WWW.THINKERERS.ORGPRESENTS

RASPBERRY PI

HI THEREI'm Adrian

Social entrepreneur and maker enthusiastBased in KL

Previously enterprise software specialist

INTRODUCTIONRaspberry Pi Model B+

 by Lucasbosch / Image CC BY­SA

PI? RASPBERRY?low­cost single­board computerdeveloped by the Raspberry Pi Foundation, UKmainly runs Linux operating systemsPi => Python

WHY RASPBERRY PI?originally for teaching computer science inschoolsfunctions just like a regular PC:browse internet, plays videos and games, wordprocessingallows easy and painless way to controlelectrical components/sensors using softwareaffordably priced at USD35 (≈ RM125)

WHAT'S IN THE B+?700MHz ARM11 processorVideoCore IV GPU512MB RAMHDMI output (up to 1920x1200)Built­in Ethernet port4 USB 2.0 ports

OTHER MODELSModel A (April 2012)Model B (Oct 2012)Compute Model (April 2014)Model B+ (July 2014)Model A+ (Nov 2014)Version 2 Model B (Feb 2015)

WHAT'S NOT IN THE BOX?Display monitor (duh!)Keyboard & mouse (obviously...)Power supply (via Micro USB port)Storage (microSD card)

CONNECTING TO THE PI

STANDALONERaspberry Pi + Monitor + Keyboard + Mouse

HEADLESSRaspberry Pi + Network + Your Laptop

NETWORKING WITH THE PIBuilt­in Ethernet for wired connectionsWireless also supported when attached to acompatible WiFi dongleWe will connect to the Pi through a networkusing SSH

SSHalso called Secure Shellallows remote login to a networked computeruses encryption to secure data communicationsinvolves an SSH server (the Raspberry Pi)and an SSH client (your laptop)

SSH CLIENTSLinux and Mac OS X have a built­in command:sshWindows users can installPuTTY

   tip: PuTTY GUI client is also available for Linux

CONNECTING VIA SSHEach Pi has been assigned a fixed IP addressFor Linux and Mac OS X, type:ssh pi@10.1.1.10For Windows, run PuTTYHostname = 10.1.1.10, Port = 22Click 'Open'

BASIC CLI & PYTHON

CLI COMMANDSls ­ list directory contentspwd ­ show current directorycd ­ change directorymkdir ­ make directorymv ­ move/rename filesrm ­ remove files/directoriesmv ­ move/rename filessudo ­ super user privileges

PYTHONis a programming languageyou create a file (called a Python script) thatcontains a set of instructionsthese instructions tell the computer what to do,like read input from the keyboard or print sometext to the screenyou then pass the script to the Pythoninterpreter which will execute those instructions

HELLO PYTHONLets write a simple Python script to read inputfrom the keyboard and then print it to the screen

HELLO PYTHON1. Create a new directory

2. Change to that new directory

3. Create a Python script

mkdir ~/python‐intro

cd ~/python‐intro

nano hello.py

SIMPLE PYTHON PROGRAM4. Type in the following

name = raw_input("Hi, what is your name? ")print("Hello %s, have fun hacking today!" % name)          

SIMPLE PYTHON PROGRAM5. Save the file by pressing Ctrl+X6. When asked to confirm, press Y, then hitENTER7. Run the Python script by typing:

python hello.py

MODIFYING A PYTHON PROGRAMTo edit your Python script, run the following again

Try adding another question and responsenano hello.py

GPIO AND CIRCUITS

WHAT IS GPIOGeneral­purpose input/outputgeneric pins on an integrated circuiteach pin can be configured as input or outputinput/output values can be high (1) or low (0)exposed as a 20x2 row of pins on the Model B+

GPIO ON THE PIThe GPIO pins are exposed on the 20x2 pinheader of the Model B+

 by Lucasbosch /   / cropped from originalImage CC BY­SA

GPIO PINOUTPinout on the Model B+Note how some of the pins have a specificfunction

 by Image www.raspberrypi­spy.co.uk

VOLTAGE SUPPLY RAILSThe Pi supplies 2 voltage levels: 5V and 3.3VWhat voltage level to use depends on the

component

VOLTAGE SUPPLY RAILS2 x 5­volt pins (red)2 x 3.3­volt pins (orange)8 x ground pins (grey)

 by Image www.raspberrypi­spy.co.uk

WARNINGThe GPIO pins on the Pi are NOT 5V tolerantNever connect a 5V pin directly to any other pin

as this can permanently damage the Pi

REMEMBERAlways ensure the Pi is turned off before making

any changes to your circuit

TURNING THE PI OFF1. Run this command

2. Wait for the lights to stop flashing3. Disconnect the USB power cable from the Pi

or    switch off the power socket

sudo halt

GPIO PIN BREAKOUT

 by Lucasbosch /   / modified from originalImage CC BY­SA

DOWNLOADall the code we will be using from

We will transfer the code to the Pi using anetwork share

http://bit.ly/1A3lWd4

NETWORK SHARElog on to your Pifrom your laptop, open:

copy all the files acrossmove the files to thinkerers directory:

//10.1.1.10/pishare

mv ~/share/* ~/thinkerers

CONTROLLING AN LED WITH GPIO

Image created with Fritzing

CONTROLLING AN LED WITH GPIOGet the script

And run it

sudo is required when using GPIO

~/thinkerers/05‐led‐gpio.py

sudo python 05‐led‐gpio.py

LED PATTERNS

Image created with Fritzing

LED PATTERNSGet the script

And run it~/thinkerers/05‐led‐patterns.py

sudo python 05‐led‐patterns.py

READING INPUT

Image created with Fritzing

READING A SWITCHGet the script

And run it

Press the switch and watch the output on thescreenTo quit the program, press Ctrl+X

~/thinkerers/06‐switch‐input.py

sudo python 06‐switch‐input.py

READING A SWITCHTO CONTROL LED PATTERN

Get the script

And run it

Press the switch and watch the LED patternschange

~/thinkerers/06‐switch‐led.py

sudo python 06‐switch‐led.py

SENSORY MADNESS(INPUTS)

READING LIGHT

Image created with Fritzing

READING LIGHTGet the script

And run it

Move your hand over the LDR and watch thereading changeTo quit the program, press Ctrl+X

~/thinkerers/07‐reading‐light.py

sudo python 07‐reading‐light.py

READING TEMPERATURE

Image created with Fritzing

SOME MODULES NEED TO BE ENABLEDRun this

Note: this isn't permanent

sudo modprobe w1‐gpiosudo modprobe w1‐therm          

READING TEMPERATUREGet the script

And run it

Touch the temperature sensor and watch thereading changeTo quit the program, press Ctrl+X

~/thinkerers/08‐reading‐temp.py

sudo python 08‐reading‐temp.py

? MAGIC RULER ?

http://fritzing.org/

SONAR SENSORGet the script

Hold the sensor steady and point it at a nearbyflat surfaceThen execute the script

~/thinkerers/08‐sonar‐sensor.py

sudo python 08‐sonar‐sensor.py

MOTOR-ING(OUTPUTS)

Image created with Fritzing

CONTROLLING A DC MOTORScript to use:

And run it~/thinkerers/09‐dc‐motor.py

sudo python 09‐dc‐motor.py

CAUTIONTake care removing the L293D

Slowly wedge it out by gripping the sidesTry not to bend the sharp pins

CONTROLLING A SERVO MOTORThe Pi isn't actually good for servo control

Only one PWM pin ­ GPIO18Linux OS interrupts the pulse generated

Both software and hardware solutions available

Image created with Fritzing

CONTROLLING A SERVO MOTORScript to use:

Execute the script

Enter angle between 0 and 180 degrees

~/thinkerers/09‐servo‐motor.py

sudo python 09‐servo‐motor.py

AUTOMATION

Input + Output = AUTOMATIONTry to combine what you just learnt

Can you control the DC motor based on light?Example: bright = move forwards

    dim = move backwards

CONTROLLING A MOTORBASED ON LIGHT

Get the script

And run it

Enter a light level around 7Slowly cover / uncover the LDR and watch themotor move

~/thinkerers/10‐light‐dc‐motor.py

sudo python 10‐light‐dc‐motor.py

REMOTE MONITORING AND CONTROL

RUN A SIMPLE FILE SERVERCreate a directory

Change to that directory

Create a test file, enter some text, and save it

Run this

mkdir ~/website

cd ~/website

nano test.txt

sudo python ‐m SimpleHTTPServer 80

RUN A SIMPLE FILE SERVEREnter your Pi's IP address into your browser'saddress bar:

Can you see the test file you created?http://10.1.1.XXX/

BASIC WEB SERVERGet the script

And run it

In your browser, go to

~/thinkerers/11‐basic‐server.py

sudo python 11‐basic‐server.py

http://10.1.1.XXX/any‐text‐you‐like

WEB SERVER + SENSORLoad temperature sensor modules

Check if module detected the sensor

A file with the name "28xxxxxxxx" should exist

sudo modprobe w1‐gpiosudo modprobe w1‐therm          

cd /sys/bus/w1/devices

Image created with Fritzing

Get the script

And run it

Access your Pi's IP address in your browser

~/thinkerers/11‐sensor‐server.py

sudo python 11‐sensor‐server.py

AFTER THE WORKSHOP

CHANGING THE PI'S IP ADDRESSEdit the configuration file

Modify these lines to match your local network

For example:

sudo nano /etc/network/interfaces

address 10.1.1.XXXgateway 10.1.1.1          

address 192.168.0.XXXgateway 192.168.0.1          

CHANGING THE WIRELESS NETWORKEdit the configuration file

Modify the ssid and psk values to match yourlocal networkFor example:

sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

ssid="MyWirelessSSID"psk="MySecretPassword"          

RECOMMENDED RESOURCESTOO MANY TO CHOOSE!

THE ENDTHANKS FOR COMING!

MIND DOING A SHORT SURVEY?

This work by Adrian Lai is licensed under a

Python code samples provided are free of known copyright restrictions

The Raspberry Pi and the Raspberry Pi Logoare trademarks of the Raspberry Pi Foundation

All other registered trademarks are property of their respective owners

Creative Commons Attribution­ShareAlike 4.0 International License