Una introduzione al Raspberry Pi Presentazioni Cosa è Raspberry Pi Storia Caratteristiche Specifiche CPU Alimentazione & consumi Arduino != Raspberry Differenze Applicazioni Connettori Video Audio GPIO SD card Ethernet USB GPIO Configurazione dei pin Porte native (I2C, SPI, UART) wiringPi Esempio Getting started Raspian OS Installazione Programmare il Raspberry C (esempio) Ma anche C++/PHP/Java Scratch (esempio) Bare metal programming Casi d'uso (miei) Solar panel power production meter Chiosco eliminacode Casi d'uso (trovati in rete) Domotica Mediacenter Arcade machine • Link Saluti

1. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Raspberry Pi
Una introduzione
Gianluca Ghettini
http://www.gianlucaghettini.net
email: gianluca.ghettini@gmail.com
Gianluca Ghettini

2. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Introduzione: Raspberry Pi
Cosa e il Raspberry Pi?
Gianluca Ghettini

3. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Introduzione: Raspberry Pi
SBC (Single Board Computer)
Gianluca Ghettini

4. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Introduzione: Raspberry Pi
CPU ARM11 700MHz
256 MB RAM (o 512)
VIDEO/AUDIO OUT
USB x2
GPIO
Ethernet card!
Gianluca Ghettini

5. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Introduzione: Raspberry Pi
Piccolo come una carta di credito
Gianluca Ghettini

6. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Introduzione: Raspberry Pi
Potente: equiparabile ad un PC desktop di inizio 2000
Gianluca Ghettini

7. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Introduzione: Raspberry Pi
Economico: praticamente costa 25-35 Euro
Gianluca Ghettini

8. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Introduzione: come fa a costare cosi' poco?
Niente case esterno
No alimentatore incluso
Nessun on/o switch
Nessun manuale cartaceo a corredo (c'e il sito)
scatola di cartone inclusa :-)
Gianluca Ghettini

9. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Introduzione: storia
Nasce nel 2012 come strumento didattico
Progetto open-source
Basato su GNU/Linux: gira Linux sopra!
Community
Gianluca Ghettini

10. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Introduzione: storia
Doveva essere solo un Python Interpreter
Basato sul CPU ARM11 700MHz
Successo enorme tra i Maker
Gianluca Ghettini

11. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Introduzione: storia
Curiosita: Autore del progetto e David Braben, programmatore di
Elite, uno dei primi giochi in gra

12. ca 3D (prima di Wolfenstein!)
Gianluca Ghettini

13. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Introduzione: lista della spesa
Alimentatore 5V 2000mA micro usb
Gianluca Ghettini

14. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Introduzione: lista della spesa
Tastiera mouse USB
Monitor HDMI o TV
Sistema operativo Linux (e free ovviamente!)
Gianluca Ghettini

15. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Introduzione: sistema completo
Gianluca Ghettini

16. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Introduzione: il grande assente
Manca qualcosa?
Gianluca Ghettini

17. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Introduzione: il grande assente
Ma il disco rigido dov'e?
Gianluca Ghettini

18. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Introduzione: il grande assente
Raspberry Pi ha sul retro uno slot SD card!
Gianluca Ghettini

19. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Introduzione: SD card
L'SD card e il disco rigido del Raspberry
Almeno 4GB
Una moltitudine di OS derivati GNU/Linux
Gianluca Ghettini

20. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Caratteristiche: CPU
CPU ARM11 32 bit
single core, 700MHz
La stessa che sta nell' iPhone EDGE e nell iPhone 3G
Gianluca Ghettini

21. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Caratteristiche: consumi
Consuma all'incirca 3W
Piu o meno 1 cent Euro al giorno :-)
Gianluca Ghettini

22. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Caratteristiche: scheda video GPU
Broadcom VideoCore GPU IV
Quake 3 Arena gira tranquillamente sul Raspberry :-)
Gianluca Ghettini

23. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Connettori: analog audio video out
Speci

24. che
RCA video out (PAL)
Audio stereo
Qualsiasi TV va bene!
Casi d'uso
Un bel Mediacenter?
Cartellonistica digitale?
Gianluca Ghettini

25. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Connettori: HDMI
Speci

26. che
HD 1080p
Audio integrato
Casi d'uso
Console Retro gaming?
Postazione Desktop da
ucio?
Gianluca Ghettini

27. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Connettori: Ethernet RJ45
Speci

28. che
10/100 MBit/s
No gigabit! Glielo
perdoniamo via...
Casi d'uso
Web server casalingo?
Torrent download station?
Firewall casalingo?
Gianluca Ghettini

29. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Connettori: USB x2
Speci

30. che
USB 2.0
500mA max? dipende...
Meglio alimentare a parte
Casi d'uso
Dongle Wi-Fi?
Lettore codici a barre?
Hard disk esterno?
Ci colleghiamo di tutto!
Gianluca Ghettini

31. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Connettori: GPIO
Speci

32. che
Sono ben 17
SPI, I2C e UART incluse
Casi d'uso
Cosa ci comandiamo?
Tutto quello che risponde ad
un segnale elettrico!
Rele
Altri Microcontrollori
LED
Gianluca Ghettini

33. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Connettori: cos'e un GPIO?
Se impostato come OUTPUT
Un pin che puo essere messo a 0 o 5 Volt via software
Se impostato come INPUT
Un pin che sente la tensione applicata ai suoi capi e lo noti

34. ca
via sofware
Gianluca Ghettini

35. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Connettori: cos'e un GPIO?
Gianluca Ghettini

36. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Connettori: cos'e un GPIO?
#include wiringPi.h
int main (void)
{
wiringPiSetup () ;
pinMode (0, OUTPUT) ;
for (;;)
{
digitalWrite (0, HIGH) ; delay (500) ;
digitalWrite (0, LOW) ; delay (500) ;
}
return 0 ;
}
Gianluca Ghettini

37. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Arduino != Raspberry
Raspberry non e Arduino!
Arduino e puro embedded
Raspberry e letteralmente un PC
in miniatura + GPIO
Gianluca Ghettini

38. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Arduino != Raspberry
Arduino
Low level
Micro ATMega328, 20MHz
Pieno controllo dell'hardware
Task semplici e ben de

39. niti
No memoria di massa
Raspberry
High level
Gira Linux sopra!
Multitasking
Hard disk!
Programmi complessi
Possiamo utilizzare Raspberry per fare quello che si puo fare con
Arduino ma e uno spreco!
Gianluca Ghettini

40. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Arduino != Raspberry
Bit-banging VS Gang-banging :-)
Arduino = Bit-Banging
Bit-Banging: quando manca un
protocollo e suciente
implementarselo a mano in
assembler (es. I2C su 2 GPIO
disponibili)
Gianluca Ghettini

41. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Arduino != Raspberry
Bit-banging VS Gang-banging :-)
Raspberry = Gang-Banging
Gang-Banging: quando manca
un protocollo e suciente
comprare e collegare l'adattatore
USB opportuno (es. USB to I2C
adapter)
Gianluca Ghettini

42. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
GPIO
5V
3.3V
SPI (x2)
I2C
UART
PWM
Gianluca Ghettini

43. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
GPIO: Libreria Wiring Pi
Libreria Wiring Pi (http://wiringpi.org)
Gianluca Ghettini

44. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
GPIO: Don't cross the streams!!!
Il Raspberry funziona in logica CMOS (3.3Volt) ma molti
dispositivi sono in logica TTL (5Volt)
Don't cross the
streams!!!
Occhio a non
scambiare la linea
5V con quella a
3.3V!
Gianluca Ghettini

45. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
GPIO: Don't cross the streams!!!
Level shifter
Trasforma segnali a
5V in segnali a 3.3V
e viceversa
Gianluca Ghettini

46. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
GPIO: library WiringPi, OUTPUT mode
#include wiringPi.h
int main (void)
{
wiringPiSetup();
pinMode(4, OUTPUT);
digitalWrite(4, HIGH);
return 0;
}
Gianluca Ghettini

47. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
GPIO: library WiringPi, INPUT mode
#include wiringPi.h
int main (void)
{
wiringPiSetup();
pinMode(17, INPUT);
int value = digitalRead(17);
return 0;
}
Gianluca Ghettini

48. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Getting started: Installazione OS
www.raspberrypi.org
Gianluca Ghettini

49. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Getting started: Installazione OS
NOOBS: New Out Of Box Software
NOOBS include:
Raspbian (derivato Debian)
Pidora (derivato Fedora)
Arch Linux (ArchLinux per ARM)
OpenELEC (derivato XBMC)
RaspBMC (derivato XBMC)
RISC OS (senza fronzoli, leggerissimo)
Esistono moltissimi altri OS non inclusi in NOOBS
Gianluca Ghettini

50. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Getting started: Installazione OS
Semplicissimo!
Scarichiamo NOOBS
Scompattiamo su SD card
Avviamo Raspberry Pi
Gianluca Ghettini

51. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Getting started: Installazione OS
Here we go!
Gianluca Ghettini

52. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Programmazione
Per programmare il Raspberry Pi ci serve...
il Raspberry Pi :-)
Concetto della programmazione Desktop, non Embedded!
Niente programmatore esterno
Bastano una tastiera, mouse e video collegati
Installiamo il nostro IDE preferito!
Gianluca Ghettini

53. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Programmazione
Quale linguaggio?
Arduino
Mikro C
Assembler ATmega328
Raspberry Pi
C/C++
Python
Java!!!!!!!!!
Assembler ARM
C# (Mono)
.
Perche cosi' tanti linguaggi? Raspberry e un PC!
Gianluca Ghettini

54. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Programmazione: C/C++
Installiamo Eclipse
Funzioni
Socket di rete
File I/O
Gra

55. ca (OpenGL)
Sonoro
Tutto quello che possiamo
fare in Linux si puo fare su
Raspberry Pi
Gianluca Ghettini

56. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Programmazione: Scratch!
Scratch!
Scratch!
Educativo!
Drag drop
Animazioni e giochi
Tipo Clik Play, chi se lo
ricorda?
Gianluca Ghettini

57. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Programmazione: Bare metal programming
Bare metal programming: giusto per s

58. zio
Bare Metal Programming
Non serve l'OS
L'intera scheda SD e la
memoria programma
Programmazione in
assembler
Conoscenza dell'hardware al
100%
Interfacce dicili da
utilizzare
Gianluca Ghettini

59. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Casi d'uso
Ma cosa possiamo fare con Raspberry?
Gianluca Ghettini

60. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Casi d'uso
Ma cosa possiamo fare con Raspberry?
Gianluca Ghettini

61. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Casi d'uso: solar panel datalogger
Datalogger per impianti fotovoltaici
Gianluca Ghettini

62. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Casi d'uso: solar panel datalogger
Datalogger per impianti fotovoltaici
RS485
MySQL
Connessione LAN
Monitoring 24h/24
Possibilita di monitorare
molti inverter
Gianluca Ghettini

63. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Casi d'uso: solar panel datalogger
Per il collegamento agli inverter?
Due possibilita
USB to RS485
RS232 (GPIO) to RS485
Gianluca Ghettini

64. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Casi d'uso: solar panel datalogger
Ma non bastava arduino?
Utilizzando Raspberry abbiamo un serie di vantaggi
XAMP server per gestione remota da browser web
Connessione LAN a PC
Storage dei dati di produzione
Gianluca Ghettini

65. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Casi d'uso: Chiosco eliminacode
Chiosco eliminacode
Gianluca Ghettini

66. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Casi d'uso: Chiosco eliminacode
Pulsanti
UP/DOWN
Pulsante
PRINT
Stampa
biglietto
Informazioni a
video
Anche audio
volendo
Gianluca Ghettini

67. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Casi d'uso: Console per retrogaming
Console per retrogaming
Gianluca Ghettini

68. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Casi d'uso: Console per retrogaming
Basato su RetroPie OS
Emulatori
SEGA mega drive
SEGA master system
MAME
Commodore 64
NES SNES
Atari 2600
Gianluca Ghettini

69. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Casi d'uso: Console per retrogaming
RetroPie: multi emulatore per Raspberry Pi
Gianluca Ghettini

70. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Casi d'uso: Console per retrogaming
Cosa serve
Raspberry Pi :-)
Bottoni arcade
Joystick arcade
RetroPie OS
Un bel case?
Gianluca Ghettini

71. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Domande? :-)
Gianluca Ghettini

72. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Alcuni link utili
http://www.raspberrypi.org/
http://wiringpi.com/
http://www.vincenzov.net/
http://raspberrypi.stackexchange.com/
http://rpy-italia.org/
Gianluca Ghettini

73. Introduzione
Caratteristiche
Connettori
Arduino != Raspberry
Getting started
Programmare con Raspberry Pi
Casi d'uso interessanti
Grazie per l'attenzione!
email: gianluca.ghettini@gmail.com
website: www.gianlucaghettini.net
Gianluca Ghettini