Configurar una Raspberry Pi 3 sin monitor ni teclado

El artículo Configurar una Raspberry Pi sin monitor ni teclado es uno de los artículos que más visitas tiene de la página. Este artículo es de principios de 2014 y explica la forma de configurar una Raspberry Pi 2 sin usar monitor o teclado. Para el proyecto de verano (que se alargará varios meses) se usará una Raspberry Pi 3 y la tarjeta de expansión Sensor Hat. Por esta razón es un buen momento para actualizar el artículo y aprovechar las novedades que tiene la Raspberry Pi 3. Aunque se instalará Raspbian, es posible usar otras distribuciones como Ubuntu Core. También es posible usar una versión especial de Windows 10.

Comparativa entre la Raspberry Pi 2 y la Raspberry Pi 3

La Raspberry Pi 3 se lanzó a principios de 2016. Sigue una estructura muy parecida a la versión anterior pero incluye algunas novedades interesantes. La primera es el paso de un SoC ARM Cortex-A7 de 4 núcleos a 900 MHz a un ARM v8 de 64 bits con 4 núcleos a 1,2 GHz. Al aumento de potencia se le suma que incluye de serie la conexión WiFi y un módulo Bluetooth.

Los datos en detalle son los siguientes:

• SoC:
  • RP2: ARM Cortex-A7 900 MHz de 4 núcleos.
  • RP3: Broadcom BCM2837 (64 bits) a 1,2 GHz de 4 núcleos.
• RAM: 1 GB.
• Puertos de expansión: compatible.
• Puertos USB: 4 versión 2.
• Conexiones:
  • RP2: Ethernet, Interfaz de cámara, Interfaz de pantalla.
  • RP3: Ethernet, Wireless, Bluetooth, Interfaz de cámara, Interfaz de pantalla.
• Multimedia: Conexión HDMI.
  • RP2: Conector de audio combinado y vídeo compuesto.
  • RP3: Conector de audio estéreo y vídeo compuesto.

Material necesario

Antes de instalar Raspbian conviene comprobar que tenemos preparado todo el material necesario:

• Raspberry Pi 3.
• Cargador de corriente que tenga una salida de 5 V 2,1 A.
• Tarjeta µSD de 16 GB clase 10 como mínimo.
• Opcional: tarjeta de expansión Sensor Hat.

Respecto al software nos hará falta:

• Imagen de Raspbian Stretch (1,6 GB): https://downloads.raspberrypi.org/raspbian_latest
• SD Card Formatter: https://www.sdcard.org/downloads/formatter_4/
• Etcher (para pasar la imagen a la SD): https://etcher.io/
• Putty (cliente de SSH para Windows): https://the.earth.li/~sgtatham/putty/latest/w64/putty-64bit-0.70-installer.msi
• RealVNC (cliente de VNC para Windows): https://www.realvnc.com/download/file/viewer.files/VNC-Viewer-6.17.731-Windows.exe

Instalación de Raspbian Strech en la SD

Antes de pasar Raspbian a la SD conviene formatear la tarjeta usando SD Card Formatter. Conviene recordar que el contenido de la SD se perderá. Por lo tanto, hay que guardar una copia de la información importante en el ordenador antes. También es interesante desconectar las tarjetas SD que tenga conectadas el ordenador. Un error al seleccionar la unidad puede provocar que se pierda la información que contienen.

Etcher es una aplicación multiplataforma que puede pasar una imagen de sistema operativo a una tarjeta SD o una memoria USB. Hace la misma función que la aplicación Win32DiskImager. Instalamos la aplicación y la lanzamos.

Seleccionamos la imagen de Raspbian.

En este punto ya se podría trabajar con la Raspberry Pi 3 si se tienen conectados un monitor HDMI, un ratón USB y un teclado USB. Si lo hiciéramos de esta forma sería demasiado aburrido. Por esta razón se trabajará con la tarjeta sin usar monitor ni teclado. Sólo se usará una conexión remota por SSH.

Conexión remota a la tarjeta

Antes de poner la SD en la Raspberry Pi 3 hay que hacer una pequeña modificación para que funcione el servidor SSH. En la raíz de la unidad ‘boot’ hay que crear un archivo vacío llamado ssh. Es importante que no tenga ninguna extensión o no se activará bien el servidor. Después de configurar el sistema ya será posible conectarse usando la conexión Wifi. Para continuar hay que introducir la SD en la Raspberry Pi 3 y encenderla conectando el cargador.

Hay varias formas de conocer la IP de la tarjeta. La más directa es entrando en la configuración del router. En muchas ocasiones no se dispone de los credenciales necesarios por lo que se usarán otras formas alternativas. Si el ordenador tiene Windows como sistema operativo se puede usar la aplicación Wireless Network Watcher. Instalamos la aplicación y la ejecutamos. Aparecerán todos los dispositivos que están conectados a la misma red.

La IP de la Raspberry Pi es la 192.168.0.107. Con esa información ya nos podemos conectar por SSH para gestionar Raspbian.

Si es la primera conexión a la tarjeta, aparecerá una ventana nueva indicando que no se confía en la huella SSH. Aceptamos la conexión. Las credenciales genéricas son:

• Usuario: pi
• Password: raspberry

Se puede lanzar el configurador con el comando sudo raspi-config. Aparecerá el menú principal del configurador.

El primer paso es cambiar el password que viene por defecto. Si no lo hacemos cualquier usuario que acceda a la misma red podrá modificar cosas del sistema.

Para no alargarlo mucho, sólo voy a explicar las opciones que nos interesan en un primer arranque. Os dejo la tarea de investigar el resto de opciones. En la opción 4 se pueden modificar las opciones de idioma.

En LOCALE hay que seleccionar la opción que se muestra en pantalla.

La zona horaria (Timezone) se utiliza para poner en hora el sistema operativo. Conviene seleccionar Europe / Madrid para el caso de España.

Por último hay que configurar el país para las frecuencias del WiFi.

Volvemos al menú principal y entramos en la opción 5. Interfacing options.

De este apartado nos interesa activar el escritorio remoto (VNC) para que podamos conectarnos desde el ordenador.

Volvemos al menú inicial. En Advanced Options se configurará la resolución que usará el escritorio.

Hay varias opciones. En mi caso he seleccionado la que está marcada.

En el resto de opciones no entraremos de momento. En el menú principal seleccionamos la opción 8. Update. Se ejecutarán los comandos de actualización del sistema operativo.

Por último hay que reiniciar con el comando sudo reboot.

Trabajar con un entorno gráfico

En el apartado anterior ya se ha activado el servidor VNC. Ahora es el momento de conectarse a él. Como cliente de VNC usaremos RealVNC. El procedimiento es simple: se ejecuta el instalador y después la aplicación.

Aparecerá un mensaje similar al mostrado al usar Putty. Introducimos los credenciales y aceptamos la firma.

Ya estamos conectados con la Raspberry Pi.

Con el entorno gráfico se puede configurar la conexión WiFi. Si lo hacéis, recordad que la IP será diferente a la que se usa con la conexión Ethernet.

Configuración de la tarjeta Sensor Hat

Para finalizar este artículo se verán los pasos para configurar la tarjeta de expansión Sensor Hat. Antes de manipular la Raspberry Pi 3 hay que apagar la tarjeta y desconectar el cable de alimentación. Desde una consola se puede usar el comando: sudo shutdown -h now

Conectamos la tarjeta Sensor Hat. En la tira de pines la tarjeta queda bien sujeta por uno de los lados. Si tenéis los tornillos y los separadores conviene ponerlos. En el caso de usar el Joystick se queda un poco forzado el conector. El siguiente código muestra un mensaje en la matriz de LEDs.

El mensaje se mostrará en la matriz de LEDs

El siguiente ejemplo requiere investigar un poco. Sólo diré que está en el menú Programación, Sensor Hat Emulator. Como pista, es uno de los ejemplos pero hay que hacer una pequeña modificación en el código. Intentadlo y si no lo encontráis lo añadiré más adelante.

Conclusiones

Con el ejemplo de la tarjeta Sensor Hat finaliza este artículo. Se han visto los pasos que hay que seguir para instalar Raspbian en una SD y después configurar la Raspberry Pi 3. La configuración básica se puede realizar por consola y la avanzada (WiFi o Bluetooth) usando el entorno gráfico. En todo el proceso sólo se ha usado una conexión Ethernet. No es necesario usar un monitor o un teclado para empezar a trabajar. Una vez nos hemos conectado al escritorio remoto se ha configurado la tarjeta WiFi. De esta forma, sólo es necesario usar el cargador para trabajar con la tarjeta.

La tarjeta Sensor Hat incluye varios sensores y una matriz de diodos LED RGB. En las siguientes entregas se usará tanto la conexión Bluetooth como la matriz de LEDs para intercambiar información con un teléfono que use Android y una tableta que utilice Ubuntu Touch. ¿Os seduce la idea?

Referencias