Monitor portatil casero


En este proyecto realizado   por  GreatScottlab  podemos ver   cómo utilizar  un LCD KIt de  1280 x 800  para construir un  mini -monitor  autoalimentado   por baterías, el cual  puede ser útil  para una cámara DSLR, como pantalla para la Raspberry Pi o simplemente para ampliar el campo de visión del ordenador.

Realmente la idea del circuito no  es mala porque no es habitual encontrar en el mercado  monitores alimentados a batería que puedan servir para nuestra Raspberry PI así que veamos como lo ha construido

A continuación  la lista de materiales usados por GreatScottlab :

  • 1 x 1280 x 800 LCD Kit
  • 5 x pulsadores táctiles:
  • 1 x 5mm verde y rojo:
  • 1 x interruptor
  • 1 cargador de celular solo x TP4056: Se puede comprar en Amazon por  unos 6€
  • 1 x XL6009 convertidor: Se puede compra en Amazon por menos de 5€ 
  • Baterías de ion de litio 2 x 18650 2800mAh.
  • 1 x trípode.
  • 1 x Mini trípode

 

El kit lcd

El proyecto  gira  en torno a  un  kit del módulo de pantalla lcd 10.1 pulgadas  y resolución 1280 * 800  especialmente diseñado como monitor para Raspberry PI 3/2 Model B b a +. Raspberry y B+ PI que puede adquirirse en ebay o en portales orientales

En caso de usarlo para la Raspberry Pi se sugiere editar el fichero config.txt para configurar el cable hdmi a la resolución nativa 1280 x 800 en caso de no detecte correctamente la resolución (la forma más fácil de editar el config.txt es poner la tarjeta microsd  de lapi en un ordenador y editar config.txt con cualquier editor de texto y guardar.

Las características del kit del panel son las siguientes:

  • Tamaño del panel: 10.1″
  • Resolución (rgb): wxga 1280 x 800.
  • Brillo: 350CD/m ^ 2
  •  Voltaje de funcionamiento: 12v (actual requisito 1a-2a)
  • La potencia nominal: 6-7w
  •  Entrada de señal: AV + VGA + HDMI (HDMI 1.2)

Pantalla dimensiones: 217 x 135 mm / 16:1010.1 pulgada 1280x800 exhibición del hd TFT Kit de módulo lcd para Raspberry Pi

Como vemos  el kit consta de una controladora , el panel lcd   y una pequeña botonera ambos unidos  por sendos cables de cinta.

10.1 pulgada 1280x800 exhibición del hd TFT Kit de módulo lcd para Raspberry Pi

Convertidor  DC

En el  proyecto se usa el modulo  DSN6009 , que  un módulo conversor dc-dc  de refuerzo de alto rendimiento (BOOST) con una corriente de conmutación de 4A.

La tensión de entrada soportada va  desde los  3V  hasta 32V, pero el mejor voltaje de funcionamiento es 5 ~ 32V.  La tensión de salida es variable entre 5v a 35V

Cuenta con un interruptor incorporado de tipo  MOSFET de  alta eficacia  soportando 4A, siendo la eficacia de hasta 94%; (la corriente LM2577 es sólo 3A)

Gracias a la alta frecuencia de conmutación de 400KHz, se puede alcanzar resultados muy buenos con una pequeña capacidad del condensador del filtro (la frecuencia de LM2577 es solamente 50KHz)

El conexionado, como vemos, es bastante sencillo  pues en los pines IN+  y IN – conectaremos el  polo +(IN+)     y la masa(IN-)    de  la  salida de 5V  procedentes de la salida del cargador de batería .  

Para este proyecto debe ajustarse el  modulo regulando el trimmer  para obtener una salida de 12V DC.

De los pines OUT + y OUT-  conectaremos bien mediante un jack   a la  placa del interfaz de la placa del lCD ( la masa del jack a OUT-   y el pin central al pin OUT+)  o bien soldandolos a la placa madre del kit lcd  como en la foto:

Picture of Get the Wiring Done!

Cargador batería

Para la gestión de la carga de las  baterías del tipo  18650  ,  se  usa un modulo  con chip TP4056 con sobre-protección de bajo voltaje.
Este modulo gestiona la  carga de una celda de carga de baterías con  una celda de litio 18650 energía con carga de hasta 1000 mAh
Se puede cargar baterías  18650  con 2600 mAh ( desarrolladas para  antiguos Notebook), lo cual significa que con el módulo también se permite la carga de baterías de litio de una mayor capacidad 1000 mAh ( el ejemplo de hecho se usan dos celdas en paralelo)
El tiempo de carga depende de la  corriente de entrada que introduciremos de 5V DC  por cable micro USB cable de carga o en los contactos “+ – ” junto a el puerto USB de soldar.
Se puede cargar con el cable USB de un cargador de un móvil o de  ordenador , tan pronto como el nivel de batería ha descendido.a 2.5 V .
Este modulo, ademas,  puede cargar sin  preocupaciones, mientras este conectada la entrada de alimentación y es usado el monitor
Características del modulo:
  • Voltaje de entrada: 4,5 hasta 5 V
  • Corriente de carga máxima 1000 milivatio amperios
  • Voltaje de apagado al cargar 4,2 V +/-1%
  • Protección de bajo voltaje de 2,5 V
  • Protección contra cortocircuitos en 3 amperios
  • Dimensiones: 26 x 17 x 2 mm
En la siguiente imagen podemos ver el modulo con las conexiones realizadas a las dos baterías en paralelo , los leds al panel   y  la salida que ira conectada al convertidor dc-dc:
Picture of Get the Wiring Done!

Construcción de la caja

No todo el mundo tiene disponible  un impresora 3d, asi que GreatScottlab    decidio hacer la caja con materiales tradicionales  como es la madera

En la foto  se pueden ver as las medidas de las piezas MDF que GreatScottlab creo para construir la caja.

Cableado

Finalmente en  al siguiente foto vemos el montaje final

Observese  que se han capturado los pulsadores del kit para hacerlos accesibles desde el exterior
Asimismo se ven los dos leds de estado de carga  y de la batería conectados justo debajo de los pulsadores
Asimismo se ha conectado  un interruptor de potencia para  conectar  o desconectar la unidad

El cableado  es pues sencillo  y cabe perfectamente dentro  de la caja así que de esta forma que todo debería funcionar bien.

Aqui podemos ver el resultado final

 

¡Acabamos de  ver como crear un monitor mini portátil casero!

 

Por si nos ha quedado alguna duda en los  dos siguientes videos  podemos ver el proceso de montaje  paso a paso con todo lujo de detalles desde las coenxiones electricas y pruebas pertinentes  a la construcción de la propia caja que contendrá  todas la electronica:

 

En el video continuacion del anteriro podemso  ver oda la información fundamental  del montaje  de kla caja que se  necesitaría  para la construcción de este proyecto:

 

 

¿Se  atrevería  a montarlo usted también?

 

 

 

 

Fuente Instructables.com

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Contador con reconocimiento facial para Raspbery Pi 3


Con una Raspberry Pi se pueden hacer muchas cosas , pero seguramente  se sorprenda que incluso puede utilizar la cámara para experimentar  con reconocimiento facial, labor que ha hecho  DekuNukem utilizando una Raspberry Pi 3, el módulo de la cámara de Raspberry Pi y una pantalla OLED para la visualización de los datos

 El concepto es relativamente simple: la pi-camera toma una foto cada 15 segundos, de modo que  si se encuentra nuestra cara, la cual  previamente habremos cargado, se registra la hora actual. y el tiempo registrado se suma para calcular el  horario laboral exacto todas las semanas mostrándose el resultado en una pantalla OLED.

Para este proyecto  estrictamente como puede deducirse  no es necesario incluir la pantalla OLED  ya que nos  podemos  conectar  a la propia Raspberry Pi  3 para consultar ese dato , pero definitivamente la pantalla extra añade inmediatez y flexibilidad , dejando ver el tiempo diario y semanal de un vistazo sin tener que acceder su frambuesa Pi para ver  los datos.

 

dekuNukem facepunch raspberry pi facial recognition

 

Resumiendo estos son los componentes usados :

  • Raspberry Pi 3 Model B. También podría funcionar en Zero
  • Módulo de cámara Raspberry Pi
  • OPCIONAL : pantalla OLED de 1.3 pulgadas de 128×64. Pantallas de 0.96 pulgadas OLED también funcionan.Que sea  OLED es opcional; Omita los pasos relacionados con la pantalla si se opta por no usar  esta

Modulo de visualización

Se  puede conectar una OLED a la  Pi con el Pi interfaz I2C o SPI. En general, I2C utiliza menos pines  pero es algo más lenta. SPI es mas rápido, pero requiere un numero o de pines del GPIO  extra por lo que esta elección  debe considerarse en función de sus necesidades .

La interfaz I2C es la normal que se use por su mayor sencillez    pero para ‘escritura’ en la pantalla solamente, asi todavía tendrá el marco entero 512 bytes del búfer en el microcontrolador RAM  aunque no se podran  leer datos de lo OLED (aunque I2C es un protocolo bidireccional).

Antes de comenzar el cableado de la  pantalla , en muchas  de estas debe conectarse  una franja de pines que deben soldarse a la placa  OLED , pues no es posible  simplemente hacer las conexiones enrollándolos a las cabeceras

Si su OLED compatible con I2C y SPI, asegúrese de comprobar cómo se configuran los puentes de soldadura para configurar  la interfaz correcta, asi que para comenzar, usted necesitará  dos puentes en la parte posterior de la pantalla OLED de la soldadura. Debe soldarse como ‘cerrado’ para   configurar la pantalla en modo  I2C

 

Para usar la  Raspberry Pi  3 , habilitar I2C antes desde el interfaz  de Raspbian antes de cablearlo

Las conexiones necesarias son las siguientes:

  • Conectar pin 3  de GND   de la  Raspberry Pi  3 , al pin GND de la  pantalla  (cable negro).
  • Conectar  VIN  de la pantalla  al pin 1  Raspberry Pi  3 , de 3.3 voltios (cable rojo).
  • Conectar el terminal Reset de la pantalla al pin pin32 de la  Raspberry Pi  3 ,   (cable azul). Alternativamente puede usar cualquier pin digital libre de GPIO para el pin de reset.
  • Conecte el pin SCL de la pantalla  al pin 5 SCL de la   Raspberry Pi  3 ,  (cable morado).
  • Conectar el pin SDA  de la pantalla al pin 3 SDA de la  Raspberry Pi  3   (cable naranja).

 

 

El módulo de cámara es un complemento personalizado y diseñado para Rasbperry Pi. Se conecta a Raspberry Pi a través de uno de los dos pequeños conectores de la parte superior de la placa. La cámara debe ser  compatible con la última versión de Raspbian, el sistema operativo preferido de Raspberry Pi.

El módulo en sí, es pequeño, en torno a 25 mm x 20 mm x 9 mm. Se conecta a Raspberry Pi  3 mediante un cable plano flexible al conector  de cámara .

Sin título.png

Resto de conexiones

Como dekuNukem explica en el repositorio de GitHub para la construcción del prototipo se puede utilizar una placa de  prototipos para montar  incluso  la pantalla  adhiriendo  esta a la pcb , conectado el conjunto a la Raspberry  Pi  por el GPIO   ,lo cual es  una forma agradable y sencilla de tener  todo el proyecto juntos sin cables sueltos o incluso simplificar  si  se necesita modificarlo.

Puede colocar la cámara y el OLED juntos en una placa perforada que se conecta al bus GPIO  o por supuesto, puede colocarlos en otro lugar o diseñar su propia PCB.

 

Librerias necesarias

Para este proyecto se necesitan las siguientes librerias:

 

Proporcione su foto

El programa necesita una imagen de su rostro para saber cómo se ve. Obtenga una imagen de su cara bien iluminada con un fondo limpio, llamándola por ejemplo  me.jpg y colóquela en la carpeta del software.

La resolución debe ser de alrededor de 400×400, de lo contrario el tiempo de procesamiento va a ser largo. Ya se proporciona un ejemplo, así que simplemente reemplace esta  por el suyo.

Ejecucion del programa

Ejecute python3 detect.py para iniciar la detección de rostros y el registro.
Ejecute python3 display_oled.py para mostrar las estadísticas de tiempo en el OLED.
O si no usa un OLED, ejecute python3 display_text.py para imprimir las estadísticas en el terminal.
Es posible que tenga que expeimentar r con camera.rotation y camera.brightness al principio de detect.py, dependiendo de cómo esté orientada la cámara y de su condición de iluminación. Puede abrir image.jpg para ver la última foto tomada.
El pin de reinicio OLED predeterminado es 17, cámbielo a lo que usa en display_oled.py.

 

 

Esta  incursión en reconocimiento facial  puede  incorporarse  en  otros proyectos de automatización del hogar:  como por ejemplo  una identificación de usuario de Magic Mirror, quizás, o un timbre que reconoce a amigos y familiares.

En todo caso la idea presentada  en su simpleza destaca uan genialidad  pues  nos  da una estadística visual y desatendida de las horas que nos pasamos delante de la pantalla.

 

 

 

Nueva plataforma IoT de código abierto


Existen numerosos protocolos y formatos de datos de IoT, ,algunos de ellos son más populares, como MQTT y JSON, y algunos otros  son   “bastante raros”. Normalmente la mayoría de las plataformas IoT brindan soporte para los protocolos y formatos de datos más populares desde el primer momento, pero es difícil respaldar a todos en una sola solución.

Con el crecimiento de la comunidad de código abierto de la plataforma Thingsboard, ha comenzado a recibir solicitudes sobre el soporte de protocolos IoT, como OPC-UA y algunos formatos de datos específicos, de modo que también han decidido implementar esta funcionalidad como un proyecto separado de código abierto que  permitirá unir la plataforma API a, literalmente, cualquier dispositivo.

El diagrama de flujo de datos es el siguiente

thingsboard

 

IoT Gateway está construido sobre Java, pero es diferente de proyectos similares que aprovechan la tecnología OSGi pues la idea es similar a una arquitectura de microservicios. Después de todo, hay otros lenguajes de programación (C, C ++, Python, Javascript, Go, etc.) que pueden ser más adecuados para el desarrollo de aplicaciones para dispositivos de IoT de destino, especialmente cuando hablamos de API de idiomas y bibliotecas existentes para trabajar con puertos serie , GPIO, I2C y nuevos módulos y sensores que se lanzan todos los días.

El Gateway proporciona API’s  de integración simples y encapsula tareas comunes relacionadas con el tablero de tareas: aprovisionamiento de dispositivos, persistencia y entrega de datos locales, conversores / adaptadores de mensajes, y más.

Como desarrollador de aplicaciones, puede elegir Python, Go, C / C ++ y otros idiomas y conectarse a la puerta de enlace de Thingsboard a través de un intermediario MQTT externo o un servidor OPC-UA. Los dispositivos que admiten otros protocolos se pueden conectar a la puerta de enlace implementando extensiones personalizadas.

La puerta de enlace IoT de Thingsboard ofrece las siguientes características:

  • Extensión OPC-UA para recopilar datos de dispositivos que están conectados a servidores OPC-UA.
  • Extensión MQTT para recopilar datos que se publican en intermediarios MQTT externos.
  • Persistencia de los datos recopilados para garantizar la entrega de datos en caso de fallas de red y hardware.
  • La reconexión automática a los grupos de tableros de cartón.
  • Mapeo simple pero poderoso de los datos y mensajes entrantes en un formato unificado.

El objetivo de lanzamiento inicial de Gateway es llevar la función de recopilación de datos de Bagsboard a dispositivos compatibles con OPC-UA y MQTT. El proyecto Gateway se encuentra actualmente en la etapa de desarrollo activo, y debemos esperar  a los lanzamientos de características principales en los próximos  meses pero el objetivo es unir todas las demás características de Panel de pruebas y permitir configurar y administrar dispositivos de IoT a través de la puerta de enlace usando los widgets y paneles de control de Thingsboard.

 

En este post vamos  a ver como  recopilar y visualizar algunos datos del dispositivo IoT con ThingsBoard permitiendo :

  • Registrar  su dispositivo IoT
  • Administrar credenciales del dispositivo
  • Mandar  los datos del dispositivo a su instancia de ThingsBoard utilizando los protocolos MQTT, CoAP o HTTP
  • Crear un tablero para visualizar los datos

Configuración y requisitos

Si no tiene acceso a una instancia de ThingsBoard en ejecución, use Live Demo o la Guía de instalación para solucionar esto.

Todas las instalaciones de ThingsBoard están equipadas con una cuenta de demostración que simplifica la experiencia del primer usuario. Esta cuenta demo contiene varios dispositivos, cuadros de mando, reglas y complementos preaprovisionados instalados. Tenga en cuenta que puede eliminar esta cuenta en la implementación de producción.

También puede usar emuladores de dispositivo ThingsBoard para simular dispositivos de la vida real y jugar con las API del lado del servidor, la visualización de datos y la lógica de procesamiento.

En este  ejemplo  solo utilizaremos una cuenta de administrador de inquilino preaprovisionada y como hardware una Raspberry Pi 3.

Iniciar sesión como administrador de inquilinos

El primer paso es iniciar sesión en la interfaz de usuario web de administración.

Si está utilizando la instalación local de ThingsBoard, puede iniciar sesión en la interfaz de usuario web de administración utilizando la cuenta predeterminada:

Si usa Live Demo, puede iniciar sesión en el servidor Live Demo utilizando la cuenta de administrador del inquilino (la que creó durante el registro).

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Abra el panel Dispositivos y haga clic en el botón “+” en la esquina inferior derecha de la página.

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Rellene y guarde el nombre del dispositivo (por ejemplo, “SN-001”) aunque más adelante se le llamará $ DEVICE_NAME.

Como los nombres de dispositivo deben ser únicos, por lo general es una buena idea llamar al nombre del dispositivo según un número de serie único u otro identificador de dispositivo. Haga clic en el botón “Agregar” agregará la tarjeta del dispositivo correspondiente al panel.

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Haga clic en la “tarjeta del dispositivo” que hemos creado en el paso anterior. Esta acción abrirá el panel de “detalles del dispositivo”.

Haga clic en el botón “administrar credenciales” en la parte superior del panel. Esta acción abrirá una ventana emergente con credenciales del dispositivo.

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La ventana de credenciales del dispositivo mostrará el token de acceso al dispositivo generado automáticamente que puede cambiar. Guarde este token de dispositivo. Más tarde se lo llamará $ ACCESS_TOKEN .

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¡Felicitaciones! ¡Acaba de aprovisionar su primer dispositivo! Ahora puede enviar algunos datos de este dispositivo a ThingsBoard para su visualización y análisis.

Envío de datos

Para simplificar   enviaremos datos utilizando el protocolo MQTT, CoAP o HTTP desde su PC local.Consulte otros  ejemplos para ejemplos avanzados de varias plataformas de hardware.

Ahora  que ya  tiene creado las credenciales  del   dispositivo ,iInstale el cliente preferido MQTT (Mosquitto o MQTT.js), CoAP (CoAP.js) o HTTP (cURL) con los siguientes comandos.

resources/node-mqtt.sh 
# Assuming you have Node.js and NPM installed on your Windows/Linux/MacOS machine npm install mqtt -g

Cree una carpeta para almacenar todos los archivos necesarios para este ejemplo y descargue a esta carpeta o cree los siguientes archivos de datos:

  • attributes-data.json – contiene dos valores de atributos del dispositivo: la versión del firmware y el número de serie.
  • telemetry-data.json – contiene tres valores de series temporales: temperatura, humedad y bandera activa.

Tenga en cuenta que los datos en estos archivos están básicamente en formato de clave-valor. Puede usar sus propias claves y valores. Consulte la referencia de protocolo MQTT , CoAP o HTTP para obtener más detalles.

resources/attributes-data.json 
{ "firmware_version" : "1.0.1" ,   "serial_number" : "SN-001" } 

Envio de  datos usando MQTT, CoAP o HTTP

Descargue los siguientes archivos a la carpeta creada previamente de acuerdo con el cliente preferido:

Si está utilizando un script de shell (* .sh), asegúrese de que sea ejecutable:

chmod +x * .sh

Antes de ejecutar el script, no olvide:

  • reemplace $ ACCESS_TOKEN por uno de la ventana Credenciales del dispositivo .
  • reemplace $ THINGSBOARD_HOST con 127.0.0.1 (en caso de instalación local) o demo.thingsboard.io (en caso de live-demo).

Finalmente, ejecute el script * .sh o * .bat correspondiente para enviar datos al servidor.

A continuación en estos enlaces  esta  el contenido de los scripts proporcionados.

resources/mqtt-js.sh 
#!/bin/sh # Set ThingsBoard host to "demo.thingsboard.io" or "localhost" export THINGSBOARD_HOST = demo.thingsboard.io # Replace YOUR_ACCESS_TOKEN with one from Device credentials window. export ACCESS_TOKEN = YOUR_ACCESS_TOKEN # Read serial number and firmware version attributes ATTRIBUTES = $( cat attributes-data.json ) export ATTRIBUTES # Read timeseries data as an object without timestamp (server-side timestamp will be used) TELEMETRY = $( cat telemetry-data.json ) export TELEMETRY # publish attributes and telemetry data via mqtt client node publish.js

Visualización de los datos del dispositivo en la interfaz de usuario web

Una vez que ejecute los comandos enumerados arriba, debería ver los atributos y los últimos datos de telemetría en las pestañas de detalles correspondientes del dispositivo.

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Crear un nuevo tablero para visualizar los datos

La forma más fácil de crear un nuevo tablero es seleccionar los atributos del dispositivo y mostrarlos en el widget

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Una vez que haga clic en el botón “Mostrar en el widget”, verá un panel de “vista previa del widget” donde puede

  • Seleccionar paquete de widgets
  • Seleccione el widget preferido
  • Agregar widget al panel nuevo o existente

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Agreguemos nuestro primer widget al nuevo tablero llamado “SN-001 Dashboard

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Agreguemos  también un widget para visualizar la temperatura:

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Haga clic en Mostrar en el widget y seleccione Paquete de indicadores digitales . Use el carrusel para seleccionar el widget del termómetro como se muestra a continuación.

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Tenga en cuenta que en este caso, agregaremos un widget a un panel ya existente. También seleccionaremos la opción “Open dashboard” para ver los resultados de nuestro trabajo.

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Finalmente, podemos ver nuestro nuevo tablero.

Ahora podemos editar el tablero para:

  • Configurar la configuración del tablero
  • Ajustar tamaños de widgets y diseño
  • Modificar la configuración avanzada del widget individual
  • Agregue nuevos widgets o elimine los existentes
  • Widgets de importación / exportación

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Mas info en https://thingsboard.io/docs/getting-started-guides/helloworld/

Envío de datos de Iot en Raspberry Pi a la nube


Hoy vamos a  ver  lo fácil  que es conectar un sensor simple conectado a una Raspberry Pi a la nube de transmisión utilizando para ello  un sensor de temperatura digital, el popular DS18B20 y dos scripts de Python simples: uno para enviar los datos del sensor a la nube y el otro para recibirlo para su uso en alguna otra aplicación.
El código  para que pueda iniciarse esta disponible en un repositorio de GitHub .

CONEXIÓN DE UN SENSOR A SU RASPBERRY PI

Primero debe conectar el sensor a su Raspberry Pi. Debe conectar conectar al sensor una resistencia de Pull Uo  de 4,7 K entre  la linea de datos (que conectaremos al GPIO4 )  y la alimentacion de 3.3V

En la imagen se describe la sencilla conexión utilizando el bus 1wire con tres pines GPIO (alimentación, tierra y el pin de datos real).

Connection diagram for ds18b20 1-wire temperature sensor to Raspberry Pi GPIO

Después de hacer las conexiones  debe asegurarse de que el módulo kernel del dispositivo de comunicación 1wire esté cargado.

El procedimiento para hacerlo es ligeramente diferente entre las versiones de Raspberry Pi antes y después de enero de 2015, cuando kernel 3.18.8 se incluyó en Raspbian , la distribución de Linux más utilizada para Raspberry Pi. En las actualizaciones recientes debe modificar el archivo /boot/config.txt como se describe aquí:

# with a pre-3.18.8 kernel:
[email protected] ~ $ sudo modprobe w1-gpio && sudo modprobe w1_therm

# else:
[email protected] ~ $ uname -a
Linux raspberrypi 3.18.11-v7+ #781 SMP PREEMPT Tue Apr 21 18:07:59 BST 2015 armv7l GNU/Linux
[email protected] $ sudo nano /boot/config.txt
# add this line at the bottom (and then reboot):
# dtoverlay=w1-gpio

Ahora puede buscar los dispositivos 1wire respectivos en su sistema de archivos. Cada sensor DS18B20 tiene una identificación única que aparece en este directorio de dispositivos, en nuestro caso 28-000004a365ef .

La siguiente sección muestra cómo leer los datos del sensor para que puedan publicarse en la nube.

LECTURA DE LOS DATOS DEL SENSOR

Una vez que conozca la identificación única de su DS18B20 , puede acceder a los datos del sensor de una manera más reutilizable con una función de Python como la de read_temp.py .
Al ejecutar este código también se ejecutará un ciclo corto para leer y visualizar la temperatura ambiente alrededor del sensor. Intente tocar el sensor con los dedos para ver cómo afecta las lecturas.
Ahora que el sensor está funcionando y entrega datos, es hora de enviar esos datos a la nube , la cual en esta ocasion sera ofrecida por el proveedor europeo relayr

relayr.png

Si no tiene una cuenta de desarrollador relayr , tendrá que crear una. Una vez que tenga una cuenta, puede crear un prototipo de sensor simplemente accediendo a la página de dispositivos de su dispositivo y moviendo el puntero del mouse sobre el botón con el signo más en la esquina inferior derecha.
Luego, desplácese hacia abajo y seleccione “Continuar sin un modelo” para crear el dispositivo. Ahora, cambie el lenguaje de programación a “Python” y copie el código de firmware generado, que será útil para la siguiente sección.

PUBLICACIÓN  DE SUS DATOS DE SENSOR EN LA NUBE DE RELAYR

Puede publicar sus datos usando MQTT (un protocolo para comunicar mensajes de máquina a máquina). Si aún no está instalado, tendrá que configurarlo en su Pi. El paquete paho-mqtt proporciona soporte MQTT para Python y se puede instalar fácilmente como un paquete Python con pip como este (instale pip primero si aún no lo tiene):

 pi @ raspberrypi ~ $ sudo apt-get install python-pip
 pi @ raspberrypi ~ $ sudo pip install paho-mqtt == 1.1

Sabrá si lo ha instalado con éxito si puede ejecutar esta declaración en Python sin ningún error: import paho .
A continuación, puede copiar el fragmento de muestra de Python de la página del prototipo del panel que haya visto al crear un prototipo. Para hacer esto, reemplace el ciclo while en la parte inferior del código con el de publish_temperature.py (disponible en el repositorio).

No olvide incluir la función read_temperature desde arriba y también agregar su identificación de sensor única al ciclo while (la que encontró al configurar el sensor). Alternativamente, puede usar el código en publish_data_mqtt.py , asegurándose de cambiar las credenciales (con las de su panel) y el device_id en la parte inferior de la página.
Esto le permitirá ejecutar un ciclo sin fin, leer los valores de temperatura y publicarlos uno por segundo a la nube de retransmisión.

CONSULTA DE SUS  DATOS

A medida que introduce sus datos en la nube de relayr, puede ver los valores en tiempo real a medida que cambian en el tablero de relayr.

Screen_Shot_2016-07-12_at_16.12.28.png

Ver sus datos en el tablero de instrumentos a medida que cambia es genial, pero en algún momento querrá extraer los datos para usarlos. Para ello, puede acceder a sus datos a través de MQTT de nuevo escribiendo un script simple como el Llamado fetch_data_mqtt.py en el repositorio de GitHub .

Si ejecuta esa secuencia de comandos, mostrará los mensajes MQTT en vivo que contienen los valores de datos tal como se recibieron.

Para ello, utilice el SDK de Relayr Python instalando primero los paquetes necesarios (ejecute las líneas a continuación en su pi):

sudo pip install git + https: //github.com/relayr/pythonsdk

sudo pip install relayr upgrade

Si tiene una Raspberry Pi nueva, asegúrese  de actualizar su lista de paquetes Debian e instalar algunos paquetes de desarrollador antes de instalar el paquete más nuevo de GitHub de la siguiente manera:

  pi @ raspberrypi ~ $ sudo apt-get update 
  pi @ raspberrypi ~ $ sudo apt-get install python-dev libffi-dev libssl-dev 
  pi @ raspberrypi ~ $ pip install git + https://github.com/relayr/python-sdk 

Ahora puede usar el código en receive_data.py para recibir datos de la nube. Asegúrese de cambiar la identificación de su dispositivo y el token de acceso (omitiendo la parte “Portador” del token).


En este ejemplo ha visto cómo puede conectar un sensor de temperatura simple a una Raspberry Pi y publicar sus datos en la nube de transmisión . Esto le permite ver los datos en vivo en el tablero, o exportarlos para usarlos en una aplicación. Puede usar MQTT para publicar y recibir los datos del sensor, o usar uno de los SDK de Relayr, como el SDK de Python , para acceder a los datos de manera más conveniente.

También puede usar sensores más emocionantes y publicar valores de datos más complejos que un solo flotante (es decir, una lista de tres flotantes que representan información geoespacial). Siempre que proporcione una lecturaconocida en el panel de control de relayr, mostrará sus datos en un buen widget. Y también puede publicar algo aún más complicado, como un objeto con niveles de anidación más profundos. En ese caso, el tablero mostrará un widget genérico. ¡Depende de usted y de lo que quiera hacer!

El código del ejemplo esta disponible ena GitHub repository.

Miniportatil basado en una Raspberry Pi 3


 

Raspberry Pi es una computadora en miniatura que permite la realización de muchos proyectos  como podemos ver a largo de  este humilde  blog

Dado que  todas  las versiones disponibles comercialmente, se venden  directamente con la PCB , por tema de abaratar costos sin carcasa alguna, esta placa se presta en  integrarla en cualquier tipo de receptáculo  casero que se nos ocurra.

Como ejemplo de carcasa ,   vamos a ver como convertir esta  en  una computadora nano de la gama UMPC (PC Ultra-Mobile) con ayuda  de  diferentes componentes localizables en el mercado .
Sin duda  este proyecto  es un ejercicio de integración de  diferentes  componentes del comercio, permitiendo un ejercicio avanzado de diseño de caja técnica, por lo que debe tener especial precaución, pues los cambios propuestos pueden ser fatales para su hardware ( su creador, de hecho, destaca que este proyecto se propone “tal cual” sin ninguna garantía de éxito en la realización y en su funcionamiento).

Para llevar a cabo este proyecto, su autor   ha usado  los siguientes componentes:

Preparación de la Raspberry Pi

A fin de que  todo el equipamiento mencionado  quepa en un espacio mínimo   incluyendo  la propia placa de la Raspberry Pi , es de destacar que  la RP es demasiado ancha, lo cual obligaría a hacer el cuerpo de mucho mayor que el que se propone, por lo que la idea es quitar algunos conectores de la  propia PCB  para que este  ocupe el mínimo espacio posible .

Antes de simplificar la Raspberry Pi,se debe  descargar  e instalar una imagen del sistema operativo en una tarjeta microSD y confirmar que el sistema se inicia correctamente. Si se niega a ejecutarse en este estado, se puede solucionar problemas y reemplazar la placa si es necesario dado que la garantía lo cubre , esta es su última oportunidad … una vez modificada, no se sabe si una falla fue de fábrica o como resultado de su trabajo en la placa ,  y dado que  la alteración física de Raspberry Pi es una operación que anula la garantía  y no reemplazan o reembolsan tarjetas modificadas asi que  ! pruébelo primero  al aire   con todo el equipamiento : TFT, teclado  y sección de energía  antes de empezar con el ensamblaje!

Vamos  a   ver seguir  las instrucciones propuestas por Adafruit para el uso del escudo a Kippah , de modo  que el resultado previo de adaptacion de la RP 3  l debería quedar como en la siguiente imagen , donde se  puede apreciar que se han sustituido los conectores usb dobles  por sencillos de bajo perfil de tipo USB A, eliminado el conector hdmi  e incluso se acortan  el  conector del GPiO (para que, al montar el Adafruit Kippah, el conjunto no supere los 8,5 mm de grosor ) , ya que la idea es hacer al máximo estrecho la placa , ya que su espesor marcará el grosor del equipo final:

Desmontar la Raspberry Pi es un desafío adicional, incluso si tiene experiencia previa en la desoldadura. La soldadura sin estaño requiere temperaturas más altas, y con ello el peligro  sustancial de que esta placa absorba mucho calor. ¡Si aplica demasiado calor  romperá rastros o delaminará el tablero!

raspberry_pi_hotspots.jpg

El desoldado sin estaño ya es difícil, pero algunos puntos en el tablero son particularmente desafiantes.Están conectados al plano de tierra, que se convierte en un gran disipador de calor.

Tenga mucho cuidado al derretir estos … quedarse demasiado tiempo y toda la tabla se pone incómodamente caliente!

El proceso de conversión se hace un poco más fácil simplemente no tratando de salvar las partes que se eliminan. No dude en sujetar los cables, o desmantelar por completo las carcasas de los puertos metálicos. Cualquier cosa para acceder mejor al área que intentar desoldar  déjelo perder .

El proceso debe adaptarse a sus habilidades y herramientas particulares disponibles. Incluso con una gran cantidad de herramientas, es bastante lento y puede tomar un par de horas.

USE GAFAS DE SEGURIDAD cuando recorte partes.Muchos trozos pequeños y afilados están a punto de ir volando a todas partes.

Retirada de las carcasas de los puertos

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Desmontar las carcasas metálicas alrededor de los puertos Ethernet y USB puede ayudar a reducir la masa térmica general al desoldar y facilita el acceso a algunos pines. Pero están desintegrados en el proceso y no pueden ser rescatados.

Si sigue esta ruta, tenga cuidado con los condensadores C97, C99 y C100 cuando desconecte los puertos USB. ¡No los corte fuera de la placa!

Desoldadura de puertos

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Un tornillo de banco es esencial. Esto deja ambas manos libres … una para sostener un soldador, la otra para herramientas de palanca y desoldadura. Además, el plano de tierra de la placa puede calentarse bastante y no debe manipularse.

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La eliminación de piezas a menudo requiere un movimiento de balanceo;calentando un extremo mientras se abre el otro, alternando los lados. Cortar alfileres al ras con la superficie de la tabla reduce la cantidad de balanceo necesario … Despejarán las vías antes.

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Aunque tengo una herramienta de reflujo de soldadura que debería, en teoría, ser capaz de calentar todas las clavijas para extraer la pieza … en la práctica no estaba teniendo suerte, y volví a mi confiable soldador, calentando, haciendo palanca y meciéndome. Usa lo que tengas y te funcione bien.

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Es muy problemático quitar  los LED del puerto Ethernet, pues  la carcasa de plástico se ablanda y se deforma antes de que la soldadura se derritiera. Bien entonces, dejé que se deforme, levante lo suficiente para cortar las patas de los LED. Los pines restantes se desoldaron con la técnica heat-pry-rock.

Finalmente, ¡boop! ¡Libertad!No se preocupe por los restos que quedan en el tablero … lo limpiaremos más tarde.

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Los puertos USB también requieren una gran cantidad de ataque. En lugar de tratar de desoldar las clavijas y sacar la carcasa del tablero, la carcasa se desmontó y los pasadores se recortaron del lado del componente, y la chatarra se limpiará más tarde.

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Los restos tristes de los puertos se borran. A medida que cada pin se calienta desde la parte inferior, se desprende con pinzas desde el lado del componente.

Limpieza de sobrantes

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Después de eliminar todos los pines, la mayoría de las vías todavía están conectadas con soldadura. Utilice el soldador y una herramienta de desoldado al vacío para eliminarlos.

Unos pocos agujeros pondrán una lucha … principalmente los pines de tierra. A veces es útil agregarsoldadura (preferiblemente el tipo con plomo) a un agujero y calentarlo completamente antes de usar la herramienta de vacío.

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Los agujeros son claros, pero todavía hay muchos restos de soldadura en la placa … esto puede acortar las vías y causar caos, incluso si no está utilizando los puertos correspondientes.

La mecha de soldadura se calienta debajo de la punta del soldador y se frota en las áreas para limpiar … ¡esto absorbe la soldadura como una toalla de papel! Haz esto en ambos lados del tablero.La aplicación de fundente de soldadura líquido primero (ya sea con pincel o con aplicador de bolígrafo) hace que este proceso sea un poco más suave y más limpio.

Es posible que tenga que volver a revisar r algunos agujeros con el succionador de soldadura.

Instalación de conectores USB de bajo perfil

Antes de continuar, puede dejar que la placa se enfríe, inserte una tarjeta microSD y pruebe si todavía se inicia. Sin puertos USB, no podrá conectar un teclado y apagarse limpiamente, por lo tanto, no lo haga con una tarjeta que contenga datos irremplazables.

Si el sistema no arranca … o si se inicia, pero el LED rojo de encendido parpadea, desconecte la alimentación y revise su trabajo de desoldadura para ver si hay conexiones con puente, o detritos conductivos que pueden haberse dispersado en otras partes del tablero.

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Puede instalar uno o dos puertos USB de bajo perfil, según sus necesidades. A diferencia de los viejos puertos apilados, estos son de una sola altura, por lo que dos es el máximo.

Estos deberían aparecer directamente en los puntos antiguos. Use la hilera exterior de agujeros, más cerca del borde de la tabla.La otra fila permanecerá despoblada.

Voltee la tabla y suelde los cuatro pasadores y las dos pestañas de soporte de la carcasa metálica. Una vez que la soldadura se haya enfriado, puede recortar estos cerca del tablero para que quede plano.

Una vez que se haya enfriado por completo, intente conectar un monitor e iniciar el sistema desde una tarjeta microSD. Si el trasplante fue un éxito, debería poder conectar un teclado USB e iniciar sesión.

El LED rojo “PWR” debe estar fijo. Si está parpadeando, hay un componente eléctrico corto o dañado en alguna parte

Las modificaciones anteriores  reducirán bastante el espesor de la placa de la raspberry  Pi ,pero todavía se puede imprimir algo mas  el grosor resultante  con las  siguientes modificaciones adicionales:

Acortando el encabezado GPIO

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Con la (s) toma (s) USB de una sola altura instaladas, el encabezado GPIO es ahora la parte de mayor perfil en la placa. Esto se puede acortar un poco manteniendo la funcionalidad completa …

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El borde del soporte de plástico del cabezal se puede levantar ligeramente utilizando cortadores a ras.¡Ten cuidado de no cortar los alfileres!

Luego puede trabajar a lo largo del borde con un destornillador pequeño para levantar esta pieza.

Su experiencia puede ser diferente. Con un Pi, el soporte de plástico arrancó limpiamente. ¡Con otro, esta parte debe ser completamente “mordisqueada” !

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Use una pieza de repuesto del encabezado de una sola fila como plantilla para recortar los pines GPIO. Haga cuña este pin hacia abajo entre las filas de GPIO, luego recorte a lo largo del borde de plástico.

Cuando haya terminado, el encabezado GPIO será un par de milímetros más corto, aproximadamente en línea con los conectores de video en el borde opuesto. Todo lo que esté conectado a esto (cables de cinta, sensores HAT de Pi, etc.) se quedará un poco más bajo ahora.

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O bien, si no prevé utilizar el encabezado GPIO en absoluto (o solo necesita unos pocos pines y puede conectarlos directamente), se puede desoldar y eliminar por completo.

Extracción de piezas adicionales

Si se necesita un ahorro de peso, muchos de los puertos y tomas pueden eliminarse con éxito, siempre que la funcionalidad correspondiente nunca más se necesite para su aplicación (no hay vuelta atrás con la mayoría de estas piezas).

  • Encabezado GPIO
  • Puerto HDMI
  • Puerto de video / audio compuesto
  • Conector de pantalla FPC
  • Conector de cámara
  • Conector de alimentación micro USB (si está regulado + 5 V en su lugar se alimenta a los pines apropiados en el encabezado GPIO).

La mayoría de estas partes tienen aproximadamente la misma altura, por lo que no tiene sentido eliminar un subconjunto como medida de ahorro de espacio. Pero para otras aplicaciones como drones por ejemplo , cada gramo cuenta … se vuelven locos.

Si se eliminan todas las opciones de visualización, entonces el sistema solo se puede administrar de forma remota (por ejemplo, ssh a través de WiFi). Si todos los puertos USB también se han eliminado, entonces la única manera de iniciar sesión directamente en el sistema es con un cable de consola serie conectado a los pines correspondientes en el encabezado GPIO.

A veces es más fácil tener un segundo Raspberry Pi sin modificaciones para las tareas de administración. Mueva la tarjeta microSD a este sistema, inicie y realice la configuración que sea necesaria, luego apague y vuelva a colocar la tarjeta en la placa reducida.

Montaje del teclado

Antes de proseguir es  preferible agregar un radiador en los procesadores de la tarjeta para un mejor enfriamiento.

Empareje  el teclado del bluetooth, parametrice la conexión WIFI y verifique que todo funcione.

Ahora nos pondremos con el teclado(Atención, esta intervención anula la garantía)

Desarme el teclado, desolde  la batería  que integra  (peligro de cortocircuito) para desacoplar la placa electrónica. Recupere la platina, el diafragma de goma y la tapa.

Cablee la cubierta para el suministro en 3,7 voltios tomados por la placa  a Adafruit Kippah ( es la qeu se usara tambien paa conecetar la pantalla TFT)

Coloque la membrana y la máscara   y las teclas en carcasa impresas y esta parte ya esta casi lista es espera del ensamblado final

Sección de energía

En este proyecto se usa   el  ¡PowerBoost 1000C como a fuente de alimentación! Con un circuito integrado  cargador de batería permite  compartir la carga,  manteniendo alimentado el mini portatil  incluso mientras recarga la batería! Este pequeño módulo convertidor elevador de CC / CC puede alimentarse con cualquier batería Li -on / LiPoly de 3.7V y convertir la salida de la batería a 5.2V CC para ejecutar sus proyectos de 5V.

La salida es de 5.2V en lugar de una 5.0V recta para que haya un poco de “espacio libre” para cables largos, alto consumo,o  la adición de un diodo en la salida si lo desea, etc. La tension de 5.2V es segura para Raspberry Pi   a vez que previene el deterioro de la corriente durante el consumo de corriente alta debido a la resistencia del cable USB.

El PowerBoost 1000C tiene en el corazón un convertidor elevador TPS61090 de TI . Este chip convertidor elevador tiene algunos extras realmente agradables, como detección de batería baja, interruptor interno de 2 A, conversión síncrona, excelente eficiencia y operación de alta frecuencia a 700 KHz. ¡Mira estas especificaciones!

  • La operación síncrona significa que puede desconectar la salida completamente conectando el pin ENable a tierra. Esto apagará completamente la salida
  • 2 Un interruptor interno (~ 2.5A limitación de pico) significa que puede obtener 1000mA + de una batería LiPoly / LiIon de 3.7V. ¡Solo asegúrate de que tu batería pueda manejarlo!
  • El LED indicador de batería baja se ilumina en rojo cuando el voltaje cae por debajo de 3.2V, optimizado para el uso de la batería LiPo / LiIon
  • Resistencias de datos “iOS” de carga a bordo de 1000 mA. Suelde el conector USB y puede conectar cualquier iPad, iPhone o iPod con una tasa de carga de 1000 mA.
  • Desglose completo de la batería, los pines de control y la potencia de salida
  • 90% + eficiencia operativa en la mayoría de los casos (ver hoja de datos para gráficos de eficiencia) y baja corriente de reposo: 5mA cuando está habilitado y LED de alimentación encendido, 20uA cuando está desactivado (potencia y LED de batería baja apagados)

Para que esto sea aún más útil, incluiye  un cargador inteligente de carga compartida Lipoly en el otro lado. El circuito del cargador se alimenta desde una toma microUSB, y recargará cualquier batería LiIon o LiPoly de 3.7V / 4.2V a una velocidad máxima de 1000mA.

Hay dos LED para monitorear la tasa de carga, uno amarillo le dice que está funcionando, uno verde se ilumina cuando está listo.

Como el cargador de batería incorporado tiene carga compartida, cambiará automáticamente a la alimentación USB cuando esté disponible, en lugar de cargar / drenar continuamente la batería. Esto es más eficiente, y le permite cargar y aumentar al mismo tiempo sin interrupción en la salida, por lo que está bien para usar como un “UPS” (fuente de alimentación no interrumpible).

Solo tenga en cuenta que la tasa de carga es 1000mA máx. Y hay cierta ineficiencia durante la etapa de refuerzo, así que asegúrese de que el adaptador USB que está utilizando para cargar es de alta calidad, puede suministrar 2 A y tiene cables de alimentación gruesos ¡Siempre debe tener un LiPo conectado para administrar los picos de carga, no es opcional!

Precaución: observe las precauciones de uso y manipulación de las baterías de iones de litio que pueden incendiarse y explotar en caso de manipulación incorrecta
Instale el amplificador de potencia Adafruit y un interruptor en la tapa de la batería. Conecte el conjunto de acuerdo con las instrucciones de operación propuestas por Adafruit para su módulo.

Pantalla:

En el prototipo se usa a pantalla TFT de 5.0 ” con resolución es, 800×480  con interfaz de 40 pines y con luz de fondo LED. Es ideal para cuando necesita mucho espacio para gráficos. Estas pantallas se ven comúnmente en productos electrónicos de consumo, tales como televisores en miniatura, GPS, portátiles juegos, pantallas de automóviles, etc. Un conector de 40 pines tiene 8 pines paralelos rojos, 8 verdes y 8 azules, para una capacidad de color de 24 bits.

Este tipo de  pantallas de “reloj de punto de píxel sin procesar”  no tienen  controlador SPI / tipo paralelo ni ningún tipo de RAM. Se supone que la pantalla debe actualizarse constantemente, a 60 Hz, con un reloj de píxeles, sincronización V, sincronización H., etc. Hay algunos procesadores de gama alta como el que se utiliza en el BeagleBone que puede admitir de forma nativa dichas pantallas TTL RGB. Sin embargo, es extremadamente raro que un microcontrolador pequeño lo admita, ya que necesita hardware dedicado o un procesador muy rápido como un FPGA. No solo eso, sino que la retroiluminación requiere un convertidor elevador de modo de corriente constante que puede alcanzar hasta 24V en lugar de nuestras otras pantallas pequeñas que pueden apagar la retroiluminación de 5V

Normalmente este tipo de  pantallas TFT no incluyen un cable muy extenso , de modo que se necesita  un cable de paso de 40 pines y de 0,5 mm una estrecha gama  y un  panel de extensión para permitir la conexion. Estas placas de extensión FPC de 40 pines tienen dos conectores flexibles de 40 pines (ambos de tipo de contacto inferior) y un cable de extensión para agregar ~ 22 cm (cable de 20 cm más placa de 2 cm).

Ahora conectado el extensor , puede doblar  la cinta como se muestra en la imagen pues el cable de cinta no se puede cortar ya que en un extremo cuenta con un conector especial que habrá que conectar en el adaptador Kippah de Adafruit .

Una vez plegado el cable de cinta , pegue la pantalla en el marco impreso con pegamento de contacto, dejando la cinta unos 3 cm para conectarlo a la Rspberry Pi 3.

Para conectar la pantalla TFT  a la Raspeberry Pi sin el uso de un decodificador HDMI   el autor ha  usado el adaptador    DPI Kippah de Adafruit . Esta placa similar a un HAT  y  encaja en una Raspberry Pi B +, A +, Pi 2, Pi 3 o Zero y con una pequeña configuración de software, le permite tener lo que normalmente saldría del puerto HDMI en una pequeña pantalla plana.  No es técnicamente un HAT debido a la falta de EEPROM a bordo, pero tiene la misma forma que un Pi HAT y es una especie de cubierta, por lo que lo llama kippah.

Comparado con escudos HDMI, no tiene el costo o gasto adicional de un codificador / decodificador HDMI. Y obtiene una agradable pantalla en color ultrarrápida de 18 bits  funcionando muy bien con  pantallas de 5 “y 7” a 800×480. Esta pantalla es “nativa” por lo que obtiene todas las capacidades de aceleración de gráficos, actualización instantánea, etc. que obtendría de una pantalla HDMI

El truco de esta placa es que este complemento incorpora casi todos los pines disponibles en la Raspberry Pi y esos pines están codificados, no se pueden mover ni reorganizar . Los pines utilizados son GPIO 2 a 21 inclusive. Eso significa que no obtiene los pines UART RX / TX (sin cable de consola) y no obtiene los pines I2C de usuario estándar, los pines EEPROM I2C o pines SPI de hardware. Puede usar los pins # 22, # 23, # 24, # 25, # 26 y # 27, y los puertos USB también pueden usarse.

La otra pega es que esta pantalla reemplaza la salida HDMI / NTSC , por lo que no puede tener el DPI HAT y el HDMI funcionando a la vez, ni puede ‘voltear’ entre los dos. Además, no hay PWM disponible, por lo que no puede tener control de luz de fondo de precisión a menos que de alguna manera arme un generador PWM externo con un 555 o algo así.

Instale el soporte del monitor LCD: el pivote de la bisagra está hecho de un filamento de plástico para imprimir.

Montaje en la carcasa:

Instalada  la batería en la carcasa, pase los cables de alimentación a través de la arandela de  cable. Suelde  los hilos  procedentes de la batería que a los pines en  almohadilla de la Raspberry de 5V y GND. Soldar también dos hilos de alimentación del teclado en la placa de alimentación proporcionada por el tablero Adafruit: GND y 3.3V.

Monte la placa de Adafruit en la Raspberry Pi . Instale la tarjeta SD, conecte la pantalla e instale el conjunto en la ranura.

Instale firmemente el soporte del teclado.

Todo debería funcionar la primera vez que encienda  el interruptor de alimentación.

Para aquellos que no tengan  una impresora 3D, las partes de plástico de este kit se pueden pedir en Shapeways:https://www.shapeways.com/shops/modular_designs

Para aquellos que SI tienen una impresora 3D,el diseño  se puede descargar desde thingiverse  

El autor uso los siguientes parámetros a la hora de imprimir las piezas;

Marca de impresora:Zortrax

impresora:Zortrax M200

apoyo:

relleno:Max

Conectar un viejo monitor a un pc con salida DVI


El estándar VGA  caracterizado por el conector de  15 pines  ,está cayendo en desuso (aunque aún lo respetan algunos fabricantes de monitores ),  básicamente porque este estaba concebido para monitores basados en CRT , hasta tal punto que de hecho las gráficas actuales no llevan ya conector VGA , de modo que si va a comprar un monitor, asegúrese antes de qué conexión tiene para evitar incidencias porque un monitor que sólo lleve conector VGA tal vez no se pueda conectar a su ordenador.

En efecto , el veterano VGA es un interfaz analógico  puesto que la fuente varía su tensión de salida con cada línea que emite para representar el brillo deseado,l o cual era así porque en las antiguas pantallas de CRT se usaba para asignar al rayo la intensidad adecuada mientras éste se iba desplazando por la pantalla durante el barrido del haz de rayos catdicos.

En las actuales monitores  LCD o TFT´, como este rayo ya no está presente,  pierde su sentido, pues  en su lugar hay una matriz de píxeles, y se debe asignar un valor de brillo a cada uno de ellos, tarea  realizada  por  el decodificador  que  toma muestras del voltaje de entrada a intervalos regulares,  lo cual puede provocar distorsión si las muestras no se toman en el centro de cada píxel, y, en general, el grado de ruido entre píxeles adyacentes es elevado.

Precisamente para superar las limitaciones de la conexiones VGA, surge el interfaz DVI , el cual adopta un enfoque distinto en tanto que el brillo de los píxeles se transmite en forma de lista de números binarios de modo que cuando la pantalla está establecida a su resolución nativa, solamente tiene que leer cada número y aplicar ese brillo al píxel apropiado  y de esta forma, cada píxel del buffer de salida de la fuente se corresponde directamente con un píxel en la pantalla (mientras que como hemos visto con una señal VGA el aspecto de cada píxel puede verse afectado por sus píxeles adyacentes, así como por el ruido eléctrico y otras formas de distorsión analógica)

El conector DVI normalmente posee pines para transmitir las señales digitales nativas de DVI pero  también puede tener pines para transmitir las señales analógicas del estándar VGA. Esta característica se incluyó para dar un carácter universal a DVI: los conectores que la implementan admiten monitores de ambos tipos (analógico o digital).

Los conectores DVI se clasifican en tres tipos en función de qué señales admiten:

  • DVI-D (solamente digital): Dispone de 24 pines. Los adaptadores DVI -> VGA no encajan físicamente con este conector y la conversión no es posible.
  • DVI-A (solamente analógica): no esta muy extendido  y existen conversores
  • DVI-I (digital y analógica): es una conexión doble, que emite señal digital a la vez que señal analógica. Dispone de los 24 pines estándar más otros 4 en uno de los lados. Esos 4 pines son los que emiten señal analógica
  • A veces se denomina DVI-DL a los conectores que admiten dos enlaces.

Aunque el interfaz de video mas reciente es el Display Port  , algunas  tarjetas gráficas todavia actuales pueden llevar uno o dos conectores DVI  provocando dos casuisticas diferentes:

  • Si lleva un solo conector  DVI , será DVI-D , que como hemos visto, al ser completamente digital ,no se podrá usar un adaptador a VGA
  • Si lleva dos conectores DVI , uno será de cada tipo(DVI-D y DVI-A) y entonces sí se podrá usar un adaptador DVI a VGA.

Adaptadores DVI a VGA

Según lo comentado   existe la posibilidad de convertir la señal  de la tarjeta gráfica de un ordenador de un puerto DVI (conector blanco o negro de 24 pines) si es del tipo DVI-A  o DVI-I a   una  conexión VGA (conector azul de 15 pines)  mediante un simple adaptador

Este tipo de adaptadores DVI a VGA llevan una conector DVI tipo 24+5 macho en un extremo y VGA HDB15 hembra en el otro , lo cual permite utilizarlos para convertir un puerto DVI a puerto SVGA hembra para poder conectar un cable SVGA con conector macho hacia  un monitor o TV con conexión analogica.

Como hemos visto , esta posibilidad  tiene que ver con que la señal DVI es digital y la VGA es analógica, pero sin embargo los fabricantes gracias  a los diferentes  tipos de conexión DVI  permiten aun  que sea  compatibles sus trajetas graficas  con el veterano estándar VGA simplemente usando un cable  o un simple adaptador   que  cuestan unos 2€

adpatador

Adaptadores HDMI a DVI

Gracias a su compatibilidad inversa con la señales DVI-D y DVI-I, se  puede emplear este tipo de  cables adaptadores para conectar un ordenador o dispositivo con puerto DVI a un televisor o una pantalla con puerto HDMI.

Una aplicación típica de estos adaptadores es  ver vídeos desde un ordenador hacia un televisor HD de pantalla grande, o al revés. Estos  cables conectan incluso los dispositivos con puerto HDMI como Blu-Ray, PlayStation 3 o Xbox 360 a un monitor o un televisor con puerto DVI.

Un aspecto muy interesante es que al  ser compatibles con la señal de audio, el cable adaptador de HDMI a DVI funciona igual que un cable HDMI de alta velocidad, permitiendo disfrutar de videojuegos, sistemas de cine en casa, etc.

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Conversion HDMI a VGA

Es posible encontrar conversores desde HDMI a VGA con y sin sonido, pero debe saber si elige uno con sonido, tenga en cuenta que la conexión VGA sólo lleva imagen, de modo que  el audio saldrá por un conector Jack de 3,5 mm que deberá conectar a unos altavoces externos con amplificador, si es que el monitor no los incluye( suelen llevar una hembra de 3,5mm de audio IN) .

La conversión desde la señal digital HDMI hacia la analógica VGA se hace mediante un proceso llamado modulación ,  por lo que la conversión desde HDMI a VGA es unidireccional: es decir el adaptador a emplear sólo soportara HDMI a VGA, conectando un ordenador o Laptop con salida  HDMI a un proyector,pantalla,TV y monitor con interfaz VGA

Este  tipo de conversores  llegan hasta una resolución 1080P, gracias  a que  convierten la señal digital HDMI a la analógica VGA por medio  de un chip IC integrado, soportando una resolución máxima de salida VGA de hasta 1920×[email protected]z     y suelen alimentarse  con alimentación adicional mediante cable Micro USB .

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Por cierto, la compatibilidad del puerto HDMI esta asegurada para Laptop, Macbook, Rasberry Pi, etc   y  el puerto VGA hembra puede ser conectado a un proyector, HDTV, monitores y etc.

El precio de  uno de estos adaptadores suele rondar los 10€ en Amazon

Conversion VGA a HDMI

Si lo que necesita es proyectar una imagen desde  su ordenador , y este solo cuenta con una salida  VGA y  necesita llevar ésta a  un televisor que sólo cuente con  entrada HDMI, también puede encontrar adaptadores  que , aunque son algo más complejos lo permiten.

La complejidad  de la electronica de estos conversores es debida a que estos hacen un muestreo de señal, es decir realizan  el proceso complementario al de de la modulación.

vga a hdmi

Normalmente los adaptadores de  entrada VGA a salidad HDMI  incorporan un chipset que soporta sincronización de vídeo y audio a través de un cable con resoluciones de  1600×1200 1080P 60Hz para convertir la señal analógica VGA a señal digital HDMI para conectar PCs, Laptops a proyectores, monitores o HDTV

Estos adaptadores son  uni-direccionales, es decir , sólo soportan el  transformar  desde VGA a HDMI mediante un puerto VGA macho que conectaremos al pc   a un HDMI hembra que mediante un cable hdmi-hdmi llevaremos a nuestro TV

Ademas estos convertidores  cuentan con un puerto de alimentación USB que permiten  transmitir la señal de audio y vídeo  y alimentar  al dispositivo via los 5V de la ocnexion usb  no  requiriendo adaptador de energía adicional

En cuanto al precio suelen rondar el doble de los adaptadores hdmi-vga ( uno 20€ en Amazon)

Conversion   mini HDMI a  HDMI

Por  ultimo decir que hay posibilidad de conectar  algunas tabletas y otros aparatos que solo cuenta con conexion minihdmi  a  un tv convencional con entrada hdmi

En este caso solo debmo comprar  adaptadores HDMI a miniHDMI  , es decir  HDMI tipo C macho a tipo A hembra

minihdmi

Por ultimo ,hay que citar que la conexión mini-hdmi  no debe confundirse con la conexión OTG que  muchas tabletas o smartphone cuentan para vía un cable especial poder enviar audio y video a un TV

 

Arrancar su Raspberry Pi 3 desde un USB


Como sin duda sabrá , todas las versiones de  Raspberry Pi, por pura cuestión económica y simplicidad,  instalan el sistema operativo en una tarjeta micro-SD y por lo  tanto ese es  el medio desde el que se inicia cualquier Rasberry Pi .
Desgraciadamente   las tarjetas micro-SD , aunque son económicas  y ocupan muy poco espacio, son  relativamente lentas tanto en operaciones de lectura como de escritura de datos , de modo que  cuando el S.O. tiene que hacerlo de forma intensiva, el sistema queda sin responder y aparentemente atascado a causa  precisamente de la baja tasa de transferencia de E/S en las memorias SD.
Como vamos a  ver, afortunadamente , para aumentar muy notablemente el rendimiento ( y de paso la capacidad de almacenamiento ) de la Raspberry Pi ,podemos instalar la partición del sistema operativo en una memoria USB o disco duro externo, pues  no es muy complicado y el aumento de rendimiento es notable.

A partir de abril de 2017  el soporte de arranque desde un dispositivo USB   se ha contemplado  oficialmente en el kernel    del  SO  y por tanto es totalmente apoyado por Raspbery Pi, por lo que  vamos  a ver es este post rápidamente cómo arrancar una  Raspberry Pi desde un almacenamiento USB, como unidad flash o disco duro USB.

Es importante destacar  que hay dos opciones : que  la Raspberry Pi inicie el sistema desde la tarjeta SD, por lo que aunque instalemos el sistema en un dispositivo USB, seguiremos necesitando la tarjeta SD para que contenga al menos la partición de arranque (boot) o  bien que prescinda definitivamente de esta SD.

Como nota aclaratoria, el dispositivo puede ser una memoria flash pero también  un disco duro de 2,5″,  así que en este segundo caso, al tomar la alimentación de  la propia  Raspberry Pi , asegúrese que alimenta  con corriente suficiente esta.

METODO   QUE PRESCINDE DE LA SD

Veamos  en primer lugar  como prescindir de tarjeta  micro- sd, aunque tenga mucho  cuidado pues el método puede ser irreversible.

Primero , como siempre  tendrá que descargar Rasbian , aunque este método funciona con otros sistemas operativos más recientes como OSMC desde  de abril de 2017  donde se  añadió  oficialmente  el soporte de arranque desde un dispositivo USB   en el kernel    del  SO  y por tanto es totalmente apoyado por Raspbery Pi.

 

Ahora vamos a necesitar el software de etcher,  del que hemos hablado en este blog , para escribir la imagen tanto  en nuestra tarjeta SD, como en el  dispositivo de almacenamiento USB.

 

Con todo el software descargado, ahora debe permitir escribir la imagen descargada tanto en la tarjeta SD como en  el dispositivo de almacenamiento USB.

Si no puede detectar el dispositivo de almacenamiento USB asegúrese de comprobar la opción “inseguro” en los ajustes de etcher.

grabador inseguro

PROGRAMAR USB BOOT MODE

Una vez que ambas imágenes hayan sido escritas (tanto en la miscro-sd como en el dispositivo USN)  , tendremos que insertar una línea en nuestro archivo config.txt ubicado en /boot/config.txt

Ahora agregue  el final del archivo   la siguiente  linea   en ambos dispositivos: en la  sdcard y el medio de almacenamiento USB que vaya a usar:

program_usb_boot_mode=1 

Esto establecerá un bit en la memoria OTP (One Time Programmable) en el Raspberry Pi SoC que habilitará el arranque desde un dispositivo de almacenamiento masivo USB,por lo que una vez que se ha ajustado este bit, la tarjeta SD ya no será necesaria.

Tenga en cuenta que cualquier cambio que realice en la OTP es permanente y no se puede deshacer, pero usted todavía será capaz de arrancar desde la tarjeta SD si se inserta y no cambia las operaciones de su Pi.

Ahora que la parte difícil se ha completado, sólo necesitamos arrancar desde la tarjeta sd primero , y a continuación  reiniciar una vez que esté completamente arrancado para asegurarse de que ha escrito el modo de arranque para el Pi.
Después de reiniciar, ahora puede quitar la tarjeta SD y conectar el dispositivo de almacenamiento USB y ya debería arrancar su Raspberry Pi.

Asegúrese eso si , de quitar el código de modo de arranque program_usb_boot_mode=1  de su tarjeta SD  ubicado en el fichero /boot/config.txt  cuando se completan estos pasos anteriores  pues,  puede si introduce nuevamente la sd por  accidente puede que no arranque provocando mas  problemas.

SOLUCIÓN DE PROBLEMAS

Si su Pi no arranca desde el dispositivo de almacenamiento USB, puede comprobar si el modo de arranque se ha escrito ejecutando este comando en el Pi arrancado desde SD

$ vcgencmd otp_dump | grep 17 : 17 : 3020000a

Asegúrese de que se muestra la salida0x302000a . En caso que no sea ésta ,el modo de arranque no se ha escrito correctamente.

También es posible que su dispositivo de almacenamiento USB no sea compatible, de modo que debería probar con otro dispositivo de almacenamiento si es posible.

 

METODO   CON SD

En este método que vamos a describir, la Raspberry Pi se inicia desde la tarjeta SD por lo que aunque instalemos el sistema en un dispositivo USB seguiremos necesitando la tarjeta SD para que contenga al menos la partición de arranque (boot).

 

Primero , como siempre  tendrá que descargar Rasbian , aunque este método funciona con otros sistemas operativos más recientes como OSMC desde  de abril de 2017  donde se  añadió  oficialmente  el soporte de arranque desde un dispositivo USB   en el kernel    del  SO  y por tanto es totalmente apoyado por Raspbery Pi.

 

Ahora vamos a necesitar el software de etcher  para escribir la imagen en el  dispositivo de almacenamiento USB.

 

Con todo el software descargado, ahora debe permitir escribir la imagen descargada  en  el dispositivo de almacenamiento USB.

Si no puede detectar el dispositivo de almacenamiento USB asegúrese de comprobar la opción “inseguro” en los ajustes de etcher.

Una vez que haya terminado, tendremos el dispositivo  USB con dos particiones una de arranque que se ve desde cualquier sistema operativo y otro que es solo visible desde Linux (Raspbian, Ubuntu, …).

Ahora arrancaremos la Raspberry Pi  ( con la sd ) de forma habitual, introduciremos la unidad  USB  en ésta , y bien desde el terminal  o por ssh ejecutamos el comando

dmesg

Este comando ,como puede imaginar, sirve  para   obtener el nombre del usb que hemos conectado, ( normalmente sera   sda o sda2).

Una vez sepamos el nombre de la  unidad  usb, podemos crear la partición  de una forma muy similar  a como lo haríamos desde linea de comandos desde un entorno windows.

De forma sintética, el proceso seria el siguiente bien desde ssh o desde el terminal:

  • Ejecutaremos fdsik   sobre  sda :    sudo fdisk /dev/sda
  • Presionamos p para ver las particiones
  • Después presionamos d para eliminar una partición, y escribimos 2 a continuación.
  • Para  crear la nueva partición, o presionamos n y crearemos la nueva partición,
  • Presionamos p para que sea primaria , y  escribimos 2.
  • Ahora nos preguntará por el primer sector de la unidad extraible , (por ejemplo en caso de  ser una unidad flash de 16GB seria de  12280 ), pulsamos Enter.
  • Pulsaremos Enter en las siguientes preguntas sin necesidad de escribir nada para que tome el valor por defecto.
  • Por ultimo pulsamos w para que se guarden los cambios.

Con esto, ya tendremos el usb preparado, por lo solo nos falta decirle a la Raspberry Pi  donde se encuentra el sistema, para ello vamos a modificar tanto el fichero cmdline.txt   como el fstab para que apunte a nuestro usb en lugar de la sd.

En la Raspberry Pi ejecutamos los siguientes comandos:

  • sudo nano /boot/cmdline.txt 
  • Sustituimos root=/dev/mmcblk0p2( es decir la sd)  por root=/dev/sda2 (por el usb en nuestro caso)
  • Pulsamos Control + O seguido de enter para guardar los cambios
  • Pulsamos  Control+X para salir del editor.
  • Ahora modificaremos el fichero /etc/fstab con el comandos:
    sudo nano /etc/fstab
  • Sustituimos root=/dev/mmcblk0p2 ( es decir la sd) por root=/dev/sda2 (por el usb en nuestro caso)
  • Pulsamos Control + O seguido de enter para guardar los cambios
  • Pulsamos  Control+X para salir del editor.

 

Hechos los cambio mencionados reiniciamos la Raspberry  Pi bien  desde el propio interfaz de Raspbian  o bien desde consola o por ssh ejecutar el comando:

sudo shutdown -r now

Una vez reiniciada la Raspberry Pi, para poder utilizar todo el espacio de nuestro usb, ejecutaremos:

sudo resize2fs /dev/sda2

Cuando haya finalizado la ejecución del comando, podremos comprobar que está todo correcto mirando el tamaño del disco, y donde se encuentra /dev/root .

Para ver el tamaño del disco ejecutaremos el comando:

df -h

Asimismo ,para ver donde se encuentra /dev/root ejecutaremos: ls -la /dev/root y debería aparecernos una flecha hacia la partición de nuestro usb.

Una vez realizado todos estos pasos, Raspbian se encontrará en nuestro usb, notaremos una mejora de velocidad y dispondremos de mas tamaño de disco del que disponíamos con la SD.

Cambio de SD

En caso de querer cambiar la  microSD por  otra mas pequeña  poner  la nueva microSD que vaya   a usar ( por ejemplo muchas personas hablan que con  una de sd de 16MB puede ser suficiente) y   copiar  todos los archivos de la partición de arranque del USB a la SD.

Ahora solo queda hacer un cambio en el archivo: cmdline.txt   y lo editamos para cambiar este texto: root=/dev/mmcblk0p2       por este otro texto: root=/dev/sda2 

Asimismo  modificaremos el fichero /etc/fstab con el comando sudo nano /etc/fstab   y sustituimos root=/dev/mmcblk0p2 ( es decir la sd) por root=/dev/sda2 (por el usb en nuestro caso)

A partir de este punto con la tarjeta SD insertada en la Raspberry Pi y el dispositivo USB conectado a uno de los puertos se iniciará la Pi desde la partición del sistema del dispositivo USB en vez de la tarjeta SD.

Con la partición del sistema instalada en una memoria o disco duro externo siguiendo algunos de los dos  métodos descritos  deberíamos notar un menor tiempo de arranque  y sobre todo  un  aumento de rendimiento considerable debido  a la mejora  en los tiempos de lectura  o escritura puestos  que es  mayor  tasa de transferencia de los dispositivos USB.