Raspberry Pi — SBC e GPIO con Python

Se colleghi un segnale a 5V (es. proveniente da Arduino o da un sensore con logica 5V) direttamente a un pin GPIO, rischi di bruciare il chip BCM irrimediabilmente. Usa sempre un divisore di tensione o un level shifter per adattare i livelli logici.

A differenza di Arduino (che ha 6 pin analogici con ADC 10 bit), Raspberry Pi ha solo GPIO digitali. Non può leggere direttamente un potenziometro, una fotoresistenza LDR o qualsiasi sensore con uscita analogica.

import RPi.GPIO as GPIO

# BOARD: numerazione fisica del connettore (pin 1, 2, 3...40)
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)

# BCM: numerazione logica del chip BCM (GPIO17, GPIO27...)
# BCM è la più usata nei tutorial — corrisponde alle etichette del pinout
GPIO.setmode(GPIO.BCM)

# Schema: LED → [330Ω] → GPIO18 — Catodo LED → GND
# (3.3V max! Usare resistenza da 330Ω, non 220Ω come con Arduino)

import RPi.GPIO as GPIO
import time

GPIO.setmode(GPIO.BCM)       # usa numerazione BCM
GPIO.setup(18, GPIO.OUT)     # GPIO18 come uscita

try:
    while True:
        GPIO.output(18, GPIO.HIGH)  # LED acceso → 3.3V
        time.sleep(1)
        GPIO.output(18, GPIO.LOW)   # LED spento → 0V
        time.sleep(1)

except KeyboardInterrupt:
    pass                          # Ctrl+C per uscire

finally:
    GPIO.cleanup()               # SEMPRE: rilascia i pin alla fine

# Pulsante: un terminale → GPIO23, altro → GND
# PUD_UP: resistenza di pullup interna → 3.3V quando il pulsante è aperto

import RPi.GPIO as GPIO
import time

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(18, GPIO.OUT)                      # LED
GPIO.setup(23, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)  # pulsante con pullup

try:
    while True:
        stato = GPIO.input(23)      # legge il pin
        if stato == GPIO.LOW:       # LOW = pulsante premuto (pullup)
            GPIO.output(18, GPIO.HIGH)
            print("Pulsante premuto — LED acceso")
        else:
            GPIO.output(18, GPIO.LOW)
        time.sleep(0.05)           # 50 ms polling

except KeyboardInterrupt:
    pass
finally:
    GPIO.cleanup()

# Installazione: pip install adafruit-circuitpython-dht
# Schema: DHT11 pin dati → GPIO4 (con resistenza 10kΩ pullup a 3.3V)

import adafruit_dht
import board
import time

sensore = adafruit_dht.DHT11(board.D4)   # sensore su GPIO4

while True:
    try:
        temperatura = sensore.temperature
        umidita = sensore.humidity
        print(f"Temperatura: {temperatura}°C  Umidità: {umidita}%")
    except RuntimeError as e:
        # Il DHT11 può fallire una lettura su 10 — è normale
        print(f"Lettura fallita: {e} — riprovo...")
    time.sleep(2)                          # DHT11: max 1 lettura ogni 2 sec

from gpiozero import LED, Button
from signal import pause

led = LED(18)
button = Button(23)

# Associa automaticamente il pulsante al LED
button.when_pressed = led.on
button.when_released = led.off

# Mantieni il programma in esecuzione
pause()

Molti progetti professionali usano entrambi: Arduino come front-end per il controllo in tempo reale di sensori e attuatori (lettura analogica, PWM preciso, timing critico), connesso via UART a Raspberry Pi che gestisce il backend (elaborazione complessa, interfaccia web, connessione cloud, machine learning). Arduino fa il lavoro sporco vicino al hardware, Raspberry Pi fa il lavoro intelligente nel software.

• Raspberry Pi è un SBC — ha un OS Linux completo, CPU multi-core, RAM, USB, HDMI, Wi-Fi. Arduino è un microcontrollore — esegue un solo sketch in loop, senza OS, ma con risposta deterministica in microsecondi
• I GPIO operano a 3.3V (non 5V come Arduino). Raspberry Pi non ha ADC — per leggere segnali analogici serve un chip esterno (es. MCP3008 via SPI)
• I protocolli di comunicazione: I²C (2 fili, multi-device, fino a 400 kHz), SPI (4 fili, full-duplex, veloce, un CS per device), UART (2 fili, asincrono, comunicazione seriale punto-punto)
• Programmazione GPIO in Python: GPIO.setmode(BCM) → GPIO.setup(pin, OUT/IN) → GPIO.output()/GPIO.input() → GPIO.cleanup() nel blocco finally. La libreria gpiozero semplifica ulteriormente il codice
• Scegli Arduino per: sensori analogici, timing preciso, basso consumo, semplicità. Scegli Raspberry Pi per: web server, computer vision, machine learning, interfaccia utente. Spesso si usano insieme nello stesso progetto