Este documento presenta una descripción general de la tarjeta de programación Raspberry Pi4 Modelo B donde se da a conocer el dispositivo, su forma de conexión y su integración con el sistema operativo Raspbian. También se realiza una práctica haciendo uso de la tarjeta donde se elabora un semáforo y se programa a través del lenguaje de programación Thonny, derivado de Python.
2. Laboratorios STEAM
Laboratorios STEAM es una iniciativa liderada por la Secretaría de Educación de Bogotá y el
Parque Científico de Innovación Social – PCIS Uniminuto que invita a niños, niñas y jóvenes de
colegios públicos de Bogotá a explorar el mundo de la Ciencia, la Tecnología, la Ingeniería, las
Artes y las Matemáticas (STEAM), a través de semilleros educativos, donde experimentan y
adquieren conocimientos de manera significativa.
A través de esta experiencia, los participantes adquieren capacidades, habilidades y
competencias científicas y tecnológicas, como el pensamiento computacional, la creatividad y la
resolución de problemas.
RETO
Movilidad Inteligente
4. Raspberry Pi 4 – Model B
La Raspberry Pi, de la compañía Raspberry Pi Foundation, es un microordenador de bajo costo y con un tamaño
compacto, puede ser conectada a un monitor de computador o un TV, y usarse con un mouse y teclado estándar.
5. Hardware
Raspberry Pi 4 Model B
Carcaza protectora
Fuente de alimentación
USB - C
Micro SD 32 GB
Ventilador de 5V
con tornillería
Módulo cámara
5MP
Almohadillas de goma
antideslizante
6. Tarjeta principal • Los pines GPIO de la Raspberry podrán configurarse
como BOARD o como BCM (Broadcom SOC channel).
• Este modelo de Raspberry cuenta con un procesador
Broadcom BCM2711 de 4 núcleos a 64 bits, corriendo
a una velocidad de 1.8GHz.
• La opción GPIO.BOARD especifica que se está
refiriendo a los pines por su número, es decir los
números impresos en nuestra Raspberry Pi (por
ejemplo, P1).
• La opción GPIO.BCM se refiere a los pines por su
número de "Broadcom SOC channel“ (por ejemplo,
GPIO 1(ID_SC).
• En la Micro SD Card Slot se inserta la memoria que
tendrá cargado el sistema operativo de la Raspberry a
la vez permitirá el almacenamiento de archivos.
• El Display Port está orientado a conectar una
pantalla.
• En el puerto USB-C se conecta la fuente de
alimentación de la Raspberry que debe ser de 5V/3A.
• El sufijo "Modelo B" indica variantes con un puerto
Ethernet; "Modelo A" indica que no hay puerto
Ethernet
Stereo Audio Port
Micro SD Card Slot
2-lane MIPI DSI
Display Port
40 Pin General-Purpose
Input/Output (GPIO) Header
2-lane MIPI CSI
Camera Port
7. Tarjeta principal
• Los puertos micro HDMI soportan monitores 4K y,
además de audio, tenemos video.
• El Camera Port está orientado a conectar una cámara.
• Cuenta con un puerto de audio estéreo compuesto
de 4 polos.
• Tiene 2 puertos USB 2 y 2 puertos USB 3 para
conectar diferentes periféricos como teclado, mouse,
memoria entre otros.
• Cuenta con un puerto Ethernet de conexión con
cable para internet.
• La Raspberry puede ser elegida con una memoria
RAM de 1GB, 2GB, 4GB u 8GB.
• Este modelo de Raspberry cuenta con conectividad
Bluetooth 5.0, Wi-Fi 802.11ac y Gigabit Ethernet.
Stereo Audio Port
Micro SD Card Slot
2-lane MIPI DSI
Display Port
40 Pin General-Purpose
Input/Output (GPIO) Header
2-lane MIPI CSI
Camera Port
8. Software Para usar la Raspberry Pi, se necesitará un sistema operativo. De
forma predeterminada, Raspberry Pi busca un sistema operativo en
cualquier tarjeta SD insertada en la ranura para tarjetas SD (Micro SD
Card Slot).
Dependiendo del modelo de Raspberry Pi, también se puede iniciar
un sistema operativo desde otros dispositivos de almacenamiento,
incluidas unidades USB, almacenamiento conectado a través de un
HAT y almacenamiento en red.
Para instalar un sistema operativo en un dispositivo de
almacenamiento para la Raspberry Pi, se necesitará:
• Una computadora que puede usar para crear imágenes del
dispositivo de almacenamiento en un dispositivo de arranque.
• Una forma de conectar su dispositivo de almacenamiento a esa
computadora
La mayoría de los usuarios de Raspberry Pi eligen tarjetas microSD
como dispositivo de arranque.
10. Instalación del S.O
https://www.raspberrypi.com/software/
Se puede instalar Raspberry PI Imager de las siguientes
maneras:
• Descargar la última versión de raspberrypi.com/software
y ejecute el instalador.
• Instalar desde una terminal usando el administrador de
paquetes, por ejemplo, sudo apt install rpi-imager.
Una vez que se haya instalado Imager, iniciar la aplicación
haciendo clic en el icono de Raspberry Pi Imager o
ejecutando rpi-imager.
11. Instalación del S.O
Hacer clic en Elegir dispositivo (CHOOSE DEVICE) y
seleccionar el modelo de Raspberry Pi de la lista.
12. Instalación del S.O
A continuación, hacer clic en Elegir sistema operativo
(CHOOSE OS) y seleccionar un sistema operativo para
instalar. Imager siempre muestra la versión recomendada
del sistema operativo Raspberry Pi para su modelo en la
parte superior de la lista.
13. Instalación del S.O
Conectar el dispositivo de almacenamiento preferido a la
computadora. Por ejemplo, conectar una tarjeta microSD
usando un lector de tarjetas SD externo o incorporado.
Luego, hacer clic en Elegir almacenamiento (CHOOSE
STORAGE) y seleccionar el dispositivo de
almacenamiento.
A continuación, hacer clic en Siguiente
14. Instalación del S.O
En una ventana emergente, Imager pedirá aplicar la
personalización del sistema operativo. Se recomienda
encarecidamente configurar la Raspberry Pi a través de la
configuración de personalización del sistema operativo.
Haga clic en el botón Editar configuración (EDIT
SETTINGS) para abrir la personalización del sistema
operativo .
Si no configura la Raspberry Pi a través de la configuración
de personalización del sistema operativo, este pedirá la
misma información en el primer inicio durante el asistente
de configuración . Puede hacer clic en el botón No para
omitir la personalización del sistema operativo.
16. Personalización del S.O
Cuando haya terminado de ingresar la configuración
de personalización del sistema operativo, hacer clic
en Guardar (SAVE) para guardar su
personalización.
Luego, hacer clic en Sí (YES) para aplicar la
configuración de personalización del sistema
operativo cuando escriba la imagen en el dispositivo
de almacenamiento.
Finalmente, responder Sí (YES) a la pregunta "¿Está
seguro de que desea continuar?“, aparecerá una
ventana emergente para comenzar a escribir datos
en el dispositivo de almacenamiento.
17. Personalización del S.O
Si ve un mensaje de administrador solicitando
permisos para leer y escribir en su medio de
almacenamiento, es seguro continuar.
Permita la verificación de la instalación de la
imagen en la tarjeta Micro SD.
18. Personalización del S.O
Cuando vea la ventana emergente "Escritura
exitosa", la imagen ha sido escrita y verificada por
completo. ¡Ahora está listo para iniciar una
Raspberry Pi desde el dispositivo de
almacenamiento!
19. Configuración de la Raspberry PI
Después de instalar una imagen del sistema
operativo, conectar el dispositivo de
almacenamiento a la Raspberry Pi.
20. Configuración de la Raspberry PI
Luego, conectar cualquier otro periférico, como el
mouse, el teclado y el monitor.
Finalmente, conectar la fuente de alimentación a la
Raspberry Pi. Debería ver que el LED de estado se
ilumina cuando la Pi se enciende. Si la Pi está
conectada a una pantalla, debería ver la pantalla de
inicio en unos minutos.
21. Configuración de la Raspberry PI
Si elige omitir la personalización del sistema
operativo en Imager, la Raspberry Pi ejecutará un
asistente de configuración en el primer arranque.
Necesitará un monitor y un teclado para navegar
por el asistente; un mouse es opcional.
22. Configuración de la Raspberry PI
Esta página le ayuda a configurar el
país, idioma, zona horaria y distribución
del teclado.
23. Configuración de la Raspberry PI
Esta página le ayuda a configurar el nombre de
usuario y la contraseña para la cuenta de usuario
predeterminada.
24. Configuración de la Raspberry PI
Esta página le ayuda a conectarse a una
red Wifi. Elija su red preferida de la lista.
25. Configuración de la Raspberry PI
Si su red requiere una contraseña, puede ingresarla
aquí.
26. Configuración de la Raspberry PI
Esta página le permite seleccionar
Firefox o Chromium como su navegador
de Internet predeterminado.
Opcionalmente, puede desinstalar el
navegador que no configure como
predeterminado.
27. Configuración de la Raspberry PI
Una vez que la Raspberry Pi tenga acceso a
Internet, esta página lo ayudará a actualizar su
sistema operativo y software a las últimas
versiones. Durante el proceso de actualización de
software, el asistente eliminará el navegador no
predeterminado si optó por desinstalarlo en el
paso de selección del navegador. La descarga de
actualizaciones puede tardar varios minutos.
28. Configuración de la Raspberry PI
Cuando vea una ventana emergente que
indica que su sistema está actualizado,
haga clic en Aceptar para continuar con
el siguiente paso.
29. Configuración de la Raspberry PI
Al final del asistente de configuración, haga clic en
Reiniciar para reiniciar la Raspberry Pi. la
Raspberry Pi aplicará la configuración y arrancará
en el escritorio.
31. Entorno de Escritorio Raspbian
Una vez se reinicie la Raspberry Pi se cargará el
escritorio del sistema operativo Raspbian donde
podrá trabajar en diferentes aplicativos,
herramientas y programas tal como se realiza
desde un equipo de cómputo convencional.
32. Programación de la Raspberry PI
Thonny es un entorno de desarrollo integrado (IDE)
diseñado específicamente para programadores Python.
Permite a las personas de todas las edades explorar la
computación y aprender a programar en este lenguaje.
