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Corso Raspberry Pi 3

Lezione 01

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Sommario Raspberry Pi 3 – Introduzione ........................................................................................................................... 3

Il GPIO ................................................................................................................................................................ 5

Set up ................................................................................................................................................................. 5

Installare il sistema operativo ........................................................................................................................... 6

Raspbian ............................................................................................................................................................ 7

Scrivere un’immagine sulla SD card .................................................................................................................. 7

Accensione del Raspberry ................................................................................................................................. 8

Eseguire le prime impostazioni usando raspi-config ......................................................................................... 9

Scheda “interfaces” ......................................................................................................................................... 12

Scheda Performance........................................................................................................................................ 13

Scheda Localisation ......................................................................................................................................... 13

Collegamento da remoto (i VNC – Virtual Network Control) .......................................................................... 15

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Raspberry Pi 3 – Introduzione

Si tratta di un mini computer sviluppato inizialmente dalla Raspberry Pi Foundation, un'organizzazione

di beneficenza britannica, come strumento per promuovere lo studio dell'informatica nelle scuole e

nei paesi in via di sviluppo.

Sebbene l'obiettivo iniziale fosse avvicinare i ragazzi al coding con un computer economico ma

potente, ha finito per risvegliare la passione per la programmazione in adulti creativi e appassionati di

tecnologia. Non offre la potenza di un computer desktop, ma può essere utilizzato per tutte quelle

attività che non necessitano delle prestazioni di un PC costoso e ingombrante. Con poche decine di

euro, questo Pi delle dimensioni di una carta di credito offre un processore ARM, RAM, funzionalità

grafiche e tutte le porte hardware standard che si trovano di solito in un computer.

Nella figura seguente sono indicate le caratteristiche principali di un Raspberry Pi 3 (di seguito indicato

per comodità con il termine RPi3).

Le sue caratteristiche principali sono

Quad Core 1.2GHz Broadcom vvvdcr 64bit CPU (ARM V8)

1GB RAM

802.11n wireless LAN and Bluetooth Low Energy (BLE) on board

Porta GPIO 40-pin

4 porte USB

Jack audio da 3,5 mm con video composito combinato

porta HDMI

porta Ethernet

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CSI – interfaccia per fotocamera

DSI – interfaccia per display - touchscreen display

Porta per memoria Micro SD

Upgraded switched Micro USB power source up to 2.5A

Per scoprire il mondo della Raspberry, visitate il sito della organizzazione:

https://www.raspberrypi.org/

oppure:

https://www.youtube.com/watch?v=yjll_4JY98g&feature=youtu.be

https://www.youtube.com/watch?v=utlN9ztenEM

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Il GPIO Mettere descrizione del GPIO

Set up L'elenco essenziale per l'utilizzo generico è:

• Scheda micro SD

• Alimentatore: i carica batterie dei telefoni, con micro USB da 5,1 V e 2,5 A sono perfetti per la

maggior parte dei progetti.

• Cavo per connessione e schermo: un conduttore da HDMI a HDMI / DVI per connettere il Pi alla

propria TV o monitor.

• Tastiera, Mouse e Monitor/TV

• Case per il Pi – per la protezione di Pi sono disponibili numerose tipologie di case, oltre ad alcune

ottime alternative stampabili in 3D. Ricordati di prendere in considerazione il fatto che tu abbia o

meno la necessità di un'apertura per accedere ai pin input/output di utilità generale.

• Cavo Ethernet se per qualche motivo non vuoi utilizzare il WiFi ora incorporato

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Installare il sistema operativo Si può installa il NOOBS o il Raspbian scaricabili da: https://www.raspberrypi.org/downloads/

https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/

NOOBS è un installer in cui si può scegliere il sistema operativo da installare oppure, scaricare direttamente

Raspian, il sistema operativo ufficiale della fondazione Raspberry.

Raspbian comes pre-installed with plenty of software for education, programming and general use. It has Python, Scratch, Sonic Pi, Java, Mathematica and more.

The Raspbian with Desktop image contained in the ZIP archive is over 4GB in size

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Raspbian

Scrivere un’immagine sulla SD card Scaricato l’immagine bisogna caricarla sulla scheda micro SD

Esistono infiniti programmi per scrivere l’immagine del sistema operativo sulla SD card.

Suggeriamo Ether tool semplice ed intuitivo. Etcher può leggere il file direttamente in formato zip (.zip) o

nel formato immagine (.img .iso). Per scrivere un’immagine con Etcher:

Download Etcher e installarlo

Collegare la sd card al reader

Aprire Etcher e caricare il file che desideri caricare in SD

Selezionare la SD

Click Flash!

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Accensione del Raspberry Inserita la SD card con il sistema operativo eseguiamo i collegamenti prima di accendere la scheda.

Monitor

Tastiera usb

Mouse usb

microSD

L’alimentazione della Raspberry viene fornita non appena si inserisce il cavo usb nel micro connettore USB

power in (vedi foto iniziale).

Nelle precedenti versioni di Raspbian, il Raspberry Pi si sarebbe avviato con un'interfaccia a riga di comando

per impostazione predefinita e sarebbe stato necessario digitare i comandi per entrare in una più familiare

interfaccia utente grafica (GUI)

simile a Windows e OSX.

Adesso l'interfaccia grafica è

preimpostata quindi vedrete

un desktop con icone e menu

prima ancora di saperlo. C'è

anche un cestino.

Congratulazioni, avete

montato e acceso un

Raspberry Pi. È il momento di

familiarizzare con il software.

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Eseguire le prime impostazioni usando raspi-config Dopo il primo avvio ci sono alcune operazioni da effettuare per configurare il sistema operativo.

Prima però attiviamo il wifi e proviamo una connessione.

E testiamo la rete con un browser.

Procediamo coll’aggiornamento dei vari software preinstallati (per questa operazione il nostro raspberry pi deve essere collegato alla rete lan).

Apriamo un terminale.

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e digitiamo i seguenti comandi:

L’installazione dei vari pacchetti richiede diversi minuti (20-30 minuti). Al termine il nostro sistema risulta aggiornato con le ultime versioni rilasciate dalla fondazione.

Come visibile dai vari menu l’impostazione della lingua del sistema è l’Inglese come anche le impostazioni

del layout della tastiera e del fuso orario.

Per localizzare il sistema nella lingua italiana dovremmo eseguire l’applicazione Raspberry Pi

Configuration seguendo il percorso del menu come visibile in figura:

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questo tools è come un piccolo pannello di controllo che con una semplice interfaccia grafica permette di settare diverse funzionalità del sistema operativo e della scheda.

Quando scriviamo l’immagine iso sul una micro SD maggiore di 4GB potrebbe capitare che il sistema vada a occupare solo i primi 4GB, per sfruttare l’intero spazio disponibile sulla SD è necessario espandere il filesystem cliccando il pulsante Expand Filesystem. (Questa operazione risulta ormai non necessaria perché l’ultima versione di raspbian, per default, va ad occupare tutto lo spazio presente sulla scheda SD).

Per rendere effettivi i cambiamenti bisogna fare un ravvio del sistema.

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Il pulsante “Change Password” permette di modificare la password dell’utente pi (di default: raspberry).

Hostname:

Hostname specifica il nome del raspberry pi all’interno della lan locale.

Boot:

La voce boot indica se intendiamo caricare l’interfaccia grafica (To Desktop) o la linea di comando (To CLI).

Auto Login

Spuntando questa opzione non sarà necessario inserire nome utente e password all’avvio del sistema.

Network at boot

Raspian è configurato per avviarsi il più rapidamente possibile, i servizi di networking vengono quindi avviati successivamente il boot. Ma nel caso in cui avessimo applicazioni che richiedono il servizi di rete attivi, quando il sistema operativo si sta avviando, dobbiamo spuntare la voce “Wait for Network”.

Underscan:

Underscan permette di risolvere alcuni problemi di visualizzazione quando utilizziamo come sistema di output grafico monitor datati come quelli crt.

Rastrack:

Infine il pulsante Rastrack permette di registrare, con un marker virtuale, la posizione della propria scheda all’interno di una mappa geografica, giusto per avere un’idea della diffusione mondiale della raspberry pi.

Scheda “Interfaces” Nella scheda “Interfaces” abbiamo la possibilità di abilitare o meno diverse periferiche hardware che sono disponibili attraverso il connettore fisico posto sulla scheda. Inoltre è da questo pannello che abilitiamo l’uso della Camera Module tramite l’apposito connettore sulla scheda.

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Scheda “Performance” Nella scheda “Performances” possiamo fare un “over clock” il SoC sino a 1GHz e decidere

quanta quantità di memoria dedicare alla GPU.

Scheda “Localisation” In questa sezione sono presenti tutte le impostazioni per localizzare il sistema operativo in italiano compreso il layout della tastiera e il fuso orario.

Cliccando sul pulsante “Set Locale” potremmo scegliere tramite il combobox il linguaggio (italiano nel mio caso. Non avremmo una traduzione completa del sistema ma della maggior parte dei menu)

Cliccando sul pulsante “Set Timezone” specificheremmo il fuso orario del nostro sistema.

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Tramite il pulsante “Set Keyboard” saremo in grado di specificare il layout della tastiere italiana selezionando le apposite voci.

Per confermare le impostazioni appena scelte sarà sufficiente cliccare sul pulsante “OK” e confermare

il riavvio del sistema per renderle effettive.

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Ora il sistema operativo raspbian sarà un pò più user friendly per gli utenti italiani

Collegamento da remoto (i VNC – Virtual Network Control) Ora vogliamo lavorare con il nostro RPi da remoto. Per far questo dobbiamo utilizzare un software di VNC –

Virtual Network Control.

I VNC sono software di controllo remoto. Ovvero attraverso la classica accoppiata client-server, permettono

di controllare un computer remoto (il server) attraverso la macchina su cui si sta lavorando (il client, anche

chiamato Viewer). Naturalmente le due macchine non devono avere necessariamente lo stesso sistema

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operativo. È possibile quindi visualizzare il desktop di una macchina che è "fisicamente" situata a migliaia di

chilometri di distanza.

VNC Connect della RealVNC è già incluso nella release del sistema operativo Raspbian. Esiste sia il server

che il client. Dobbiamo solo abilitare il VNC Server affinché con un VNC Viewer (sul client) possiamo avere

libero accesso al raspberry.

Per scaricare un client VNC: https://www.realvnc.com/en/connect/download/vnc/

Oppure utilizzate quello presente sul materiale del corso.

Scolleghiamo la tastiera, il mouse ed il monitor dalla RPi (solo dopo aver abilitato il server VNC sul RPi).

Menu > Preferences > Raspberry Pi Configuration > Interfaces.

Abilitare (se non già abilitato): VNC Server

Lasciamo il nostro raspberry collegato alla rete LAN (wireless o su cavo) e, ovviamente, alla presa USB che

lo alimenta.

Da PC eseguiamo quindi il VNC viewer impostato i parametri IP del RPi. Ricordatevi che di default la

username e la password del RPi è :

username: pi

password: raspberry

A questo punto dovreste avere libero accesso al RPi senza bisogno di attaccarci un monitor o tastiera o

mouse.