Grandi progetti software con il Raspberry Pi

Alle Infos rund um den Raspberry Pi sowie Anleitung zur Benutzung als Desktop-PC, Retro-Spielekonsole, Medienplayer und eigenes NAS.

Grandi progetti software con il Raspberry Pi

Raspberry Pi 3 Modell B
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Il computer a scheda singola Raspberry Pi ha già venduto più di 12 milioni di unità e ispira studenti e hobbisti, nonché sviluppatori e appassionati di computer in tutto il mondo. Con il Raspberry Pi 3 Model B è possibile ottenere un computer quasi completo per circa 30 euro, adatto anche a vari progetti in ambito domestico senza studi tecnici. Nel seguente articolo presenteremo brevemente il Raspberry Pi e le sue possibilità, per poi descrivere quattro progetti facilmente realizzabili da chiunque: come sostituto o complemento di un PC desktop, come console di gioco retro, come media center e lettore e infine come NAS.

  • Imparerete le nozioni di base sul Raspberry Pi con consigli per l’acquisto di hardware e accessori.
  • Con le nozioni di base, affrontiamo la questione di come utilizzare il Raspberry Pi come client desktop o NAS.
  • L’articolo si concentra sull’impostazione del Raspberry Pi come console di gioco retro, con un case e un controller adatti.

Raspberry Pi – un microcomputer alla conquista del mondo

Nel 2012, la “Raspberry Pi Foundation” ha lanciato il microcomputer Raspberry Pi per pochi soldi, con l’obiettivo di ispirare i giovani inglesi allo studio dell’informatica, offrendo agli acquirenti la prima esperienza di programmazione e sperimentazione con il Raspberry Pi. I responsabili del progetto sono rimasti più che sorpresi dalla richiesta e dal successo mondiale. Con l’introduzione del Raspberry Pi, hanno creato una comunità di appassionati e un movimento che va ben oltre l’ambiente scolastico.

Da dove deriva il nome Raspberry Pi?

Secondo le informazioni fornite dalla Fondazione, volevano un frutto nel nome (come Mela, Albicocca, Ciliegia o Mora) e hanno deciso di scegliere il lampone. Il nome PI deriva dal linguaggio di programmazione Python e dall’interprete Python.

L’interesse per il Raspberry Pi continua senza sosta. Dalla sua introduzione, cioè nei primi cinque anni, sono già state vendute più di 12 milioni di unità e la domanda continua senza sosta. Ciò significa che il Raspberry Pi potrebbe addirittura superare il leggendario Commodore 64, che ancora oggi è considerato “il” computer domestico e che ha ispirato molti hobbisti e sviluppatori negli anni ’80 e nei primi anni ’90.

Le ragioni del successo del Raspberry Pi sono molteplici. Da un lato, molti acquirenti sono attratti dal basso prezzo d’ingresso di 20 euro per il modello Raspberry Pi Zero e, dall’altro, dalla possibilità di utilizzare e smanettare con il Raspberry Pi in modo molto versatile.

Il dispositivo viene utilizzato come computer puro con vari sistemi operativi o distribuzioni appositamente adattate, come presenteremo più avanti in questo articolo. Alunni, studenti e hobbisti interessati, in particolare, utilizzano il Raspberry Pi per un’ampia varietà di compiti.

Sulla homepage di Raspberry Pi si possono trovare migliaia di testimonianze su ciò che si può fare con l’hardware e un po’ di tinkering: domotica, controllo di robot, endoscopio, telecamera subacquea, mangiatoia automatica, irrigazione automatica delle piante, pallone meteorologico, ricevitore Bluetooth per impianti stereo analogici o altoparlanti attivi, telecamera a 360 gradi e persino notebook o tablet completi.

Il sito tedesco https://tutorials-raspberrypi.de/ presenta alcuni dei progetti in dettaglio.

Se siete degli hobbisti davvero appassionati, potete anche dotare Raspberry Pi di nuovi accessori fatti in casa. In questo modo, con un po’ di lavoro, potrete costruire individualmente l’ apparecchiatura di cui avete bisogno. Oltre al giusto design per le connessioni di terra digitali e analogiche, tuttavia, è necessario assicurarsi che il circuito stampato sia compatibile con il Pi. Ad esempio, un collegamento che può essere saldato o inserito negli utili pin GPIO è adatto a questo scopo.

Pin GPIO programmabili

Cosa sono i pin GPIO di Raspberry Pi?

Un successo del Raspberry Pi è la sua interfaccia programmabile, chiamata anche pin GPIO (General Purpose Input/Output). Questa doppia fila di pin, 40 in totale nel modello Raspberry Pi 3, non solo fornisce diverse tensioni di 3,3 o 5 volt e la massa, ma può anche essere indirizzata direttamente in molti linguaggi di programmazione, in modo da rendere possibile una programmazione specifica (interrogazione dello stato dei pin X e Y). Un tutorial per principianti sulla programmazione del Raspberry Pi è disponibile qui.

Molti dei progetti possono essere realizzati così bene con il Raspberry Pi perché dispone di pin GPIO che, insieme a una scheda plug-in, possono essere utilizzati per controllare e interrogare qualsiasi componente elettrico esterno attraverso una semplice programmazione.

Pinbelegung des Raspberry Pi 3
Pinout del Raspberry Pi 3, fonte: Microsoft

I diversi modelli di Raspberry Pi

Il Raspberry Pi è costituito da una singola scheda e ha tutti i componenti necessari, come la CPU ARM, la RAM, il controller per le connessioni ecc. direttamente integrati. Tuttavia, il Raspberry Pi è disponibile in due versioni con diversi profili di requisiti e diverse dotazioni.

Raspberry Pi Zero (W)

La versione più piccola ed economica è il Raspberry Pi Zero, disponibile a partire da 20 euro. Tuttavia, la dotazione di RAM (512 MB di RAM), le prestazioni della CPU (1 GHz) e le interfacce sono state penalizzate dal prezzo basso. Il Raspberry Pi Zero non dispone né di LAN, né di WLAN, né di Bluetooth e non ha nemmeno una striscia di connettori GPIO, ma solo pin vuoti da saldare o da inserire direttamente. L’interfaccia USB è raggiungibile solo tramite MicroUSB e l’interfaccia HDMI tramite mini-HDMI. Solo il successore PI Zero W è in grado di offrire WLAN e Bluetooth. Grazie alle dimensioni e al peso ridotti, entrambi i modelli sono più adatti a progetti di tinkering in cui il Raspberry Pi è installato in modo permanente.

Raspberry Pi Zero
Raspberry Pi Zero

Raspberry Pi 3 Modello B

Il Raspberry Pi 3 Model B è il successore dei modelli PI 1 e PI 2 e offre non solo una maggiore potenza di calcolo con una CPU a 4 core (1200 MHz) e una RAM (1 GB), ma anche tutte le interfacce e le connessioni necessarie come HDMI, 4x USB, LAN, WLAN, Bluetooth, audio analogico, pin GPIO tramite una striscia di connettori, connessione per fotocamera (CSI) e persino una connessione per display (DSI), opzionalmente con superficie touch. Di norma, quando si parla di “Raspberry Pi” si intende questo Raspberry.

Raspberry Pi 3 Modell B
Raspberry Pi 3 Model B

Raspberry Pi 3 Modello B+

Raspberry Pi con USB 3?

Il Raspberry Pi, anche nella sua ultima variante Raspberry Pi 3 Model B+, è dotato solo di interfacce USB 2.0. È anche possibile collegare dispositivi USB 3.x. Tuttavia, a causa dell’architettura, il PI non è attualmente in grado di fornire velocità di lettura e scrittura particolarmente elevate e arriva a 10-30 MByte/sec, a seconda dell’hardware utilizzato e del carico della CPU o della rete.

In occasione del PI Day del 14.03.2018, la Raspberry Pi Foundation ha presentato il nuovo Raspberry Pi 3 Model B+.

Rispetto al “modello B normale”, la velocità della CPU è stata aumentata a 1400 MHz e quindi le prestazioni sono state leggermente incrementate. Inoltre, l’interfaccia LAN è ora Gigabit Ethernet. Con questa, il Raspberry Pi 3 raggiunge velocità di trasferimento fino a un massimo di poco meno di 310 MBit/sec, cioè non una vera LAN Gigabit, poiché la velocità è ancora limitata dalle porte USB 2.0. Tuttavia, il Raspberry Pi 3 Model B+ è fino a tre volte più veloce sulla LAN rispetto al suo predecessore. L’interfaccia WLAN è stata migliorata e ora può trasmettere anche nella banda dei 5 GHz. La connessione Bluetooth è stata portata a Bluetooth 4.2 e, grazie al Power-over-Ethernet tramite una connessione PoE separata da collegare, il Raspberry può essere utilizzato anche in ambiente industriale.

POE Hat für den Raspberry Pi 3 Modell B+, Bildquelle raspberrypi.org
POE Hat per il Raspberry Pi 3 Model B+, fonte immagine raspberrypi.org

Poiché le dimensioni e le connessioni sono identiche a quelle del PI 3 B, è possibile continuare a utilizzare hardware ed estensioni. Il Raspberry Pi Model B+ sarà venduto a poco meno di 40 euro e sostituirà il precedente Model B del PI 3 nel medio termine. Pertanto, se avete bisogno di prestazioni di rete più veloci, dovreste acquistare il modello B+ migliorato.

Raspberry Pi Modello 4

A metà 2019, la Raspberry Pi Foundation ha inaspettatamente presentato il nuovo Raspberry Pi 4. Il nuovo minicomputer offre diverse caratteristiche, tra le quali la possibilità di utilizzare il modello B+. Il nuovo minicomputer offre diverse innovazioni e miglioramenti rispetto al suo predecessore, il Raspberry Pi 3 Model B+:

Raspberry PI 4
Raspberry Pi 4, fonte immagine: Raspberry Pi Foundation

In primo luogo, il precedente processore BCM2387B0 è stato sostituito da una CPU più veloce. Il nuovo Broadcom BCM2711B0 Quad Core A72 ha un clock di 1,5 GHz con lo stesso consumo energetico e supera nettamente le prestazioni del suo predecessore. Insieme all’unità grafica VideoCore VI con connessione di memoria più veloce, il Raspberry Pi 4 può ora riprodurre anche video 4K in HEVC (H.265). Il materiale video viene ora emesso tramite due interfacce micro HDMI fino a 4K (3840 × 2160), che possono essere controllate simultaneamente. Se si utilizza una sola connessione di visualizzazione, l’uscita è possibile con 60 fps (fotogrammi per secondo), con due schermi solo con 30 fps.

Nuova è anche la dotazione variabile di RAM del Raspberry Pi 4, che è disponibile con 1 GB, 2 GB o addirittura 4 GB di RAM. L’interfaccia di rete è ora collegata tramite Gigabit Ethernet veloce, la WLAN è con lo standard 802.11ac (2,4 e 5 GHz). Nei primi benchmark, il Raspberry Pi 4 è stato certificato per avere una velocità Ethernet fino a cinque volte superiore (115 MB in lettura, 205 MB in scrittura) rispetto al suo predecessore, il Raspberry Pi 3b+ (31/23). Le prestazioni WLAN, invece, sono gestibili e si attestano sugli 8 MB/s, a causa della piccola antenna presente sulla scheda. Le due porte USB 2.0 sono state integrate da due porte USB 3.0, che ora raggiungono una velocità di trasferimento molto più elevata. Inoltre, è stata inclusa la versione 5.0 del Bluetooth.

La connessione di alimentazione è stata realizzata tramite una presa USB-C, quindi richiede nuovi alimentatori o un adattatore. Inoltre, il nuovo alimentatore dovrebbe essere in grado di erogare 15 watt (5V, 3 A), che la Raspberry Pi Foundation offre anche come supplemento. Solo se non si collegano dispositivi esterni alle porte USB, un vecchio alimentatore con soli 2,5 A è sufficiente.

Nuove custodie necessarie per Raspberry Pi 4: A causa del nuovo layout della scheda e delle nuove connessioni, le custodie precedentemente offerte per la serie Raspberry Pi 3 non sono più adatte. Pertanto, quando si cambia, non solo si deve acquistare un nuovo alimentatore, ma anche un nuovo alloggiamento.

I prezzi non sono cambiati per il modello entry-level con 1 GB di RAM e partono da circa 40 euro. Per la variante più grande con più RAM, il produttore chiede solo circa 10 euro in più, un prezzo equo.

Confronto tra i diversi modelli di Raspberry Pi

Modello Zero Modello Zero W Modello Pi 3 B Modello Pi 3 B+ Modello Pi 4
Sistema su chip BCM2835 BCM2835 BCM2837 BCM2837B0 BCM2711
CPU ARM1176JZF-S ARM1176JZF-S ARM Cortex-A53 ARM Cortex-A53 ARM Cortex-A72
Numero di core 1 1 4 4 4
Orologio 1000 MHz 1000 MHz 1200 MHz 1400 MHz 1500 MHz
RAM 512 MB 512 MB 1024 MB 1024 MB 1 GB, 2 GB, 4 GB
Connessioni
USB 2.0 1 micro 1 micro 4 4 2
USB 3.0 2
HDMI Mini HDMI Mini HDMI HDMI tipo A HDMI tipo A 2x Micro-HDMI
LAN No no 10/100 MBit 10/100/1000 MBit con max. 310 MBit 10/100/1000 MBit con max. 925 MBit
WLAN no 2,4 GHz, b/g/n 2,4 GHz, ac 2,4/5 GHz, ac 2,4/5 GHz, ac
Bluetooth no no BT 4.1 BT 4.2 BT 5.0
PINS 40 40 40 con intestazione dei pin 40 con intestazione dei pin 40 con intestazione dei pin
Audio analogico no no Jack da 3,5 mm 3,5 mm a sinistra Jack da 3,5 mm
Collegamento telecamera (CSI)
Connessione al display (DSI) no no
Dimensioni 65x31x5 mm 65x31x5 mm 93×63,5×20 mm 93×63,5×20 mm 93×63,5×20 mm
Prezzo Amazon (11/19) 20 Euro 25 Euro 45 Euro 40 Euro 40 Euro

Accessori necessari e possibili estensioni per il Raspberry Pi 3

Alimentazione per Raspberry Pi

Per il Raspberry Pi 3B è necessario un alimentatore con spina MicroUSB. L’alimentatore deve essere in grado di fornire 2,5 ampere a 5 volt per il PI3. L’alimentatore ufficiale per il PI è riconoscibile da “raspberry” e comprende anche adattatori per 4 spine specifiche per ogni paese (UE, Regno Unito, ecc.).

offizielles Netzteil für den PI, Bildquelle: raspberrypi.org
alimentatore ufficiale per il PI, fonte: raspberrypi.org

In alternativa, il Raspberry Pi può essere utilizzato temporaneamente anche con un power bank. Tuttavia, questo deve essere in grado di fornire una potenza di uscita di 6 V a 2,5-3 ampere e avere una capacità sufficientemente elevata di 20000 mAh. Abbiamo avuto ottime esperienze con il powerbank da 20000 mAh 3 di Coolreall con tre uscite USB.

Cavo HDMI e scheda SD

Il Raspberry Pi ha bisogno di una scheda microSD per l’archiviazione dei dati al posto del disco rigido. Con una dimensione di 16 GB si va sul sicuro, ma per progetti di grandi dimensioni con un numero maggiore di dati (ad esempio, console retro) la capacità può essere anche di 32 GB. La velocità della scheda dovrebbe essere di classe 10. Le schede più veloci non hanno molto senso per il Raspberry Pi 3, poiché la velocità di trasmissione dei dati del Raspberry Pi è attualmente limitata a circa 25 MB/sec. Le schede adatte, ad esempio la scheda di memoria Intenso Micro SDHC 16GB Classe 10 con adattatore SD, sono disponibili a poco meno di 8 euro.

microSD Karte
scheda microSD con adattatore, di Jacek Halicki – opera propria, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=39430515

Per il collegamento allo schermo è necessario un cavo HDMI standard di lunghezza sufficiente, come il cavo HDMI da 1,8 metri di AmazonBasics.

Mouse e tastiera

Il Raspberry Pi offre un’interfaccia standard con USB, che accetta mouse e tastiere sia cablati che wireless. I kit combinati economici con un trasmettitore wireless funzionano molto bene con il Raspberry Pi e non richiedono driver aggiuntivi. Poiché il Raspberry Pi 3 dispone anche di Bluetooth, è possibile abbinare al sistema anche una tastiera e un mouse di questo tipo, ma di solito solo dopo un passaggio intermedio con una tastiera “normale”.

Alloggiamento per il Raspberry Pi

Per non utilizzare sempre il Raspberry Pi “a cielo aperto”, si consiglia una custodia. La custodia per Raspberry Pi 3, già inclusa in molti starter kit, è disponibile anche singolarmente in vari colori a partire da circa 6 euro. Tuttavia, ha uno svantaggio: manca un interruttore di accensione e spegnimento.

Raspberry Pi 3 Case
Raspberry Pi 3 Case, fonte: Raspberrypi.org

Si può sempre staccare la spina, ma questo rischia di danneggiare il connettore a medio termine, oppure utilizzare una presa/alimentazione commutabile. Tuttavia, sarebbe ideale anche un case con un interruttore on/off separato, come offerto da numerosi produttori, ad esempio il Retroflag NESPi CASE a poco meno di 20 euro o un case per Raspberry Pi 3 con alimentatore e interruttore ON/OFF.

Breadboard per componenti elettronici

È possibile controllare i componenti elettronici tramite la striscia di connettori con i pin GPIO del Raspberry Pi. Esistono in commercio delle breadboard che contengono direttamente componenti elettronici come LED, sensori, resistenze, transistor, ecc. Le schede possono a loro volta essere collegate alla striscia di connettori del Raspberry Pi, rendendo molto più semplice il tinkering e la programmazione. Le schede plug-in con un set iniziale di componenti elettronici e cavi di collegamento sono già disponibili a partire da 15 euro.

GPIO Steckbrett
Raspberry Pi, GPIO collegato tramite scheda plug-in, immagine copyright: https://www.flickr.com/photos/rigasw/

Set iniziale Raspberry Pi

È possibile acquistare il Raspberry Pi 3 Official Desktop Starter Kit a poco meno di 58 euro, che comprende

  • il Raspberry Pi 3 Model B
  • una scheda MicroSD di classe 10 da 16 GB e relativo adattatore con sistema operativo preinstallato
  • il case ufficiale del Raspberry Pi 3
  • l’alimentatore ufficiale Raspberry Pi

ed è leggermente più economico rispetto all’acquisto dei componenti separatamente.

Raspberry Pi Starter Kit
Raspberry Pi Starter Kit

Estensioni per Raspberry Pi

Intorno al Raspberry Pi si è sviluppato un enorme mercato di accessori ed estensioni. Di solito sono solo collegati alla striscia di connettori del Raspberry Pi (PI HAT) o al connettore per telecamere o display. È possibile scegliere tra display da 5 a 10 pollici, anche con superficie touch, estensioni per migliorare le capacità audio come HiFiBerry, Sense HAT con sensori per stazioni meteorologiche, ad esempio, o estensioni per collegare SSD mSATA come memoria di massa e molto altro ancora.

Che cos’è un PI HAT?

L’interfaccia sopra la striscia di connettori GPIO è chiamata PI HAT e le sovrastrutture non sono generalmente più grandi del Raspberry stesso.

Messa in funzione del Raspberry Pi

Il Raspberry Pi ha bisogno di un sistema operativo per avviarsi. Sebbene l’avvio tramite USB o rete sia possibile in linea di principio, l’avvio tramite scheda SD dovrebbe essere la regola.

SD Formatter
SD Formatter

File system per le schede di memoria: le schede di memoria microSD devono essere formattate in FAT32 come file system. È possibile eseguire la formattazione anche sotto Windows, ma l’SD Formatter della SD Association si è rivelato un ottimo strumento per questo scopo.

Sulla homepage di raspberrypi.org troverete “NOOBS” tra i download, che sta per New Out Of Box Software. Scaricate la versione offline e scompattate il contenuto in una cartella. Copiare quindi tutti i file dell’archivio nella scheda di memoria precedentemente formattata in formato FAT32 con il nome “BOOT” o “RECOVERY”.

NOOBS
NOOBS

Il Raspberry Pi può quindi avviarsi da questa scheda SD e configurare da solo il sistema operativo Raspbian.

Raspbian è la prima scelta per i primi contatti con il Raspberry Pi, in quanto il sistema operativo è stato concepito appositamente per i computer degli hobbisti e, soprattutto per quanto riguarda la programmazione, fornisce tutto ciò che serve per familiarizzare seriamente con le opzioni di controllo dei pin GPIO.

Raspian
Raspbian

Alla voce programmazione troverete, tra le altre cose

  • Python
    il linguaggio di programmazione preferito per il Raspberry Pi
  • Scratch
    uno strumento di programmazione visuale che consente anche le animazioni
  • Sonic PI
    un ambiente di programmazione per la creazione di musica e suoni,

Tutti questi strumenti possono accedere ai pin GPIO.

Raspian Programmierung
programmazione Raspbian

Inoltre, Raspbian offre anche programmi internet come un browser web, LibreOffice e alcune altre aggiunte. La gamma di funzioni di Raspbian può ancora essere ampliata.

Raspian erweitern
Estendere Raspbian

Raspbian sul desktop di Windows: Se preferite familiarizzare prima con Raspbian e gli ambienti di sviluppo sul vostro PC, potete anche scaricare Raspberry Pi Desktop come CD live ed eseguirlo in un virtualizzatore come VMware Workstation Player o VirtualBox.

Installare da soli i sistemi operativi selezionati

Se siete più esperti o volete utilizzare sistemi diversi da Raspbian, potete anche scrivere le immagini dei sistemi direttamente sulla scheda utilizzando lo strumento Etcher. Per farlo, scaricare il sistema desiderato dalla pagina di download raspberrypi.org, come Raspbian per lo sviluppo e la programmazione, Ubuntu MATE come sistema desktop, LibreELEC con Kodi come lettore multimediale o Windows 10 IoT Core, e scrivere l’immagine su una scheda SD con Etcher dopo averla scompattata.

Etcher
Etcher

In alternativa a Etcher, è possibile utilizzare anche Win32 Disk Imager, che però deve essere installato prima, mentre Etcher può essere utilizzato anche in modo portatile.

Win32 Disk Imager
Win32 Disk Imager

Utilizzo del Raspberry Pi come PC desktop

Poiché il Raspberry Pi 3 Model B è fondamentalmente un computer a tutti gli effetti, è ovvio utilizzarlo come sostituto di un PC desktop. In termini di prestazioni, il Raspberry Pi 3 non è in grado di tenere il passo con gli attuali sistemi PC, ma è più veloce dei vecchi netbook Atom, che funzionavano persino con Windows 7. Per le semplici attività d’ufficio, la navigazione, la semplice gestione delle immagini e lo streaming di musica e video, le prestazioni del Raspberry Pi sono sufficienti.

Il già citato Raspbian o l’Ubuntu MATE, un po’ più sofisticato, si sono dimostrati sistemi operativi validi. A patto di avere una stampante molto comune, nulla ostacola la semplice navigazione, l’ufficio e l’intrattenimento.

Ubuntu MATE
Ubuntu MATE

Si è rivelato un problema il fatto che il Raspberry Pi non dispone di un interruttore “on/off” e l’ora del sistema doveva essere resettata dopo ogni disconnessione dall’alimentazione. Inoltre, l’hard disk può essere espanso in modo utile solo tramite dischi USB esterni.

Alloggiamento abbinato con interruttore di alimentazione, orologio di sistema bufferizzato e connessione SSD

Per l’uso come PC desktop, il PI Desktop Enclosure Kit è una buona scelta. Il kit per computer desktop ELEMENT14 Pi, ad esempio, è disponibile su Amazon a poco meno di 64 euro. Il kit racchiude il Raspberry Pi in un elegante mini case con un interruttore di accensione e spegnimento e un pulsante di reset. Inoltre, è possibile collegare un’unità SSD alla scheda HAT integrata con interfaccia mSATA (opzionale, altrimenti si utilizza ancora la scheda di memoria) e un modulo RTC assicura che l’ora e la data vengano mantenute anche dopo la disconnessione dall’alimentazione. Per garantire che l’interruttore di accensione/spegnimento si concluda in modo pulito e che l’RTC indichi sempre l’ora corretta al sistema, è necessario scaricare e installare l’Applications Library dal sito web del produttore. Il download include anche uno script con cui è possibile trasferire l’installazione da una scheda SD a un’unità SDD mSATA.

PI Desktop, Bildquelle: Element 14
PI Desktop, fonte immagine: Element 14

Provato: Su Heise.de è possibile trovare un resoconto sul campo del kit PI Desktop.

Raspberry Pi come console di gioco retrò

Le console e i computer retrò sono tornati di moda. Dopo che Nintendo ha rilanciato con successo il NES e il SNES in versione mini, che sono andati esauriti in tutto il mondo in pochissimo tempo, altri produttori sono saliti nuovamente sul carro dei vincitori. Il Sega Mega Drive è disponibile nei negozi come Sega Mega Drive Flashback HD con 82 giochi, mentre il vecchio nome tradizionale “Atari” sta tornando in vita con l’annunciata Ataribox con finitura in “legno di radica”.

L’ultimo esempio è “The C64 Mini”, un omaggio alla vecchia “scatola del pane” in una custodia mini con un joystick retrò abbinato e 64 giochi preinstallati. La mini scatola del pane The C64 Mini sarà in vendita alla fine di marzo 2018 a poco meno di 80 euro.

The C64 Mini: Bildquelle: KochMedia
Il C64 Mini: fonte immagine: KochMedia

Purtroppo la tastiera è solo “deco”, quindi è necessario collegare una tastiera USB al C64 Mini. È inoltre discutibile la possibilità di espandere il mini contenitore di pane con i propri giochi.

Emulatori per tutti i sistemi e le piattaforme, anche per Raspberry Pi

Poiché l’emulazione di vecchi computer e console non è più un grosso sforzo e sono disponibili emulatori per tutte le piattaforme e i sistemi, anche la comunità di fan del Raspberry Pi ha affrontato l’argomento. Il risultato è attualmente costituito da tre distribuzioni: RetroPie, Recalbox e Lakka. Tutte e tre le distribuzioni sono basate sui progetti open source Libretro e Retroarch, che forniscono tutte le librerie per l’emulazione della maggior parte dei sistemi, come NES, SNES, Atari 2600, Megadrive/Genesis, 3do, Atari Jaguar, Atari Lynx, Dremcast, Famicon, Game Boy, GameCube, Intellivision, MasterSystem, MESS, Nintendo DS, Nintendo 64, Playstation 1 e 2 e molti altri.

Abbiamo deciso di utilizzare la distribuzione RetroPie per il progetto Retroconsole, perché è molto facile estenderla con altri sistemi come C64, Amiga e così via, che non sono inclusi in Libretro. Inoltre, la documentazione di RetroPie è esemplare. Quale distribuzione utilizzare è sostanzialmente irrilevante. Se si vogliono emulare solo console, consigliamo Recalbox, in quanto può essere utilizzato completamente senza tastiera.

Prima di iniziare, però, manca ancora la vera sensazione retrò.

Alloggiamento e joystick, gamepad

Per il nostro progetto di “console retrò”, abbiamo optato per il Retroflag NESPi CASE a poco meno di 20 euro, che non solo dispone di un interruttore di accensione e spegnimento, ma integra anche un pulsante di reset. Inoltre, due porte USB sono aperte e due sono nascoste dietro uno sportello frontale, insieme alla porta LAN verso la parte anteriore. Il case è ispirato al modello SNES ed è molto ben fatto per il prezzo che costa. Viene anche fornito con uno strumento adatto per avvitare il Raspberry Pi nel case.

Nespi Case für den Raspberry Pi 3, Abmessungen 9,35 x 11,95 x 4,15 Zentimeter
Custodia Nespi per Raspberry Pi 3, dimensioni 9,35 x 11,95 x 4,15 centimetri

Quello che ancora manca è il giusto dispositivo di input. In linea con lo stile, abbiamo scelto il leggendario Competition Pro di Speedlink, disponibile anche in versione USB con 4 pulsanti assegnabili singolarmente.

Retro pur: COMPETITION PRO USB, Bildquelle: Speedlink
Pure retro: COMPETITION PRO USB, fonte immagine: Speedlink

Tuttavia, a causa dell’elevata domanda, la chiavetta è raramente disponibile e viene scambiata a prezzi che possono raggiungere i 60 euro. Vale quindi la pena di fare un confronto dei prezzi. I figli degli anni ’80, tuttavia, apprezzeranno l’aspetto familiare e il caratteristico ticchettio dei microinterruttori.

Tuttavia, il controller è interessante solo per i vecchi giochi per PC a 8 e 16 bit, poiché quasi tutte le console hanno controller con più di 4 pulsanti.

Chi possiede ancora i vecchi controller di SNES, NES o Megadrive può continuare a utilizzarli con gli appositi adattatori USB, disponibili ad esempio su Amazon.

Se possedete già una console come la Playstation 4, potete continuare a usare i suoi controller senza problemi. RetroPie supporta i controller DualShock della PS4 via cavo, tramite l’adattatore wireless USB DualShock 4 o via Bluetooth. Per effettuare l’accoppiamento tramite Bluetooth, scollegare la PS4 dalla rete elettrica e tenere premuti i pulsanti SHARE e PS sul controller mentre si è in RetroPie Setup – Configura dispositivi Bluetooth nel menu Registra e connetti a dispositivi Bluetooth.

Bluetooth in RetroPie
Bluetooth in RetroPie

Il controller PS4 viene visualizzato come controller wireless.

Installazione e configurazione di RetroPie

Come descritto in precedenza, è sufficiente scaricare il sistema desiderato, in questo caso RetroPie, e Etcher o Win32 Disk Imager per copiare il sistema su una scheda microSD.

Dopo aver inserito la scheda, RetroPie si avvia automaticamente e si configura. Per RetroPie è necessaria anche una tastiera per apportare modifiche alle impostazioni. Dopo l’avvio, impostare i controller tramite il setup di RetroPie e quindi la connessione WLAN e, se necessario, Bluetooth.

Konfiguration der Gamepads
Configurazione dei gamepad

Configurazione di altri sistemi

RetroPie può integrare anche emulatori non inclusi nelle librerie Libretro. Nella documentazione di RetroPie, gli sviluppatori hanno descritto chiaramente le possibilità per ogni sistema alla voce “Emulatori”. Per un’emulazione del C64, ad esempio, accedere al setup di RetroPie, quindi a “Gestisci pacchetti” e poi a “Gestisci pacchetti opzionali”. Nell’elenco seguente è presente una selezione di tutti gli emulatori opzionali. Per il C64 selezionare “VICE” e per il Commodore Amiga UAE4ARM.

RetroPie Setup
RetroPie Setup

Da dove provengono le ROM e le immagini dei dischi?

Senza ROM di vecchi giochi o immagini di vecchi floppy disk o cassette, il miglior emulatore è inutile. Su Internet, i tesori sono facili da trovare con termini come “Retro Game”, “ROM Retro”, i siti sono molto professionali con recensioni di vecchi giochi, descrizioni, tabelle di download, ecc.

BIOS di vecchi computer: ad esempio, per il Commodore Amiga o l’Atari ST sono necessarie anche le immagini dei sistemi operativi KickStart o TOS. Con “Google” è possibile trovare anche questi senza problemi.

La questione della legalità è difficile da giudicare. Molti detentori dei diritti dei vecchi giochi non esistono più, non mostrano interesse per il mercato grigio o i diritti sono stati venduti più volte. I giochi vengono quindi definiti “abadonware”. Solo Sega vende legalmente i vecchi giochi tramite Steam. Nintendo, invece, si oppone sempre attivamente alla distribuzione dei suoi giochi in questo modo. A meno che non si posseggano i giochi in originale, ogni download sarebbe una “copia pirata”, sempre che esista ancora un detentore dei diritti.

Abadonware?

Il termine è usato soprattutto nella scena retro per i giochi che il produttore non distribuisce più e per i quali non fornisce più supporto. “Opere orfane” sarebbe forse il termine più appropriato. I siti web della scena retrò che conservano questi tesori si considerano archivi di giochi del passato e sperano che i detentori dei diritti dell’epoca o anche i nuovi li vedano. Dal momento che i siti sono in rete da così tanto tempo, si può presumere che, con poche eccezioni, non sia stato fatto alcun serio tentativo di fermare questa distribuzione.

Copiare i giochi su RetroPie

Per poter avviare RetroPie, è necessario copiare i giochi su di esso. Questa operazione può essere eseguita in diversi modi:

In rete, si può accedere direttamente tramite Explorer con \retropie. I giochi vengono quindi inseriti nella rispettiva cartella dell’emulatore (possono anche essere impacchettati singolarmente). I file BIOS per i diversi sistemi informatici, invece, vengono memorizzati nella cartella RetroPie/BIOS/.

Le immagini delle vecchie macchine da gioco vanno collocate nella cartella fba per Final Burn Alpha, che può emulare Neo-GEO, Capcom, Konami ecc. Solo se non funzionano in questa cartella, dovrete approfondire il capitolo “MAME” della documentazione.

RetroPi Netzwerk
RetroPi Network

In alternativa, è possibile inserire nella porta USB una chiavetta USB vuota formattata in FAT32 e denominata “RetroPie”. RetroPie creerà una struttura di cartelle analoga a quella della scheda microSD. Rimuovere la chiavetta, riempirla con le immagini e reinserirla. RetroPie copia quindi i file dalla chiavetta alla scheda microSD.

Al termine, riavviare l’emustation tramite il menu RetroPie (Silenzio, Riavvia Emustation) in modo da ricostruire l’indice dei giochi. Per tutti i giochi trovati, nel menu principale viene visualizzata la rispettiva console/PC con il numero di giochi.

RetroPie
RetroPie visualizza i sistemi

Nei sistemi, è possibile abbellire gli elenchi con i nomi dei file tramite lo scraper nel menu delle opzioni, che cerca su Internet il nome, la copertina e la descrizione.

RetroPie
Copertina con descrizione tramite Scraper

Un vero senso retrò nel look del tubo

Ma la vera sensazione retrò si ha solo quando anche la grafica è corretta. I sistemi dell’epoca appaiono molto pixelati sugli schermi FullHD o 4K di oggi. C’è un rimedio anche per questo: andare al menu principale di RetroPie e poi all’Editor di configurazione. È quindi possibile regolare le impostazioni dell’emulatore Libretro nel “menu Testo”.

Libretro
Libretro

Nel menu seguente, selezionare “Configura opzioni predefinite…”,

Libreto

quindi impostare Abilita shader video su “Vero” e andare su File shader video.

Libretro
Libretro

È possibile scegliere tra diversi filtri. Per il Raspberry Pi, consigliamo CRT-PI, che emula solo le linee di scansione, o CRT-PI-Curvature, che emula anche la curvatura di un televisore a tubo.

CRT-Filter
CRT-Filter

Normale sinistra e destra con linee di scansione:

Scanlines
Scanlines
crt-pi.glslp
crt-pi.glslp
crt-pi-curvature.glslp
crt-pi-curvature.glslp

Il tasto F12 in soccorso

Soprattutto l’emulazione dei computer non sempre riesce senza interruzioni, perché l’emulatore vuole avere il disco 2 inserito, è necessaria un’altra versione di kickstart o sulla tastiera manca il tasto stop/run del C64, ma la “release intro” lo vuole assolutamente per far partire il gioco. Il salvatore qui è il tasto F12. Questo tasto avvia il frontend del rispettivo emulatore di terze parti, come Vice per il C64 o UAE4ARM per l’Amiga.

GUI des Emulators mit F12
GUI dell’emulatore con F12

Raspberry Pi come media center con KODI

Il Raspberry Pi va più che bene anche come lettore multimediale e media center. Anche in questo caso ci sono diverse distribuzioni tra cui scegliere, come OSMC o LibreELEC, che si è separata da Openelec ed è molto più curata. Tutte e tre le distribuzioni hanno KODI come media center principale.

Noi abbiamo scelto LibreELEC. Scaricate l’ultima versione di LibreELEC e riproducetela con Etcher o con il Win32 Disk Imager su una scheda microSD. In alternativa, è possibile utilizzare LibreELEC USB-SD Creator, che rende inutile Etcher o Win32 Disk Imager.

LibreELEC USB-SD Creator
LibreELEC USB-SD Creator

Dopo l’installazione, inserire la scheda nel Raspberry Pi e avviare il sistema. Anche in questo caso, è necessaria una tastiera per definire le impostazioni necessarie, come la connessione di rete, la lingua e il layout della tastiera.

In pratica, si vedrà KODI, mentre LibreELEC rappresenta la sottostruttura e viene visualizzato con la propria icona tramite le impostazioni di KODI e viene anche configurato lì.

LibreELEC mit Kodi
LibreELEC con Kodi

Il funzionamento di KODI non è diverso da quello di altre piattaforme. È possibile accedere a supporti locali (ad esempio dischi rigidi USB) e a condivisioni nella rete locale e ottenere audio e video presentati in modo accattivante.

Musik in KODI
Musica in KODI
Videos mit Daten aus InternetMovieDatabase
Video con i dati di InternetMovieDatabase

Guida a KODI: Una buona introduzione e guida a KODI può essere trovata, ad esempio, su GIGA nell’articolo “The Kodi Guide: Basics, First Steps and Tricks” e naturalmente nella stessa Wiki di KODI.

Amazon Prime e Netflix in KODI su Raspberry Pi

Una delle domande più frequenti in rete su KODI è: come posso usare Amazon Prime o Netflix su KODI? La risposta è: non è possibile senza un grande sforzo. Ma: LibreELEC nella versione 9, attesa per la metà del 2018, si basa su KODI 18, anch’esso non ancora stabile, e utilizza il DRM Widevine per realizzare Netflix e Amazon Prime anche su Raspberry Pi. Questo non è molto banale perché solo Google Chrome supporta il Widevine DRM, che in realtà non è disponibile separatamente per le piattaforme ARM.

Se sapete come muovervi e avete molta fiducia, potete aggiornare LibreELEC all’attuale build alpha con KODI 18 e poi installare manualmente la libreria WideVine e gli addon per Netflix, AmazonPrime e persino SkyGo. Le istruzioni su come fare sono disponibili qui.

Netflix und Amazon Prime unter KODI
Netflix e Amazon Prime sotto KODI

Tuttavia, il tutto funziona ancora in modo molto “goffo”. Inoltre, il Raspberry Pi è limitato a 720p, altrimenti la potenza di elaborazione non è sufficiente per decodificare i flussi protetti. Con il Raspberry Pi 4, in futuro ci si potrà aspettare la riproduzione in FullHD o addirittura in 4K, se KODI e le estensioni supporteranno meglio la nuova unità grafica del Raspberry PIi 4.

Raspberry Pi NAS e archiviazione di rete propria

Il Raspberry Pi 3 Model B potrebbe non essere un grande successo in rete, ma è un’alternativa di spazio, denaro e risparmio energetico a un sistema NAS completo per archiviare foto e file a casa.

Cosa significa RAID?

RAID è l’abbreviazione di “Redundant Arrays of Independent Discs”, ovvero una disposizione ridondante di dischi rigidi indipendenti. L’utente può accedere a questa unità logica di più dischi rigidi come se fosse un unico disco. Il Raid 1 è spesso utilizzato per la sicurezza dei dati: Questa procedura è chiamata anche “mirroring”. Richiede almeno due dischi rigidi. I dati sono memorizzati su entrambi i dischi rigidi, quindi l’immagine di uno di essi viene letteralmente copiata. Ciò significa che se un disco rigido si guasta, è possibile accedere a tutti i dati. Esistono molti altri livelli RAID, tutti descritti nell’articolo “Maggiore sicurezza dei dati con i sistemi RAID”.

Al posto dei dischi interni, è possibile collegare una chiavetta USB di grandi dimensioni o dischi rigidi USB esterni. Non devono essere particolarmente veloci, poiché il Raspberry Pi dispone solo di interfacce USB 2.0 e anche l’interfaccia di rete dell’ultimo PI 3 B+ trasmette solo un massimo di 300 MBit/sec, mentre il PI 3B gestisce solo 90 MBit/sec, che corrispondono a circa 11 MByte/sec. Inoltre, non collegare più di un disco rigido che si alimenta tramite USB, altrimenti si rischia di sovraccaricare l’alimentatore.

Inoltre, il Raspberry Pi non offre un RAID hardware, per cui è necessario creare un RAID 1 software (mirror) per proteggersi dai guasti del disco, che richiede il doppio della capacità del disco rigido.

Per l’utilizzo di un NAS, abbiamo deciso di utilizzare OpenMediaVault. OpenMediaVault è una speciale distribuzione NAS basata su Debian GNU/Linux, anche per Raspberry Pi, e oltre all’archiviazione dei dati offre anche ampie funzioni MediaServer, come ad esempio

  • File server per file system ext2, ext3, ext4, XFS, JFS, NTFS, FAT32
  • Gestione di utenti e gruppi con quote e controllo degli accessi
  • Aggregazione dei collegamenti, Wake On LAN
  • RAID software con livelli 0, 1, 4, 5, 6 e 10 e JBOD, S.M.A.R.T.
  • Monitoraggio e rapporti di stato via e-mail
  • Protocolli: CIFS (Samba), FTP, NFS (versione 3 e 4), SSH, rsync, iSCSI, AFP e TFTP

OpenMediaVault è disponibile anche in una versione speciale per Raspberry Pi e viene costantemente aggiornato. Il software viene amministrato completamente tramite il browser web e non richiede quindi un display sul Raspberry Pi.

Dopo aver riportato l’immagine su una scheda microSD con Etcher o Win32 Disk Imager, avviare il Raspberry con una connessione LAN.

Prendete nota dell’indirizzo IP assegnato al Raspberry tramite il router, poiché lo userete per accedere a OpenMediaVault nel browser web.

IP im Heimnetz
IP nella rete domestica

Nel browser, inserite l’IP e utilizzate “admin” come utente e “openmediavault” come password. Entrambe possono essere modificate in seguito. È anche possibile assegnare un IP fisso nel frontend web.

Weboberfläche OpenMediaVault
Interfaccia web OpenMediaVault

Qui è possibile personalizzare OpenMediaVault in base alle proprie esigenze, ad esempio configurare gli archivi di dati, creare utenti e gruppi, condividere cartelle e configurare i servizi. Per l’accesso da client Windows è meglio usare SMB/CFIS, per Linux o Mac NFS. FTP è il protocollo più universale, ma richiede un client aggiuntivo e trasferisce i file in chiaro senza crittografia. Per la rete locale, tuttavia, è sufficiente.

La configurazione completa e il funzionamento di OpenMediaVault sono molto ben documentati sulla homepage e non dovrebbero essere un problema con una certa conoscenza dell’inglese.

I plugin

OpenMediaVault offre un’interfaccia plug-in e dispone già di alcune estensioni. Una interessante è USB Backup. Con questa estensione è possibile specificare che determinate cartelle vengano copiate automaticamente su determinati dispositivi di archiviazione USB quando vengono collegati. Questa funzione potrebbe già sostituire un RAID 1 permanente che richiede molto spazio di archiviazione.

All’indirizzo http://omv-extras.org si trovano altri plug-in che si possono scaricare e installare tramite l’interfaccia web di OpenMediaVault. Tra questi ci sono cose utili come un server Teamspeak, SFTP o webdav per le condivisioni di rete.

Il vostro cloud personale

È anche possibile avere una propria soluzione cloud, in modo da non dover affidare i propri dati a Dropbox, Google o Microsoft. La soluzione in questo caso è Owncloud per la condivisione e la collaborazione di dati, documenti, calendari e contatti, che funziona su un proprio server e può essere utilizzato praticamente ovunque con client desktop per Mac OS, Windows e Linux e client mobili per iOS e Android.

Owncloud
Owncloud

Purtroppo OwnCloud come piattaforma non è ancora disponibile come sistema completo per Raspberry Pi, quindi è necessario installare un database e un server web su Raspbian prima di poter configurare OwnCloud.

I passi necessari sono ben documentati sul sito web https://eigene-cloud-einrichten.de/. Le istruzioni ownCloud 10 Server on the Raspberry Pi sono utili anche per il progetto “own cloud”.

Attenzione: tuttavia, l’apertura all'”esterno” non è molto banale, soprattutto per i non addetti ai lavori, e può comportare notevoli rischi per la sicurezza a causa di una configurazione errata del router. Consigliamo quindi ai non addetti ai lavori di non farlo e di preferire le classiche soluzioni cloud, preferibilmente crittografate, come mostra il nostro articolo Crittografia nel cloud.

Dove posso trovare ulteriori informazioni e assistenza su Raspberry Pi?

In caso di problemi con il Raspberry Pi o con il suo software, la sezione Aiuto dell’organizzazione è a disposizione per offrire consigli e supporto.

Raspberry Pi Hilfeseite
Pagina di aiuto del Raspberry Pi

Esiste anche un forum aggiornato, molto frequentato. La documentazione tecnica per il Raspberry Pi è disponibile nella Documentazione Raspberry Pi.

Nella sezione tedesca, abbiamo particolarmente apprezzato https://tutorials-raspberrypi.de, http://raspberrypiguide.de/ e https://forum-raspberrypi.de.

Altrimenti, Google è vostro amico e vi guiderà in modo sicuro attraverso Internet con migliaia di risultati sull’argomento utilizzando i termini Raspberry Pi help o manual.

Conclusione

Questo articolo ha fornito solo una piccola panoramica di ciò che è già possibile fare con il Raspberry Pi via software. Forse sarete interessati a saperne di più sulle possibilità di programmazione e a creare i vostri grandi progetti.

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