Raspberry Pi – Primeiro Projeto com esta placa – Automação – Timer – Player de Música – Motor de passo – Sinalizador – Acesso Remoto

Como adicionar funcionalidades de rede segura e um sistema microcontrolado sem aumentar muito o consumo de energia?

O projeto existente:
– controle de motor de passo (24VDC)
– controle de sinalizadores (220VAC)
– controle de execução de musica (via arquivo em cartão SD)
– ajuste de parametros apenas local via painel com display LCD
– saída analógica de áudio

Atualização:
– ajuste de parametros remotamente via computador
– enviar arquivos pelo computador remoto para o cartão SD

“O grande desafio de um projetista é atender a necessidade sem disperdícios”, já li isso em algum lugar!

Com isso quero dizer que os microcontroladores empregados para as tarefas do projeto existente são realmente dedicados e escolhidos para atender a necessidade que foi imposta.

Mas como adicionar um sistema de rede, se os microcontroladores já estão com sua capacidade sendo bem utilizada?

A resposta possivelmente seria a de trocar de microcontrolador, escolher um com capacidade extra, para uma possível futura expansão, além da que já estará sendo realizada.

O projeto existente é robusto e foi projetado para executar operações de controle com base em datas e horarios, como um timer. Utiliza RTC, cartão SD, comunicação em RS485, display LCD 16×2 e sensor de temperatura interno (LM35).

Mas ao pesquisar as disponibilidades do mercado atual, encontrei facilmente ‘shields’ para Arduino, uma delas foi testada.

No teste, foi criado um servidor web! Sim com um servidor web é possível fazer o controle de sistemas microcontrolados como Arduino.

O grande problema é a transferencia de arquivos, embora já exista quem tenha feito tal façanha, ainda é uma tarefa que exige uma boa capacidade de um microcontrolador, e este precisa ser de altos MIPs para que a operação seja feita em tempo satisfatório.

Uma alternativa seria o uso de um um celular, ou ainda de um Mini Pc, talvez com Android, já tive a oprtunidade de testar um servidor de SFTP com Android e realmente é rápido e facil de instalar, sem contar a configuração, alguns clicks apenas!

Novamente um problema surge, a maioria destes Mini Pc não tem saída analógica de áudio, necessitando de um conversor de HDMI para analógico RCA, um custo de aproximadamente 100 Reais.

E no caso de celular não tem portas I/O, sendo necessário a utilização de adaptadores como por exemplo Bluetooth, ou ainda para celular com USB Host, pode ser utilizado um adaptador USB para serial, do tipo que se utiliza em computador.

Tem também um ‘shield’ de USB host, que permite a conexão de um dispositivo USB device como um celular, ou um pendrive e a comunicação com microcontrolador ocorre via serial.

Já a placa Raspberry Pi modelo B é uma alternativa interessante (ao preço anunciado no site no fabricante de 25 Dólares, claro que o consumidor final deve pagar mais para ter em mãos, pelo menos aqui, o custo é cerca de 200 Reais!), mas que pode perfeitamente atender a necessidade atual e futura, pois já possui:

– 1 saída analógica de áudio (conector P2, tipo fone de ouvido),
– 1 sáida de vídeo composto RCA compatível com TV analógica,
– 1 saída de áudio e vídeo HDMI para as novas TVs e monitores.
– 1 porta serial
– 1 porta SPI
– 1 porta i2c
– 1 porta de rede Ethernet
– 1 porta GPIO
– 1 porta para camera CSI
– 1 porta para display DSI
– suporta cartão SD de até 32GB

Porta GPIO em detalhes, note ainda que alguns pinos possuem diversas funções assim como em microcontroladores, mas ao primeiro contato (via programação em Python) não oferece maiores dificuldades como ocorre nos uC.

Resumindo é um Mini Pc, com Sistema Operacional Linux, ou seja, programe seu script e seja feliz!

A grande justificativa para o uso desta pequena grande Raspberry Pi neste projeto fica por conta da placa Ethernet juntamente com o sistema Linux, isso realmente faz com que o processador de apenas 700MHz e seus 512MB de memória RAM sejam a mais viável alternativa de implementação de:

– servidor SFTP,
– tocador de música,
– temporizador e
– controlador.

Tudo isso são operações basicas de um computador que sempre está disponível ao usuário de redes sociais, mas ao preço e tamanho de um celular, e ainda é bem provável que o consumo seja ainda menor.

Nota: Para a operação da placa Raspberry Pi modelo A é recomendada uma fonte de 5V x 0,7A, e para o modelo B é recomendada uma fonte de 5V x 1.2A.

Atente também para as características eletricas da GPIO, porta de comunicação e uso geral, sua especificação sugere a necessidade de drivers de potencia, como por exemplo o C.I. ULN2803 ou talvez o C.I. L293.

Com a placa Raspberry Pi já em mãos, iniciou-se com apoio de um amigo a atualização do projeto, que conta com uma interface executável (Windows) em computador remoto e script em linguagem Python (Raspbian) para o controlador com o Raspberry Pi, Python é nativo para a maioria dos sistemas Linux, além de possuir bibliteca oficial para as funcionalizades da placa Raspberry Pi, incluindo a adaptação de RTC.

Este RTC acho que deveria ser nativa na placa, pois os celulares tem uma pequena bateria que mantém o relógio em funcionamento. Quem sabe para uma versão ‘C’ seja adicionado o RTC, assim torna-se de fato um Nano Computador completo, aja visto que os sites atuais baseiam a segurança dos certificados na data atualizada.

Para evitar que o post tenha um tamanho maior e massante, ‘utilizar-se-á’ de outros posts com a continuação.

Nota: para uso contínuo com alto processamento, recomenda-se utilizar dissipador de calor (heat sink) para os chips do Raspberry Pi, desta forma a placa poderá durar muito mais tempo.

Ps.: Em outro post algumas dicas de funcionamento para ajudar a manter seu Raspberry Pi sempre ‘contente’:

https://robsoneletronico.wordpress.com/2014/03/22/raspberry-pi-full-diagram-completo-gpio-info-usb/

One Response to Raspberry Pi – Primeiro Projeto com esta placa – Automação – Timer – Player de Música – Motor de passo – Sinalizador – Acesso Remoto

  1. Pingback: Raspberry Pi – full diagram (completo) GPIO info USB | Robson Eletronico

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