Los 10 mejores accesorios de Raspberry Pi que mejorarán su microcomputadora

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Si hay un golpe en la Raspberry Pi, es que se hicieron sacrificios para crear una computadora de placa única pequeña, sorprendentemente poderosa y fácil de usar a un precio muy bajo. Aún así, a menos que esté tratando de usar el Pi como una computadora familiar de uso general, esto a veces resulta ser una bendición disfrazada porque convierte al Pi en una plataforma que puede personalizar para hacer exactamente lo que necesita.

Fuera de la caja, Raspberry Pis hace la mayoría de las cosas que hacen las computadoras de escritorio, aunque no siempre tan rápido, a veces no tan bien y, en ocasiones, con algunos requisitos peculiares. Hay muchos accesorios que puede comprar para Raspberry Pi, y algunas de las mejores opciones le permiten crear aún más accesorios para Pi: complementos personalizados diseñados, desarrollados y fabricados por usted.

Así que piense en los accesorios de su Pi como herramientas para mantener su productividad al llevar la Pi a donde solo usted podría llevarla. Con eso en mente, aquí hay 10 de las mejores herramientas que puede usar para permitir una mayor creatividad con su próximo proyecto de Raspberry Pi.

Una de las deficiencias notables de Raspberry Pi es su capacidad de sonido. El sonido incorporado es impulsado por modulación de ancho de pulso, un truco que no producirá sonido de alta fidelidad a través del conector combinado de 3,5 mm del dispositivo. Básicamente, el rango dinámico de la salida de sonido a través de la toma de auriculares tiene un rango dinámico restringido. Afortunadamente, hay un universo de convertidores de digital a analógico (DAC) adicionales e incluso convertidores de analógico a digital (ADC) si también necesita entradas.

Estos incluyen cuatro HAT (Hardware Attached on Top add-on boards) oficiales de convertidor de digital a analógico (DAC), una vez con la marca IQAudio antes de que Raspberry Pi Foundation adquiriera IQAudio en 2020. Estas placas oficiales ofrecen un par de niveles de calidad de sonido, y algunos incluyen sonido de alta resolución y un amplificador integrado o amplificador de auriculares. De las muchas marcas de sonido HAT de terceros, HiFiBerry es quizás la más conocida, junto con marcas como Raspiaudio, Audio Injector, Pirate Audio, Pimoroni y Allo BOSS.

Cada modelo tiene características ligeramente diferentes, pero la mayoría son DAC HAT que convierten audio digital en salida analógica. Pocos incluyen un ADC para digitalizar audio analógico, aparte quizás de la compatibilidad con micrófonos piezoeléctricos o micrófonos MEMS integrados. Cuando encuentre un buen ADC/DAC HAT, normalmente encontrará que el precio es un poco más alto y comienza a entrar en el rango de interfaces de audio profesionales más baratas como las de M-Audio y PreSonus. Sin embargo, si todo lo que necesita es la capacidad de reproducir radio por Internet, Spotify y similares, un DAC debería servirle bien en cualquier cantidad de proyectos.

No todo el mundo necesita una cámara, pero si la necesita, la Raspberry Pi es una gran plataforma para fotografía económica y de alta calidad, sin mencionar la fotografía económica y de baja calidad, según sus prioridades. Con el conector CSI-2 incorporado, puede agregar cámaras oficiales y no oficiales con una amplia gama de capacidades. El Módulo de cámara 3 de Raspberry Pi oficial actual es una cámara con enfoque automático de 12 megapíxeles, compatible con HDR con opciones de ángulo de visión de 75 grados y 120 grados y versiones sin filtro IR. Las cámaras de ángulo estándar cuestan $25, mientras que las versiones de gran angular cuestan $35. Adjunte esto a una Raspberry Pi y obtendrá algo así como una cámara de teléfono inteligente decente con todo tipo de opciones de programación.

Tal vez considere que el módulo de cámara 3 de 25 x 24 mm (poco menos de una pulgada cuadrada) es insosteniblemente enorme y tenga en mente algunas aplicaciones de seguridad para el hogar o cámara portátil que requieren un dispositivo mucho más pequeño. Para ello dispones de opciones como la Zero Spy Camera de Adafruit o la Mini Spy Camera. A cambio del tamaño diminuto, obtendrá una resolución familiar para cualquiera que haya tenido una cámara de apuntar y disparar de enfoque fijo muy barata a finales de los 90.

En el otro extremo del espectro de calidad se encuentra la cámara HQ de 12,3 megapíxeles, que acepta lentes con montura C y CS intercambiables (también hay una variante con montura M12). Por no hablar de la cámara con obturador global de $50, un kit especializado capaz de hacer mucho más que la mayoría de las opciones de cámara Raspberry Pi disponibles.

Los usuarios de todos los días, especialmente aquellos que tienen una interfaz de usuario de escritorio instalada en su Raspberry Pi, a menudo se sienten frustrados con los puertos duales micro HDMI del Pi 4. Es excelente que Pi admita de forma nativa dos pantallas, pero micro HDMI es un conector que casi siempre requiere un adaptador. El hecho de que los modelos 1, 2 y 3 de Raspberry Pi usaran puertos HDMI de tamaño completo y Pi Zero usara Mni HDMI era comprensible. Después de todo, nadie esperaba HDMI de tamaño completo en el factor de forma Zero. Aún así, la introducción de esta tercera opción probablemente causó un poco de lucha de último minuto para cualquiera que no tuviera el cable o adaptador adecuado.

La solución para los propietarios de Pi 4 es, por supuesto, tener el cable o adaptador correcto. Dos de ellos, en realidad, si pretendes usar ambos puertos. La buena noticia es que puede usar un cable Micro HDMI a HDMI o un adaptador Micro HDMI a HDMI con un cable HDMI a HDMI. Dado que el HDMI pasivo es bidireccional, a diferencia de los estándares como DisplayPort, no tiene que preocuparse por cuál de los dos adaptadores de apariencia idéntica no funcionará para usted.

Ese viejo consejo sobre apagar y volver a encender la computadora es como magia la mayor parte del tiempo. Sin embargo, si está utilizando una Raspberry Pi, es casi igual de probable que sus problemas se resuelvan utilizando la fuente de alimentación adecuada. Dado que los Pis funcionan con conectores USB, un error común es pensar que cualquier cargador USB funcionará. La verdad es que muy pocas fuentes de alimentación USB funcionarán porque los requisitos de alimentación de Raspberry Pis son inusualmente altos para una conexión USB. Una Raspberry Pi 3, por ejemplo, requiere 5 voltios a 2,5 amperios, mientras que la Pi 4 requiere 5 voltios a 3 amperios. Sin embargo, la mayoría de los cargadores de teléfonos inteligentes, por ejemplo, proporcionarán menos de 2 amperios.

Es probable que su Raspberry Pi se comporte de manera errática si tiene poca potencia. Un amperaje insuficiente provocará una caída de voltaje, lo que puede causar apagados inesperados, ralentizaciones del procesador, mal comportamiento de los HAT o periféricos (incluso una falla total en el funcionamiento) y posibles daños físicos a la computadora. Su mejor opción es usar una fuente de alimentación oficial, ya sea la variedad Micro USB más antigua o la fuente USB-C para Pi 4.

La capacidad de ejecutar un sistema operativo desde una unidad USB fue, en muchos sentidos, un cambio de juego para Raspberry Pis. Muchos usos comunes están bien atendidos por la tarjeta MicroSD de la vieja escuela, pero cualquier cosa que escriba en el almacenamiento con frecuencia tiene la costumbre de borrar las tarjetas SD en momentos inoportunos. Las unidades USB son más baratas (por unidad de almacenamiento), más grandes y más confiables. Tenga en cuenta que las unidades flash USB, o unidades de almacenamiento en miniatura, sufren los mismos problemas que las tarjetas SD y no serán más confiables. Si tiene una Raspberry Pi 2B v1.2 o posterior, es un proceso bastante simple actualizar su Pi para que arranque desde USB.

Por supuesto, puede conectar un adaptador USB a muchos tipos de unidades, convirtiéndolas efectivamente en dispositivos de arranque USB. Los adaptadores a veces crean un punto de falla frecuente, así que tenga cuidado de obtener un adaptador que sea lo más seguro posible. Lo ideal podría ser algo así como una base SSD que indique claramente cuándo su unidad no está conectada correctamente.

Dado que una Raspberry Pi consume una cantidad relativamente pequeña de energía de CC (5 V a 2,5 o 3 amperios), también puede ejecutarla con energía de la batería a través de una placa adicional simple. Esto abre muchas posibilidades de IoT y portabilidad para su Pi. Puede elegir un SOMBRERO de batería por tan solo $ 20, y generalmente usan baterías de iones de litio en factores de forma 14500 o 18650, mientras que otros usan baterías de polímero de litio. Estas baterías funcionan entre 3,7 y 4,2 voltios, por lo que es necesario un circuito para aumentar el voltaje a 5v. Los buenos circuitos proporcionarán protección contra situaciones de polaridad inversa, cortocircuito y sobrecorriente y sobredescarga.

También querrá un circuito de carga diseñado específicamente para celdas de iones de litio, incluida la protección contra sobrecargas. Las capacidades de carga rápida son una ventaja. Algunos HAT agregan la funcionalidad de UPS, lo que significa que su Pi puede funcionar con su electricidad principal y cambiar a la batería si hay un apagón. Estos cuestan un poco más y, a menudo, involucran más celdas o más grandes. Cualquier sistema de batería que utilice más de una batería de litio debe tener una funcionalidad de carga equilibrada para operar con la mayor seguridad posible.

Algunos fabricantes tienen Raspberry Pi sentados por todos lados desnudos y colgando de cables como alguien que intenta escapar de una instalación de telecomunicaciones en llamas. Sin embargo, siempre tiene la opción de vestir su Pi con un estuche apropiado, y hay buenas razones para hacerlo, aunque también hay algunas buenas razones para no hacerlo.

Un estuche puede proteger su Pi y, a veces, también otro hardware (como un HAT de audio), aunque para que eso funcione, el estuche tiene que caber. Si está utilizando placas complementarias que no caben dentro de la carcasa, al menos necesitará acceso al encabezado GPIO cuando la carcasa esté en su lugar. Tiene que adaptarse a su modelo de Pi y tiene que exponer todos los puertos (USB, ethernet, etc.) que planea usar. ¿Va a agregar una cámara? Si planea usar Wi-Fi, querrá evitar las cajas sólidas de aluminio. Piense un poco en su proyecto. ¿Requerirá una carcasa personalizada propia para periféricos, sensores o botones? Si es así, es posible que desee crear espacio para el Pi en ese recinto.

Algunos casos son altamente especializados y agregan funcionalidades que pueden ser críticas para sus necesidades particulares. Podrían agregar espacio para unidades, una pantalla integrada o incluso espacio para un montón de Pis. Hay muchos casos por ahí, así que elige con cuidado. Si está tan inclinado, su mejor opción podría ser imprimir en 3-D un estuche que pueda personalizar como mejor le parezca.

Hay una última pieza del rompecabezas que debe vigilar: su carcasa debe adaptarse al nivel de refrigeración que necesite para la forma en que usará su Raspberry Pi. Si está usando un estuche o haciendo algo más interesante que jugar una versión limitada de Minecraft, es muy probable que se beneficie de tener un ventilador, un disipador de calor o ambos. Tu Pi te lo agradecerá corriendo más rápido y viviendo más tiempo.

Ya sea que necesite enfriamiento activo (un ventilador, por lo general), enfriamiento pasivo (normalmente uno o dos disipadores de calor que se colocan sobre su procesador y otros componentes) o no necesita enfriamiento, depende de cuánto trabajo esté haciendo la RasPi. Incluso una Raspberry Pi que no tiene periféricos adicionales y no está overclockeada puede calentarse si se usa constantemente, como es el caso de algunos tipos de servidores (DNS, por ejemplo) y dispositivos IoT. También es posible que necesite refrigeración adicional si está realizando un trabajo que requiere un uso intensivo del procesador, como la manipulación de gráficos o el procesamiento de modelos de lenguaje de gran tamaño.

Si tiene el estuche oficial Raspberry Pi 4, puede adquirir el ventilador de estuche oficial compatible por $5.

Sin duda, es probable que algunos usuarios simplemente conecten una Raspberry Pi para usarla en el procesamiento de texto ligero y revisar el correo electrónico sin preocuparse por las capacidades que pueden agregar con hardware adicional. Los fabricantes que están ansiosos por ensuciarse las manos tienen una experiencia completamente diferente de Raspberry Pis, profundizando en las capacidades de GPIO que lo convierten de una pequeña computadora en una potencia de IoT en red. La mejor manera de comenzar por ese camino es con un conjunto de sensores confiables que se sabe que funcionan con Pis o con una placa adicional con estas capacidades integradas.

Por menos de $60 puedes equipar tu Pi con un kit de inicio que incluye los sensores más comunes (huella digital, agua, humedad del suelo, temperatura y muchos otros sensores) y accesorios (pantallas, motores, botones, componentes electrónicos, etc.) usados. con proyectos Raspberry Pi y Arduino. También puede comprar los complementos de uno en uno si está más decidido a realizar un proyecto que a explorar. Algunos sensores HAT integran sensores comunes en una sola placa complementaria, por lo que también podría ser una buena opción para usted.

Una vez que haya recorrido el camino del fabricante unas pocas millas, descubrirá que solo necesita un poco más de cosas adjuntas de las que parece ofrecer Pi de forma nativa. Afortunadamente, existen conexiones asequibles y fáciles de usar que pueden ampliar su Pi al instante, ya sea a través de protocolos de comunicación como I2C o simplemente agregando más entradas analógicas. Estos multiplexores tienden a hacer que los proyectos sean más fáciles de ensamblar y codificar utilizando bibliotecas bien documentadas.

Lo que exactamente querrás depende de lo que quieras hacer. Hay muchos ejemplos de placas de expansión que simplifican las cosas, como usar una placa de expansión de relés de ocho canales para controlar las luces o agregar varios potenciómetros a la vez para proyectos de control de motores o de audio. Hay expansores GPIO, placas controladoras de servos y motores, así como placas para monitorear múltiples entradas analógicas y digitales.

Cada vez que esté utilizando un Pi para realizar un montón de tareas similares, debe pensar en la expansión. Los proyectos de riego pueden requerir múltiples sensores de agua y múltiples relés para controlar las válvulas de solenoide, pero hacer un controlador MIDI de bricolaje puede requerir un montón de botones de entrada analógica. No se preocupe por tocar el techo de Raspberry Pi hasta que haya verificado qué tipo de expansores están disponibles para su proyecto.