Curso de Programación en Raspberry Pi

Lección 1 • Modelos y especificaciones de Raspberry Pi

Cubre las diferencias entre modelos de Pi, especificaciones del procesador, RAM y conectividad. Desarrolla el conocimiento del hardware necesario para todos los capítulos posteriores.

Lección 2 • Configuración de red y acceso remoto

Configura Wi-Fi, SSH y VNC para desarrollo remoto. Permite la operación sin monitor utilizada en capítulos avanzados.

Lección 3 • Periféricos y accesorios necesarios

Identifica los periféricos esenciales: fuente de alimentación, tarjeta SD, pantalla y dispositivos de entrada. Asegura que los estudiantes monten una estación de trabajo completa y funcional.

Lección 4 • Instalación del sistema operativo

Guía a los estudiantes en el copiado de Raspberry Pi OS en una tarjeta SD y el arranque del sistema. Establece la base de software para todo el trabajo de codificación.

Lección 1 • Gestión de procesos y sistema

Cubre la monitorización de procesos en ejecución, la gestión de servicios y la verificación de recursos del sistema. Prepara a los estudiantes para solucionar problemas y optimizar el rendimiento de la Pi.

Lección 2 • Navegación en la terminal

Presenta el shell Bash, la estructura del prompt y comandos de navegación esenciales. Forma la base operativa para todas las tareas futuras basadas en la terminal.

Lección 3 • Operaciones con archivos y directorios

Cubre la creación, copia, movimiento y eliminación de archivos y directorios. Apoya directamente la organización de proyectos en cada capítulo posterior.

Lección 4 • Gestión de paquetes con APT

Explica la instalación, actualización y eliminación de software usando APT. Permite a los estudiantes ampliar las capacidades de la Pi con herramientas y bibliotecas de terceros.

Lección 1 • Sintaxis y tipos de datos en Python

Presenta variables, tipos de datos, operadores y entrada/salida básica. Establece la base de sintaxis requerida para cada script de Python en este curso.

Lección 2 • Flujo de control y bucles

Cubre condicionales if/elif/else y bucles for/while. Permite a los estudiantes escribir programas que responden a condiciones y repiten acciones.

Lección 3 • Listas, diccionarios y E/S de archivos

Cubre estructuras de datos centrales y lectura/escritura de archivos. Los estudiantes almacenan datos de sensores y valores de configuración en formatos estructurados.

Lección 4 • Funciones y módulos

Enseña a definir funciones reutilizables e importar módulos de la biblioteca estándar. Promueve el diseño de código modular utilizado en todos los proyectos de hardware y red.

Lección 1 • Conceptos y seguridad de pines GPIO

Explica la numeración de pines GPIO, niveles de voltaje y límites de corriente. Previene daños al hardware y establece prácticas seguras de cableado para todos los proyectos.

Lección 2 • Modulación por ancho de pulso

Usa PWM para controlar el brillo de LEDs y la posición de servomotores. Extiende el control de salida de encendido/apagado binario a señales variables de tipo analógico.

Lección 3 • Construcción de circuitos en protoboard

Enseña la disposición de protoboard, lectura de esquemas y cableado de componentes. Permite a los estudiantes prototipar circuitos de forma segura antes de soldar o ensamblar de forma permanente.

Lección 4 • Control de dispositivos de salida

Programa pines GPIO como salidas para controlar LEDs y zumbadores con RPi.GPIO. Demuestra la mitad de salida del modelo de programación de entrada/salida.

Lección 1 • Comunicación serial UART

Configura UART para comunicación serial con módulos GPS y microcontroladores. Enseña a analizar flujos de datos seriales en objetos Python utilizables.

Lección 2 • Protocolo de comunicación SPI

Cubre el reloj SPI, líneas MOSI, MISO y selección de chip con spidev. Lee un chip ADC para convertir voltajes de sensores analógicos a valores digitales.

Lección 3 • Registro y almacenamiento de datos

Almacena lecturas de sensores con marca de tiempo en archivos CSV y bases de datos SQLite. Prepara los datos para su visualización y análisis en capítulos posteriores.

Lección 4 • Protocolo de comunicación I2C

Explica la arquitectura del bus I2C, direcciones y uso de smbus2 en Python. Conecta sensores de temperatura y presión como ejemplos prácticos de I2C.

Lección 1 • Integración con plataforma en la nube

Conecta la Pi a plataformas IoT en la nube para monitoreo y control remoto. Los estudiantes configuran credenciales de dispositivo y visualizan datos en vivo en paneles de la nube.

Lección 2 • Fundamentos de programación de sockets

Introduce sockets TCP y UDP usando la biblioteca socket de Python. Establece habilidades de comunicación de igual a igual que subyacen a todos los protocolos de red.

Lección 3 • Protocolo MQTT para IoT

Implementa mensajería de publicación/suscripción con Mosquitto y paho-mqtt. Conecta la Pi a brokers IoT para un intercambio de datos ligero en tiempo real.

Lección 4 • Construcción de un servidor web Flask

Crea un servidor web ligero en la Pi usando Flask para servir datos de sensores. Permite la monitorización basada en navegador sin servicios externos en la nube.

Lección 1 • Detección de movimiento

Detecta movimiento comparando fotogramas consecutivos usando sustracción de fondo. Activa salidas GPIO o alertas cuando se detecta movimiento.

Lección 2 • Clasificación de objetos con TensorFlow Lite

Ejecuta un modelo pre-entrenado de TensorFlow Lite en la Pi para clasificación de objetos. Introduce la inferencia de IA en el borde dentro de las limitaciones de hardware de la Pi.

Lección 3 • Configuración del módulo de Cámara Pi

Conecta y configura el módulo de Cámara Pi usando la biblioteca Picamera2. Establece el pipeline de captura requerido para todos los proyectos basados en visión.

Lección 4 • Procesamiento de imágenes con OpenCV

Aplica operaciones de OpenCV incluyendo redimensionamiento, conversión de color y filtrado. Prepara fotogramas de cámara sin procesar para detección y análisis de características.

Lección 1 • Despliegue de servicios systemd

Empaqueta aplicaciones Python como servicios systemd que se inician automáticamente al arrancar. Permite la operación fiable y desatendida de proyectos Pi desplegados.

Lección 2 • Multihilo y programación asíncrona

Usa threading y asyncio para ejecutar tareas concurrentes como lectura de sensores y red. Previene bloqueos que degradan la capacidad de respuesta del sistema en tiempo real.

Lección 3 • Planificación y ejecución de proyecto final

Guía a los estudiantes en el alcance, construcción y documentación de un proyecto Pi completo. Integra habilidades de hardware, software, redes y despliegue en un entregable.

Lección 4 • Perfilado y optimización de rendimiento

Perfila scripts de Python con cProfile y optimiza el uso de CPU y memoria. Aborda los recursos limitados de la Pi para lograr un rendimiento aceptable en tiempo real.