memoria de este tipo tenga un dispositivo, mayor será el número de aplicaciones con las cuales podrá trabajar sin afectar el rendimiento.
Como es de suponer, los precios cambian dependiendo de la cantidad de memoria, la versión de Raspberry con 4 GB cuesta $55, la de 2 GB $45 y la de 1 GB si mantiene el precio de las versiones anteriores que es de $35.
Almacenamiento
Al igual que las computadoras, la Raspberry Pi tiene una unidad de almacenamiento, esta usa una memoria flash micro-sd de clase 10. El tamaño mínimo recomendado es de 8 GB, pero se puede usar de cualquier tamaño mayor al indicado, todo depende de los programas que se vayan a utilizar.
Se recomienda que la memoria sea de clase 10, ya que estas soportan una mayor velocidad en la escritura y lectura de los datos.
Conectividad
La Raspberry Pi 4 tiene varias opciones de conectividad, puede trabajar con redes wifi de 2.4 y 5 GHz y con el último protocolo de redes wifi el 802.11ac. Adicionalmente a esto, tiene un puerto Ethernet Gigabit para conectarla a redes LAN.
Adicionalmente tiene conectividad con Bluetooth 5.0 y BLE, lo cual nos permite tener muchas posibilidades de comunicación para desarrollar nuestros proyectos.
Energía
Para alimentar la Raspberry Pi debemos usar una fuente externa, esta debe ser de 5 VDC y de 3 A. Normalmente si se adquiere la tarjeta en un kit, este trae la fuente de alimentación, en caso de que compremos la tarjeta sola y no en kit, debemos usar una fuente con las características indicada. El tipo de conector que usar es USB-C, por lo cual hay que estar muy atentos de que la fuente tenga este tipo de conector.
Sistema operativo
La Raspberry Pi utiliza un sistema operativo basado en Linux Debian llamado Raspbian. Este sistema operativo lo apoya la Fundación Raspberry Pi. Además viene con programas pre-instalados para usar con la tarjeta como por ejemplo: un navegador web, VNC para la conexión remota y Python para realizar programas, entre otras aplicaciones.
Además del sistema operativo mencionado, en la Raspberry Pi se pueden usar unas versiones de Ubuntu llamada Mate, Ubuntu Core y Ubuntu Server. También se puede instalar Kali Linux y convertir la Raspberry Pi en una herramienta para hacer Pentesting.
Adicional a estas distribuciones de Linux, existen otras que convierte nuestra Raspberry Pi en un centro multimedia, como es el caso de LibreELEC con la cual se puede usar Kodi, el cual es un centro multimedia, que te permite por ejemplo ver televisión por Internet. También existe otra distribución llamada RetroPie, la cual permite convertir la Raspberry Pi en una consola de videojuegos para emular juegos de Nintendo, Sega, Playstation 1, entre otros.
Entradas/Salidas
Desde el modelo Raspberry Pi 2 todas las tarjetas vienen con 40 pines GPIO o entradas/salidas. Aunque realmente de esos 40 pines, 2 son salidas de 5 VDC, 2 son salidas 3V3, 8 son pines de tierra y 2 son pines reservados, en total tenemos 26 entradas/salidas disponibles. Cualquiera de los pines disponibles puede ser configurado como entrada o salida vía software.
Las funciones alternativas como PWM o protocolos de comunicaciones como: SPI, I2C y serial, deben usar unos pines previamente definidos. Les recomiendo consultar previamente cuales entradas y salidas se pueden usar para la función que necesiten antes de realizar cualquier proyecto.
Entradas/salidas para accesorios
Micro-HDMI
La Raspberry Pi 4 tiene dos salidas micro-HDMI que permite conectar 2 monitores y soporta una resolución de 4K. Esta es una mejora con respecto a la versión 3 y me parece muy interesante, ya que el usar dos pantallas no representaría ninguna limitación si quieres usar una Raspberry Pi como computador en tu día a día.
Puerto display MIPI DSI
Este puerto permite agregar pantallas LCD a la Raspberry Pi. Existe una pantalla touch LCD de 7" que se puede conectar a la tarjeta a través un cable tipo Ribbon. Este es un cable plano que contiene varios cables internos de forma paralela. Acá les dejo un enlace donde pueden ver la pantalla que les menciono. No la he probado, pero seguramente debe ser muy interesante tener una Raspberry Pi con una pantalla táctil. Si la compran y la usan, no dejen de comentarme.
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Puerto MIPI CSI
Este puerto es usado para conectar cámaras a la Raspberry Pi. Este tipo de puerto es un estándar usado en equipos móviles, ya que soporta altas resoluciones como: 1080p, 4K y 8K. Este conector facilita la conexión de la cámara al procesador de la Raspberry Pi.
Puerto de audio estéreo y vídeo compuesto
Seguramente han visto o recordarán que en la parte trasera de los televisores hay unos conectores de color amarillo, rojo y blanco. Estos son conectores RCA hembra y se usaban como fuente para conectar equipos como DVDs o cajas de televisión por cable por ejemplo. Aunque la mayoría de las conexiones de vídeo actuales se usa el HDMI, aun los televisores actuales tienen estas entradas.
Los equipos de sonido también tiene en su parte trasera dos conectores de este tipo, uno rojo y otro blanco.
La Raspberry Pi tiene una salida que puede ser usada para conectarse a un equipo de sonido, a un televisor o a un proyector que no tenga entrada HDMI. Para realizar esta conexión solo se necesita un cable especial que convierte de plug de 3.5 mm a 3 cables con conectores RCA macho.
Puertos USB
La Raspberry Pi cuenta con 4 puertos USB, 2 con la versión USB 2.0 y 2 con la nueva versión 3.0. En estos puertos podemos conectar periféricos como teclado, ratón, memorias USBs e incluso discos duros portátiles.
Raspberry Pi en detalle.
Programación
Para programar la Raspberry Pi para usarla en proyectos de electrónica, se usa mayormente Python. Es sencillo de implementar y tiene las librerías necesarias de la mayoría componentes y funciones que podamos necesitar. También he visto que se pueden hacer programas en lenguaje C parecidos a los que se realizan para Arduino pero esto no es muy común.
Por último al ser una tarjeta con un sistema operativo basado en Linux podemos usar la mayoría de las funciones que nos ofrece este ecosistema. Si necesitamos programar o implementar algún programa simplemente debemos investigar si está disponible para usarse en la Raspberry Pi.
Conclusión
Como pudimos apreciar por las características, la Raspberry Pi es una tarjeta muy versátil, puede ser usada para el desarrollo de proyectos de electrónica, aprender programación, como consola de videojuegos o como un centro multimedia, incluso si no se requiere mucho procesamiento como equipo de uso diario.
La tarjeta nos ofrece varias opciones para la conexión de dispositivos y periféricos. Esto nos brinda muchas posibilidades a la hora de ampliar su utilidad y para el desarrollo de proyectos.
Algo importante a destacar son todos los beneficios que nos aporta el sistema operativo basado en Linux. La comunidad de desarrolladores de este sistema operativo es muy activa y constantemente están mejorando.
En el artículo les hablé de la Raspberry Pi 4, pero para su conocimiento, existe un modelo llamado Raspberry Pi Zero W, este es un modelo más pequeño y económico, pero con prestaciones inferiores a la Raspberry Pi común.
Por último, les recomiendo que adquieran una Raspberry Pi, es una herramienta muy interesante con la cual podrán realizar una infinidad de proyectos de electrónica a un precio muy accesible. También en la web encontraran gran variedad de accesorios y componentes para sacarle más provecho a esta tarjeta.
Cómo realicé en el artículo anterior les dejo un link de un kit de Raspberry Pi, por si quieren comprar uno.
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El recurso
El recurso que quiero compartirles en esta oportunidad es una serie de Youtube llamada de Age of A.I. Esta es muy interesante, ya que nos muestra muchas aplicaciones en las cuales se está usando la inteligencia artificial en nuestros días.
Esta serie pertenece a Youtube Originals, al momento de este artículo se habían publicado 9 episodios. Para ver esta serie hay que tener una suscripción paga a Youtube, pero ellos han estado liberando los capitulos poco a poco. De los 9 publicados, 5 están disponibles de forma gratuita.
Acá les dejo el primer episodio
Espero que les guste y me hagan llegar sus comentarios.
No olviden que pueden escribir sus comentarios al correo info@rjconcepcion.com y recuerden:
Siempre parece imposible hasta que se hace.
Nos vemos en un próximo artículo.
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