PDF de programación - Cómo programar una caja de música con Raspberry Pi

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Cómo programar
una caja de música
con Raspberry Pi.

RaspberryPi

Introducción

Este tutorial nos permitirá crear nuestro primer generador aleatorio de sonidos. Aprenderemos el uso y configu-
ración de la micro computadora Raspberry Pi usando el software de programación de sonido Pure Data.

Raspberry Pi es un proyecto educacional que consiste en una micro computadora modular del tamaño de
una tarjeta de crédito. Está diseñada para aprender a programar algunos lenguajes como Scratch y Python,
pero de igual manera se conecta a un monitor vía HDMI, a un teclado y mouse con USB, a internet con un
puerto Ethernet y a unas bocinas o audífonos con una salida de audio de 3.5mm. Prácticamente tenemos una
computadora completamente funcional a un precio muy accesible, que además de fomentar la exploración de
algunos lenguajes de programación nos permitirá usar internet, hojas de cálculo, editores de texto, ver videos
y hasta correr algunos juegos.

Raspberry Pi no funcionará exactamente como estamos acostumbrados con sistemas operativos comerciales
como son MAC OSX y Windows. Raspberry tendrá sus propios sistemas operativos basados en Linux, una de
las distribuciones de sistema operativo open source más importantes. En este tutorial aprenderemos a instalar
el sistema operativo Raspbian Wheezy.

Por otro lado, Pure Data es un software libre (open source) de programación de audio con un ambiente total-
mente gráfico. No sólo ofrece una interfaz sumamente amigable para el usuario, sino que también nos da la
posibilidad de involucrarnos con la programación de una forma más atractiva.

Existen diferentes versiones de Raspberry Pi, pero en este tutorial usaremos Raspberry Pi B+. Sin importar el
modelo de tu Raspberry, este tutorial funcionará para todos los modelos siempre y cuando instales el sistema
operativo Raspbian Wheezy, ya que la versión de Pure Data para Raspberry está soportada para esa distribución.

RaspberryPi

Materiales

Raspberry Pi
(modelos A, A+,2B, 2B+)

Cable micro USB

Eliminador de 2
Amp(máximo), 5 v.

Tarjeta micro SD 4GB mínimo

Adaptador USB de micro SD
(En caso de no tener entrada
SD en tu computadora)

Teclado, mouse (USB)

Monitor con entrada HDMI

Cable Ethernet

Parte I

Especificaciones de descarga

Windows

Una vez teniendo los materiales, descarga el sistema operativo Raspbian Wheezy en tu computadora personal.
Lo puedes encontrar en la página oficial de Raspberry Pi: https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/.
Una vez descargado, es necesario seguir las instrucciones dependiendo del sistema operativo de tu compu-
tadora.

PARA WINDOWS

Descargar e instalar la utilería de Win32diskimager:
http://sourceforge.net/projects/win32diskimager/

Una vez instalada, conecta el micro SD a la computadora,
ya sea mediante un adaptador o directamente a la compu-
tadora. Al conectarlo es importante recordar la letra asig-
nada a la unidad extraíble. (Véase imagen)

Después es necesario correr el programa Win32diskima-
ger en modo Administrador. Esto lo podremos hacer dan-
do click derecho en el icono y seleccionando la opción.

NOTA
*En el caso de mi computadora, a la unidad se le asignó la letra (D:)

Especificaciones de descarga

Windows

Para los usuarios de Windows será necesario descomprimir él .zip de Raspbian Wheezy con 7-ZIP, un programa gratuito para descom-
primir archivos. En caso de no tenerlo instalado se puede bajar de la página oficial: http://www.7-zip.org/

Al descomprimirlo obtendremos un archivo con la terminación .iso. Con todo esto listo, seleccionaremos la imagen para escribirla en el
SD como podemos ver a continuación.

Lo más importante es corroborar que el dispositivo corresponda a la letra asignada (abajo), de lo contrario podrías borrar toda la infor-
mación de tu disco duro (en caso de seleccionar C:/, por ejemplo). Una vez confirmado da click en Escribir/Write. Este proceso podría
durar de 5 a 10 minutos dependiendo de tu computadora.

Una vez terminado, tendremos nuestro SD disco de arranque listo para conectar a la Raspberry Pi.

Especificaciones de descarga

Mac OS

Para MAC OS

Una de las formas más sencillas de instalar Ras-
pbian, así como la mayoría de los otros sistemas
disponibles está a nuestro alcance mediante la
opción de NOOBS, la cual se puede obtener
desde la página oficial de Raspberry:

https://www.raspberrypi.org/downloads/noobs/

Esta es una solución multi-plataforma, sin impor-
tar cuál sea el sistema operativo con el que vayas
a configurar tu SD. Si cuando compraste tu Ras-
pberry Pi incluía una SD con NOOBS, entonces
puedes saltar a la parte II.

Si no tienes la SD con NOOBS entonces descár-
galo del link anterior y de igual forma será nece-
sario descargar el software de SDFormater V4.0:

https://www.sdcard.org/downloads/formatter_4/

Descomprime ambos .zip e instala SDFormater
4.0. Ejecuta el SDFormater y escoge la opción de
borrado completo como veremos a continuación.

Especificaciones de descarga

Mac OS

Después elige la letra con la que el sistema asignará a tu SD* y finalmente formatea.

Al finalizar el formateado del SD abre la carpeta donde descomprimiste el NOOBS y arrastra los archivos hacia la SD formateada. Por
default se llamará BOOT.

NOTA
*Es importante saber qué letra se asigna D:/ o E:/, etc. Ya que de lo contrario podríamos formatear alguna unidad extraíble que no deseáramos.

RaspberryPi

Instrucciones

Una vez copiados los archivos extrae el SD de manera segura y continua con la Parte II.

Una alternativa adicional es realizar el formateo mediante el símbolo del sistema en Windows. Para lograr esto escribiremos cmd en la
barra de búsqueda del menú de Windows y se abrirá la terminal de símbolo del sistema.

Una vez que tengamos nuestra terminal de símbolo del sistema ejecutaremos el comando diskpart. Este comando ejecutará otro pro-
grama con la misma interfaz que el símbolo del sistema y requerirá el permiso del administrador para ejecutarse.

A continuación hay que ejecutar un comando dentro de la terminal de diskpart. Este comando enlistará los volúmenes de almacenamien-
to lógicos conectados interna y externamente en la computadora.


 

RaspberryPi

Instrucciones

Aquí podemos ver que hay una partición del dispositivo SD que está asociada al Volume 2, entonces procede a enlistar los discos físicos
con el comando list disk para asegurarnos que el volumen lógico efectivamente corresponde al disco físico. Una vez asegurado lo an-
terior, ya que el SD es de 16 Gb, continua a seleccionar el disco para realizar el formateo con el comando select disk1.


 

RaspberryPi

Instrucciones

Al volver a enlistar los discos físicos de la computadora verás el disco que acabas de seleccionar con un asterisco.
Entonces puedes continuar para limpiar y formatear el disco SD.

Con los comandos en el orden anterior podrás formatear completamente el SD con el símbolo del sistema. Puedes proceder con el
copiado de los archivos o la escritura de la imagen de raspbian.

Parte II

Instalación y configuración

Raspbian
Wheezy

En esta sección instalaremos y configuraremos todo lo necesario para poder usar el sistema operativo de
Raspbian con su interfaz gráfica y con la terminal.

Si decidiste usar la primera opción de instalación entonces tu SD tiene cargada la imagen de Raspbian Wheezy solamente. Deberás
conectar tu teclado, mouse, cable HDMI a tu monitor; cable Ethernet y cable micro USB conectado a tu cargador de 1 - 2 Amp.

Al conectar la alimentación del cable USB, la Raspberry encenderá y comenzará la instalación automáticamente. Mandará una pantalla
que permite escoger algunas de las opciones avanzadas para la Raspberry.

Instalación y configuración

Raspbian
Wheezy

En esta pantalla lo único que hay que cambiar es la configuración del overclocking a moderada para poder así obtener mejor rendi-
miento en el software de Pure Data. También se podrá configurar la región en la que se encuentre. Al finalizar, los cambios deberán ser
guardados y la instalación del sistema continuará.

Instalación y configuración

Raspbian
Wheezy

Al finalizar la instalación esta pantalla negra pide el usuario y la contraseña, las cuales están configuradas por default a usuario: pi;
contraseña: raspberry

Una vez logrado el acceso tendrás una terminal como la siguiente:

A partir de aquí podemos comenzar con la parte de la programación de Raspberry Pi.

Esta es una terminal Shell que usa un lenguaje simple llamado Bash. Dicho lenguaje es una compilación de órdenes redactadas en
comandos, los cuales te permiten dar instrucciones a la computadora.

Instalación y configuración

Raspbian
Wheezy

Por ejemplo, estos son algunos comandos básicos en la terminal:

Pwd sirve para ubicar el directorio en el que estas actualmente.

Dir permite saber todos los directorios (carpetas) que hay dentro del directorio en el que estas actualmente.

El comando cd servirá para navegar entre los directorios. Por ejemplo, si estas en /home/pi, sabes que dentro del directorio /pi hay 9
directorios, de los cuales Documents es uno de ellos, por lo que al usar cd Documents nos llevará dentro del directorio de Documents.
Para regresar al directorio pi/ simplemente utiliza cd.

El comando hostname te da el nombre que tiene la computadora que estes usando actualmente. Esto será útil posteriormente.
Puedes experimentar con estos comandos para navegar por las carpetas del sistema.

Instalación y configuración

Raspbian
Wheezy

Apt-get (Advanced Package Tool) es probablemente uno de los comandos más importantes, con el modificador update. Sudo será
necesario usarlo cuando se requieran permisos especiales para modificar archivos o configuraciones importantes en el sistema. La
mayoría de los sistemas basados en Linux usan protocolos de seguridad muy efectivos. Al correr este comando se deberá entonces
correr el siguiente comando: sudo apt-get upgrade #(tomará un tiempo). Estos comandos sirven para actualiza