Pilotare le uscite GPIO di Raspberry tramite Server TCP/IP sviluppato in Java e client Android

Obiettivo: Accendere e spegnere tre LED tramite Raspberry via Server Java TCP/IP e Client Android.

Componenti:

Raspberry Pi 3 Model B+ oppure Raspberry Pi 4 Model B+
N.1 LED Rosso
N.1 LED Giallo
N.1 LED Verde
N.3 resistenze da 220 ohm

Teoria:

Alla base di questa esercitazione c’è Raspberry e la libreria Pi4J.

Raspberry Pi 3 Model B+ è la versione finale della famiglia Raspberry Pi 3 (https://www.raspberrypi.org/products/raspberry-pi-3-model-b-plus/).

Queste le caratteristiche:

Broadcom BCM2837B0, Cortex-A53 (ARMv8) 64-bit SoC @ 1.4GHz
1GB LPDDR2 SDRAM
4GHz and 5GHz IEEE 802.11.b/g/n/ac wireless LAN, Bluetooth 4.2, BLE
Gigabit Ethernet over USB 2.0 (maximum throughput 300 Mbps)
Extended 40-pin GPIO header
Full-size HDMI
4 USB 2.0 ports
CSI camera port for connecting a Raspberry Pi camera
DSI display port for connecting a Raspberry Pi touchscreen display
4-pole stereo output and composite video port
Micro SD port for loading your operating system and storing data
5V/2.5A DC power input
Power-over-Ethernet (PoE) support (requires separate PoE HAT)

Raspberry Pi 4 Model B è l’ultima versione di Raspberry (https://www.raspberrypi.org/products/raspberry-pi-4-model-b/).

Queste le caratteristiche:

Processore 1.5GHz quad-core 64-bit ARM Cortex-A72 CPU ( about 3x performance)
1GB, 2GB o 4GB di LPDDR4 SDRAM
Gigabit Ethernet
Dual-band 802.11ac wireless rete
Bluetooth 5.0
2 porte USB 3.0 e 2 porte USB 2.0
Supporto dual monitor, con risoluzione fino a 4K
VideoCore VI Graphics supporta OpenGL ES 3.x
4Kp60 hardware decode di HEVC video
Compatibilità con i precedenti prodotti Raspberry Pi

Ed infine la libreria to Pi4J (https://pi4j.com/1.2/index.html).

Questa libreria ha lo scopo di fornire un’API di I/O orientata agli oggetti implementata per i programmatori Java per accedere alle funzionalità di I/O complete della piattaforma Raspberry Pi. Questo progetto astrae l’integrazione nativa di basso livello e il monitoraggio degli interrupt per consentire ai programmatori Java di concentrarsi sull’implementazione della logica di business dell’applicazione.

Come funziona il progetto:

Il progetto è suddiviso in 2 gruppi, il server e il client.

Il server viene realizzato tramite Raspberry sul quale viene fatto girare il Server TCP/IP Multithreading.

Il server in base a semplici comandi tipo “ON RED”, “OFF RED”, “BLINK RED”, “ON YELLOW”, “OFF YELLOW”, “BLINK YELLOW”, “ON GREEN”, “OFF GREEN”, “BLINK GREEN” tutti ovviamente senza virgolette, accende, spegne e fa lampeggiare i vari LED collegati alle porte GPIO di Raspberry.

Il client invece è realizzato tramite Android Studio.

Il client ha una Activity contenente due Editbox per digitare l’indirizzo IP e la porta di funzionamento del server e 11 bottoni in grado di eseguire la connessione, accendere, spegnere, far lampeggiare i LED e disconnettersi dal server.

È possibile anche utilizzare Putty da un qualsiasi PC, connettersi in modalità RAW all’indirizzo di Raspberry e alla porta 1050.