Raspberry Pi 3 – Dupa ce fundatia care se ocupa cu aceste mincicomputere, a avut un succes [616269]

Raspberry Pi 3 – Dupa ce fundatia care se ocupa cu aceste mincicomputere, a avut un succes
enorm prin vanzarea a nu mai putin de 8 milioane de unitati Raspberry Pi Model B, a decis sa
sarbatoareasca prin lansarea unui nou model, unul mai performant, denumi t Raspberry Pi 3.
Aceasta noua placa de dezvoltare are o performanta de 50 -60% mai mare in modul -32 biti fata
de Raspberry Pi 2 si de aproape 10 ori mai mare fata de modelul initial de Raspberry. Asadar,
are un procesor quad core ARM Cortex -A53 pe 64 de bi ti capabil sa ruleze la 1.2 GHz, 1 GB
RAM, iar fata de modelele anterioare, placa dispune si de conexiuni WiFi si Bluetooth,
asigurate de cipul BCM43438.. Este capabila sa ruleze toate distributiile GNU/Linux ARM,
aici fiind incluse: Snappy Ubuntu Core, Ra spibian (Debian) dar si Microsoft Windows 10.
Placa poate fi alimentata cu 5 V cu ajutorul conectorului micro USB. Daca se conecteaza pe
USB periferice care consuma mult curent, se recomanda un alimentator de 2 -2.5 A.
Spre deosebire de celelalte versiuni d e Raspberry Pi, aceasta placa dispune de un GPU
VideoCore IV 3D care ruleaza la o frecventa de 400 MHz, aceasta frecventa fiind
semnificativ mai mare in comparatie cu generatiile anterioare.
Specificatii:
– Procesor Quad Core ARM Cortex -A53 64 bit 1.2 G H
– 1 GB RAM
– GPU VideoCore IV 3D
– WiFi 802.11n
– Bluetooth 4.1 și Bluetooth LE
– 40 de pini GPIO
– HDMI
– 4 Porturi USB 2.0
– Ieșire Video Composite
– Ieșire Audio Stereo
– Port CSI pentru a conecta camera Raspberry Pi
– Port DSI pentru a conecta display -uri cu touchscreen
– Slot pentru Card Micro SD

Senzor ultrasonic HC -SR04

Acest senzor este unul dintre cei mai populari si usor de utilizat dintre senzorii de distanta,
deoarece fata de senzorii de distanta analogici, el necesita doar pini I/O digitali si are
imunitate mai mare la zgomot. Acest senzor are o precizie de 3 mm si un unghi de 15 grade.
Fiecare modul dispune de un transmitator ultrasomic, un receptor si un circuit de comanda.
Pentru a putea functiona, aces ta re nevoie de 4 pini : VCC (Alimentare), TRIG (Trigger),
ECHO (Primire) si GND.
Caracteristici:
Tensiune de operare: DC 5V
Curentul de functionare: 15mA
Unghi de functionare: 15 °
Distanta: 2cm – 4m

Primii pași în utilizarea pl ăcii Raspberry Pi 3

Ce este Raspberry Pi?

Raspberry Pi este o placă de dezvoltare de tip SBC (Single Board Computer) – Acesta este un
sistem de calcul nemodular implementat pe un singur cablaj electronic. În compara ție cu
dimensiunea redusă (85mm x 56mm ), Raspberry Pi este un calculator complet asigurând
funcționalități obișnuite precum rularea unui sistem de operare (Linux sau Windows) și
rularea de aplicații utilizator ( editoare de text, medii de programare, jocuri, redarea de muzică

și filme, aplicații Internet ,aplicații de teleconfer ință). Diferența dintre o placă Raspberry Pi și
un calculator personal (PC) sau laptop constă atât în dimensiunea redusă a plăcii cât și în
puterea mai mică de calcul a acesteia – nu are aceleași performanțe de calcul precum un PC
desktop care are un cost și o dimensiune de câte va ori mai mari. P laca Raspberry Pi se poate
compara și cu o tabletă sau cu un sistem de ti p NetBook dar fără a avea ecran și tastatură. În
plus, placa Raspberry Pi oferă posibilitatea de a conecta diverse compo nente electronice
specifice sistemelor embedded: senzori , ecrane LCD sau pe 7 segmente, drivere de
motoare, butoane relee etc. Posibilitatea de a personaliza sistemele de programe (sistemul de
operare, aplicațiile) și posibilitatea de interconectare cu al te componente electronice fac din
placa Raspberry Pi un sistem de calcul ce stă la baza unor proiecte personale extrem de
interesante și de puternice – un calculator ce poate fi integrat în sisteme electronice și
mecanice proiectate și realizate de u tilizator.

În ciuda dimensiunii reduse placa Raspberry Pi 3 dispune de periferice integrate numeroase
acoperind complet funcționalitatea unui sistem de calcul ( video, audio, porturi USB,
conectivitate de rețea):

Procesor SoC pe 64 de biți din familia ARMv8 -A, Broadcom BCM2837, ce lucrează la o
frecvență de 1.2GHz și dispune de 4 nuclee de tip ARM Cortex -A53;
1GB de memorie RAM (folosită și ca memorie video, partajată cu procesorul grafic);
Procesor grafic Broadcoam VideoCore IV 3D integrat pe aceeași pastilă de siliciu ca și
procesorul principal;
Ieșire digitală video / audio HDMI;
Ieșire analogică video (composite video) / audio mixtă prin intermediul unei mufe jack
3.5mm;
Mufă de rețea RJ45 Ethernet 10/100 Mbit/s;
Conectivitat e WiFi 802.11n;
Conectivitate Bluetooth 4.1 / BLE;
4 porturi USB 2.0;
40 de pini de intrare / ieșire (GPIO);
Slot card de memorie microSD (utilizat pentru instalarea sistemului de operare);
Conectori dedicați pentru cameră video (CSI) și afișaj (DSI);

Componente necesare utilizării plăcii Raspberry Pi 3

Pentru a pune în funcțiune placa Raspberry Pi 3 avem nevoie de următoarele componente
suplimentare:

Cablu HDMI și un televizor / monitor cu intrare HDMI. Dacă nu dispunem de un televizor
/ monitor cu intrare HDMI putem utiliza un adaptor HDMI -DVI sau un adaptor HDMI -VGA,
depinde de intrarea monitorului pe care îl utilizăm.
Alimentator de rețea cu ieșire de 5V, minim 2.5A și mufă microUSB. Este recomandată
utilizarea alimentatorului oficial sau a unui alimentator de calitate care asigură o tensiune
corectă și un cur ent suficient pentru a alimenta placa Raspberry Pi 3. În cazul în care utilizăm
un alimentator ieftin putem distruge placa din cauza fluctuațiilor de tensi une sau putem
întâmpi na dificultăți în utilizare din cauz a curentului insuficient redat de sursa de tensiune.
Tastatură și mouse USB. Sunt necesare pentru instalarea și configurarea inițială a
sistemului. Dacă, ulterior, se utilizează sistemul de la distanță, tastatura, mouse -ul și
monitorul nu mai sunt necesare. O variantă mai simplă, și mai comodă, este utilizarea unui
dispozitiv mixt tastură / touchpad fără fir.
Card de me morie microSD de minim 8GB (16GB recomandat) cu clasa de viteză 10.
Cardul SD va stoca sistemul de operare la fel ca și hard -disk-ul în cazul unui sistem de calcul
de tip PC sau laptop. Este important să se utilizeze un card m icroSD de calitate și de viteză
adecvată din cauză că utilizarea unui card de calitate îndoielnică poate conduce la probleme
de funcționare extrem de neplăcute: blocări în funcționare, resetarea aleatorie a sistemului,
pierderi de date etc. Dacă este posib il, se recomandă utilizarea cardului microSD oficial.
Dacă sistemul va fi utilizat într -o rețea locală pe cablu e ste necesar și un cablu UTP –
patch -cord. Dacă se utilizează placa într -o rețea locală WiFi nu este necesar. Conectivitatea la
rețea (conectivitatea Internet) nu este obligatorie pentru funcționarea plăcii dar este
recomandată deoarece fara ea nu se pot realiza actualizările de securitate ale sistemului de
operare, nu se pot menține corect setările de dată și oră și, bineînțeles, se p ierde o
funcționalitate importantă a sistemului.
Opțional, dar recomandat, este utilizarea și a unei carcase pentru placa R aspberry Pi.
Manipularea plăcii, fără nici un fel de protecție , poate conduce la deteriorarea acesteia din
cauza descărcărilor elect rostatice (descărcarea sarcinii electro statice a corpului uman în
circuitul electronic prin atingerea componentelor conductoare a acestuia), a șocurilor
mecanice și a murdăriei ( lichide, praf, grăsimi).

Instalarea sistemului de operare

Următorul pa s, necesar înainte de a pune î n funcțiune placa Raspberry Pi 3, este pregătirea
cardului de memorie microSD pentru instalarea sistemului de operare. Placa Raspberry Pi 3
poate rula diverse distribuții ale sistemului de operare Linux și o versiune minimală a
sistemului de operare Microsoft Windows 10 (prin versiune minimală înțelegem o variantă ce
nu poate fi folosită ca platformă desktop ci doar ca platformă pentru aplicații – Windows 10
IoT Core). Mai departe vom exemplifica instalarea distribuției Linux Raspbi an, sistemul de
operare oficial al plăcii Raspberry Pi, sistem de operare care este foarte ușor de utilizat și
recomandat pentru începători. Alte sisteme de operare recomandate de fundația Raspberry Pi
(producătorul plăcii Raspberry Pi) pot fi explorate în pagina de download a site -ului fundației.

În cazul în care utilizați cardul de memorie microSD oficial al plăcii Raspberry Pi instalarea
sistemului de operare este foarte simplă deoarece cardul de memorie conține utilitarul
NOOBS (New Out Of Box Software) a cesta facilitează inst alarea diverselor sisteme de
operare specifice plăcii Raspberry Pi. Pentru a pornii instalarea sistemului de operare se
inserează cardul în slotul microSD al plăcii și se pornește sistemul (trebuie să vă asigurați că
aveți toate echipamentele conectate cor ect: mouse, tastatură, cablu HDMI). După inițializare
utilitarul NOOBS vă permite alegerea sistemului de operare pe care doriți să -l instalați:

În cazul în care placa nu are conexiune la internet (p rin cablu sau prin WiFi) singura opțiune
de instalare rămâne sistemul de operare Raspbian al cărui kit de instalare se află deja pe
cardul de memorie. Toate celelalte sisteme de operare necesită conectivitate Internet p entru
instalare. Conexiunea la i nternet se poate realiza prin conectarea cu un cablu la o rețe a ce
oferă setări automate (DHCP) sau configurând accesul WiFi (opțiunea Wifi networks din
partea de sus a ferestrei anterioare). După confirmarea sistemului de operat dorit, utilitarul
NOOBS va instala automat sistemul de operare – acest proces durează câ teva zeci de minute.

După finalizarea procesului de instalare sistemul va reporni și putem deja să lucrăm cu placa
Raspberry Pi.

În cazul în care nu avem un card microSD cu NOOBS preinstalat putem utiliza un card
microSD de calitate pe care să co piem utilitarul NOOBS, se downloadează și se dezarhivează
pe cardul microSD. Mai multe detalii puteți găsi și pe pagina utilitarului. După această

operație instalarea decurg e ca în cazul precedent. Atenție !!! Cardurile de memorie ieftine
produc o groază d e bătăi de cap!

O alternativă la utilizarea programului NOOBS este copierea directă a sistemului de operare
pe cardul microSD. Copierea nu se poate face direct, ca în cazul NOOBS, ci se realizeaz ă prin
transferul unui fișier imagine cu ajutorului unui utilitar specializat, de exemplu: Etcher sau
Win32DiskImager. Se downloadează imaginea de sistem de operare dorit (varianta LITE nu
include interfața grafică) și se copiază pe cardul de memorie. După această operație cardul de
memorie va conține sistemul de operare deja instalat, gata de utilizare. Cardul SD se poate
introduce în slotul plăcii și se poarte porni sistemul.

Configurarea inițială a plăcii Raspberry Pi 3

Avem două metode de configurare a plăcii Raspberry Pi: folosind utilitarele puse la dispoziție
de interfața grafică a sistemului de operare Raspbian sau folosind utilitarele în linie de
comandă (Terminal). Utilitarul principal de configurare se numește raspi -config și poate fi
accesat atât prin intermediul interfeței grafice cât și în linie de comandă.

În linie de comandă (se accează aplicația Terminal din bara de aplicații) se va introduce
comanda:

sudo raspi -config

Comanda sudo permite execuția de utilitare sistem privi legiate (pot fi executate doar cu
drepturi de administrare a sistemului). Chiar dacă contul de conectare inițial are drepturi
depline asupra sistemului (dreptuti de administrator sau root), sistemul de operare nu permite
execuția unor comenzi sau utilitare importante fără a fi precedate de comanda sudo pentru a
preveni accidentele de configurare. Accesarea utilitarului în linie de comandă este utilă mai
ales când sistemul este administrat de la distanță prin intermediul utilitarului ssh (a se vedea
secțiune a următoare).

Prin folosirea utilitarului raspi -config se pot configura majoritatea setărilor de sistem ale
plăci i Raspberry Pi dar sunt recomandate următoarele setări esențiale pentru a putea lucra mai
departe:

Schimbarea credențialelor implicite al e sistemului. Datele de conectare implicite ale
sistemului Raspbian sunt: utilizator: pi / parolă: rasp berry . Se recomandă schimbarea parolei
implicite pentru ca sistemul să nu fie accesat în mod neautorizat. Notați noua parolă, fără
aceasta este posibil să nu mai puteți accesa sistemul și să trebuiască să reinstalați sistemul de
operare.

Se realizează setările de rețea pentru c a placa să se p oată conecta la internet. Conexiunea la
internet este importantă pentru funcționarea corectă a plăcii. Cel mai simpl u este să
configurați conexiunea WiFi accesând icoana specific ă din bara de aplicații.

Dacă se folosește o conexiune prin cablu aceasta se configurează în mod automat dacă
sistemul este introdus într -o rețea ce oferă DHCP.

Se realize ază instalarea update -urilor pentru pachetele software din distribuție pentru a vă
bucura de ultimele facilități oferite de sistemul de operare Raspbian și pentru a beneficia de
corecțiile de securitate. Pentru a face acest lucru se vor tasta în aplicația Terminal următoarele
comen zi:

sudo apt -get update
sudo apt -get dist -upgrade

Activați serviciile de acces la distanță dacă doriți să utilizați placa fără periferice proprii
(tastatură, mouse și monitor). Explicarea utilizării acestora se va face în urm ătoarea secțiune.

Cele mai cunoscute programe de acces la distanță sunt VNC (pentru accesul în mod grafic) și
ssh (pentru accesul în linie de comandă). Ambele sunt instalate implicit în distribuția
Raspbian și pot fi activate prin intermediul utilitarului raspi -config.

Utilizarea plăcii Raspberry Pi 3 de la distanță

De multe ori este mai comod sau pur și simplu natura proiectului impune accesu l la distanță
pentru a utiliza placa Raspberry Pi. Prin acces de la distanță nu se înțelege neapărat faptul că
placa se află la mare distanță ci că nu este accesată de la o tastatură și un monitor direct
conectate. În acest fel putem utiliza placa fără a bloca un set de periferice dedicate.

Pentru a putea să ne conectăm la placa Raspberry Pi prin intermediul rețelei este necesar să
stim adresa IP a acesteia. Dacă alocarea adreselor IP în rețeaua locală în care se utilizează
placa se realizează în mod static este suficient să ne notăm adresa alocată după instalarea
sistemului de operare utilizând comanda ifconfig în aplicația Terminal.

Dacă placa se conectează la o rețea locală ce alocă dinamic adresele IP asta înseamnă că la
fiecare repornire este posibil ca adresa IP să se modifice și nu avem altă posibilitate decât să
”scanăm” rețeaua pentru a vedea ce ad resă a fost alocată pentru placa Raspberry Pi. Scanarea
se face cu aplicații specifice, de exemplu: Angry IP Scanner sau nmap.

După instalare, aplicația Angry IP Scanner permite verificarea întregii plaje de adrese dintr -o
rețea locală și raportează ce ad rese IP sunt active (sunt alocate) și ce servicii rulează sistemele
de calcul respective:

Pentru accesul de la distanță în linie de comandă se utilizează programul SSH ce permite
deschiderea unei sesiuni de tip terminal de pe alt sistem de calcul. Este ne cesară instalarea
unui client SSH pe sistemul de pe care se va face acce sul. Cel mai cunoscut client SSH pentru
Windows este PUTTY , sistemele Linux au clientul SSH instalat implicit.

Pentru accesul la distanță beneficiind de o interfață grafică pusă la disp oziție de sistemul de
operare se va utiliza programu l VNC. La fel ca și în cazul SSH este necesară instalarea pe

sistemul de pe care se face accesul a unui client specific. Unul dintre cei mai cunoscuți clienți
VNC este RealVNC: