Rapberry Pi – o Microprocessador de 45 dólares
Falando mais especificamente do hardware, a Raspberry Pi tem o tamanho aproximado de um cartão de crédito, possuindo diferentes versões. A mais recente é a Raspberry Pi 4 Model B, que tem processador de 1,5GHz, até 8GB de memória, WiFi e Bluetooth integrados. Outras versões comuns são a Raspberry Pi 3 Model B+, com processador de 1,4GHz e 1GB de memória e a Raspberry Pi Zero W, com processador de 1GHz e 512MB de memória. A Raspberry Pi permite, assim como o Arduino, que você ligue sensores, displays e outros componentes utilizando o conector GPIO de 40 pinos. GPIO significa General Purpose Input/Output, ou Entrada e saída de uso geral, em tradução livre.
As placas Raspberry Pi não possuem HD (disco rígido), mas você pode utilizar um HD externo ligado à uma das portas USB, ou então armazenar os arquivos no cartão microSD, cujo slot está localizado na parte de trás da placa.
Esse slot para cartão microSD, inclusive, é uma parte importante da Raspberry, pois é através de um cartão como esse que iremos instalar o Raspberry Pi OS, um sistema operacional baseado em Linux e otimizado para uso com o Raspberry.
Instalando o Raspberry Pi OS
Neste tutorial vamos abordar a instalação do Raspberry Pi OS em uma placa Raspberry Pi 4, mas o procedimento é o mesmo para todas as placas da linha Raspberry. Em primeiro lugar, vamos conectar alguns periféricos para facilitar a instalação e configuração da placa:
- Teclado e Mouse USB
- Fonte DC Chaveada 5V 3A USB tipo C (Fonte DC Chaveada 5V 3A micro USB, para os modelos 3A+ e 3B+ ou Fonte DC Chaveada 5V 2A micro USB, para o modelo Zero W)
- Cabo Micro HDMI (Cabo HDMI, para os modelos 3A+ e 3B+ ou Cabo Mini HDMI, para o modelo Zero W)
- Um cartão microSD vazio de pelo menos 8 GB
- Um monitor de vídeo com entrada HDMI
- Um computador com entrada para cartão SD
Nesse ponto, será necessário primeiro preparar o cartão SD com o Sistema Operacional, portanto, aguarde um pouco para ligar a fonte de alimentação no Raspberry.
Preparando o cartão SD
Coloque o cartão SD no computador e formate-o em FAT ou FAT32. Para melhores resultados, utilize o SD Formatter, disponível nesse link.
Vá até a seção de downloads do site oficial do Raspberry Pi Foundation (www.raspberrypi.org) e procure pelo download Noobs – Offline and network install, clique em Download ZIP para baixar o arquivo:
O Noobs é uma das formas mais simples e práticas de instalar o sistema operacional para o Raspberry, pois é um pacote que contém várias versões do SO, com uma interface que facilita o processo de instalação.
Descompacte o Noobs (a versão que utilizamos é a NOOBS_v3_4_0.zip) e você terá uma estrutura de pastas como essa:
Copie todos esses arquivos para o cartão SD que você acabou de formatar.
Conectando o Raspberry Pi
Conecte o Raspberry ao monitor usando a saída micro HDMI e conecte o mouse e o teclado nas portas USB. Insira também o cartão microSD já com o Noobs copiado.
Conecte por último a fonte de alimentação. Nesse momento, os arquivos de inicialização copiados para o cartão microSD serão carregados.
Configurando a Raspberry Pi e Linux
Na tela inicial você verá apenas o Raspberry Pi OS na lista. Se quiser verificar outras opções de distribuições que podem ser instaladas, selecione o ícone da conexão wifi na parte superior. Vamos utilizar o primeiro da lista, o Raspberry Pi OS, que é um sistema operacional baseado em Linux e otimizado para utilização com o Raspberry.
Use as setas do teclado ou o mouse para selecionar o Raspberry Pi OS, conforme destacado, e clique em install no menu superior. Será exibida uma mensagem informando que o sistema operacional selecionado será instalado no cartão microSD, e todos os outros arquivos do cartão serão apagados. Clique em YES para confirmar.
A partir desse momento o cartão será preparado e o Raspberry Pi OS instalado. Esse processo pode demorar um pouco:
Após a instalação, o Raspberry Pi OS já entra diretamente na tela principal do sistema operacional:
Acendendo um led com o Raspberry Pi
Finalizada a instalação do sistema operacional Raspberry Pi OS, temos uma configuração com Raspberry Pi e Linux. Podemos agora testar a parte do hardware da placa. Para isso, vamos utilizar um programa em Python que vai acionar uma das portas de entrada/saída da placa.
Conecte o led no conector GPIO seguindo o esquema de ligação abaixo. Utilizaremos apenas o pino 6 (GND), e o pino 12 (GPIO18). Na imagem abaixo temos o circuito montado em um Raspberry Pi 4, mas o mesmo circuito pode ser utilizado nos modelos 3A+, 3B+ e Zero W:
No menu do Raspberry Pi OS, vá em Desenvolvimento e clique no ícone Thonny Python e carregue a interface de programação do Python:
#Programa : Teste porta Raspberry Pi e Linux
#define o tempo que o led ficara aceso ou apagado
tempo = 2
#Define biblioteca da GPIO
import RPi.GPIO as GPIO
#Define biblioteca de tempo
import time
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
#Define o pino 12 da placa como saida
GPIO.setup(12, GPIO.OUT)
#rotina para acender o led
def acendeled(pino_led):
GPIO.output(pino_led, 1)
return
#rotina para apagar o led
def apagaled(pino_led):
GPIO.output(pino_led, 0)
return
#Inicia loop
while(1):
#Acende o led
acendeled(12)
#Aguarda segundo
time.sleep(tempo)
#apaga o led
apagaled(12)
#Aguarda meio segundo e reinicia o processo
time.sleep(tempo)No programa, colocamos os comandos para ligar e desligar o led em pequenas subrotinas (acendeled() e apagaled(), respectivamente), para mostrar o funcionamento desse tipo de estrutura em Python.
Clique em RUN para que o programa seja executado e o led comece a piscar em intervalos definidos pela variável TEMPO.