upc eetac_1

Seminari - taller d'introducció a la Raspberry Pi


Aquest seminari esdevé una versió reduïda del curs complet de 30 hores presentat en aquestes pàgines web.

Projecte 1: Posta en marxa de la Raspberry Pi bàsica amb programari educatiu

30 min.

A partir de les indicacions i materials presentats en els primers projectes (P1 - P8) disposem d'un micro-pc Rpi completament operatiu. 

RPi

Fig.1. RPi muntada i operativa amb connexió a internet cablejada Ethernet.

A la UPC podeu connectar-vos a la internet sense fils a través de la eduroam (amb les vostres credencials) o bé mitjançant UPC_guest disposant d'un telèfon mòbil per rebre'n l'autorització.

Podeu instal·lar-li el sistema operatiu Raspbian Buster (gener 2020) amb escriptori i programari recomanat. 

A més de comprovar que funciona correctament, una pràctica adequada seria aprendre i córrer programes i aplicacions en Python amb l'entorn de desenvolupament Thonny Python IDE que ve instal·lat per defecte i amb el qual desenvoluparem els projectes proposant en el seminari.

Les RPi estan configurades amb l'usuari per defecte "pi" i la paraula clau que us indicarem. El directori per guardar els primers projectes és:

/home/pi/taller

També us indicarem com connectar-vos a la internet que, preferentment, en el laboratori serà usant el cablejat Ethernet amb les adreces IP.

Projecte 2: Muntatges bàsics amb circuits electrònics i programació Python

120 min.

- P11. LED, polsadors, interruptors. Connectem circuits electrònics a la Rpi.

Directori de treball: /home/pi/taller/P11/

Polsadors

Fig.2. Els polsadors i interruptors són fàcils de connectar a la protoboard.

 


- P13. Sistema electrònic amb  sensors i actuadors. Mesura de distància a un obstacle amb sensor ultrasònic.

Directori de treball: /home/pi/taller/P13/

distance

Fig.3. Exemple de muntatge on un sensor ultrasònic i un visualitzador amb interfícies I2C es connecten a una Raspberry Pi.

Com que aquests components treballen amb 5 V, cal usar un adaptador bidireccional CMOS per connectar-se correctament amb els 3.3 V de la Raspberry Pi.

Com és que a vegades en clicar el polsador obtenim més d'una interrupció? Com es poden corregir o filtrar aquests rebots?


- P17. Xarxa de sensors sense fils. Protocol Zigbee. Mòduls Xbee/Arduino/RPi.

WSN

Fig.4.  Els mòduls radio Xbee connectats a la Raspberry Pi. Aquest és el circuit. La fotografia mostra la connexió usant una shield.

 

 


- P18. Càmera i gravació de vídeo.   

Camera

Fig.5.  Aquesta és la típica càmera que podem connectar amb el cable pla a la Raspberry pi.

 

Projecte 3: Demostracions i discussió final

20 mim.

- Exemple d'aplicació Rpi/Arduino/sensors de l'ESA: School Lab Air Quality - LPS 19, equip de mesura d'adquisició de dades de la qualitat de l'aire: NO2, CO, CO2, NH3, PM10, PM2.5 matèria particulada entre 2.5 μm i 10 μm), HR, temperatura.

LPS

Fig.5. L'estació LPS (ID-33) a l'EETAC.

Sensors CO, CO2, NH3, NO2, temperatura, humitat relativa, partícules en suspensió sòlides i líquides

 

10 min. Discussió final.