Home-theater-designers
Raspberry Pi on halpa ja pieni tietokone, joka pystyy suorittamaan valtavan määrän tehtäviä, mukaan lukien retro -pelaamista ja oleminen a kodin mediakeskus . Pi keskittyy myös voimakkaasti koulutukseen, sekä Scratch- että Minecraft Pi -versio Tarkoituksena on auttaa nuoria oppimaan koodaamaan ja GPIO -nastat ( Yleiskäyttöinen tulo/lähtö ) avaa koko DIY -elektronisen tinkimisen ja keksintöjen maailman.
Mitä Raspberry Pi GPIO -nastat ovat?
Tässä artikkelissa kerromme sinulle kaiken, mitä sinun tarvitsee tietää Pi: n GPIO -nastoista: mitä he voivat tehdä, miten niitä käytetään ja mitä virheitä vältetään niiden käytön aikana.
Huomautus ennen kuin aloitamme: Pi: n eri versiot voivat vaihdella niiden nastojen mukaan! Ennen kuin kiinnität mitään taululle, varmista, että käytät oikeita levyjä. Nopea tapa tarkistaa on kirjoittaa Sokka irti Raspberry Pi -päätteeseesi, joka tuo näkyviin kaavion nykyisestä asetuksestasi.
GPIO -nastat on integroitu tietokoneen piirilevyyn. Käyttäjä voi hallita niiden käyttäytymistä, jotta he voivat lukea tietoja antureista ja ohjata komponentteja, kuten LED -valoja, moottoreita ja näyttöjä. Vanhemmissa Pi -malleissa oli 26 GPIO -nastaa, kun taas uudemmissa malleissa on 40. Tämä kaavio näyttää, mitä kukin tappi tekee:
Yllä olevasta kaaviosta näet, että on olemassa erilaisia GPIO -nastoja, jotka palvelevat eri tarkoituksia. Löydät interaktiivisen version tästä kaaviosta osoitteessa pinout.xyz Siinä esitetään myös yksi ensimmäisistä hämmentävistä asioista, joiden kanssa joudut taistelemaan. Jokaisessa nastassa on kaksi numeroa. Sen HALLITUS numero (ympyrän numerot) ja sen BCM (Broadcom SOC -kanava) numero. Voit valita, mitä käytäntöä käytät, kun kirjoitat Python -koodisi:
# 1 - GPIO/BCM Numbering
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
# 2 - Board Numbering
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
Voit käyttää vain yhtä käytäntöä kussakin projektissa, joten valitse yksi ja pidä siitä kiinni. Kumpikaan sopimus ei ole 'oikea', joten mene sen mukaan, kumpi on sinulle järkevin. On kuitenkin syytä huomata, että tietyt oheislaitteet tukevat GPIO/BCM -numerointia.
Tässä artikkelissa pidämme kiinni HALLITUS numerointi. Joten mitä nastat todella tekevät?
Virta -nastat
Aloitetaan tehonappeista. Raspberry Pi voi antaa sekä 5v (nastat 2 ja 4) että 3,3v (nastat 1 ja 17) tehon. Se tarjoaa myös maahan (GND) piireissä 6, 9, 14, 20, 25, 30, 34 ja 39.
Valitettavasti ei ole yhtä ainoaa vastausta siihen, kuinka paljon virtaa 5 V: n virtatapit voivat ottaa, koska se riippuu siitä, mitä virtalähdettä käytät ja mitä muita komponentteja olet liittänyt Pi -laitteeseesi. Raspberry Pi 3 ottaa virtalähteestään vain 2,5 A: n virran ja vaatii noin 750 mA käynnistystä ja normaalia päätä käyttämättä. Tämä tarkoittaa, että jos käytät 2,5 A: n virtalähdettä, 5 V: n nastat voivat syöttää yhteensä noin 1,7 A. Ärsyttävää, tämä vaihtelee kuitenkin Pi -mallien välillä, kuten tämä taulukko osoittaa:
Kuva: raspberrypi.org
Useimmille käyttäjille, jotka vasta aloittavat Pi: n, tämä ei ole ongelma, mutta se on pidettävä mielessä, kun vietät enemmän aikaa GPIO -nastojen kanssa.
3.3 V: n nastat ovat hieman yksinkertaisempia, ja viimeisimmät Raspberry Pi -versiot (malli B+ eteenpäin) tarjoavat jopa 500 mA yhteensä, ja vanhemmat mallit tarjoavat vain 50 mA . Huomaa, että tämä virta on jaettu myös kaikkiin muihin GPIO -nastoihin!
Joten nämä nastat voivat antaa virtaa komponenteillesi, mutta se on kaikki, mitä he tekevät. Todellinen hauska juttu tulee muista nastoista.
Vakio GPIO
Yllä olevassa kaaviossa, jättäen virtanapit huomiotta, näet, että jotkut on merkitty eri väreillä. Vihreät nastat ovat tavallisia GPIO -nastoja, ja niitä käytät useimmissa aloittelijoille. Nämä nastat kykenevät 3,3 voltin jännitteeseen lähtö , jota kutsutaan myös tapin asettamiseksi KORKEA koodissa. Kun ulostulonappi on MATALA tämä tarkoittaa, että se tarjoaa vain 0v.
mikä kirja minun pitäisi lukea seuraava generaattori
He pystyvät myös ottamaan tulo jopa 3.3v, jonka nasta lukee KORKEA .
Älä käytä nastoja yli 3,3 V: n: tämä on nopea tapa paistaa Pi!
Saat upean oppaan GPIO -nastojen käytön aloittamiseen yksinkertaisessa projektissa kokeilemalla Aloitus Raspberry Pi GPIO -projektilla.
Vaikka tässä artikkelissa käsitellään joitakin tappeja erikoiskäyttöön, voit käyttää mitä tahansa nastoja paitsi nastat ja nastat 27 ja 28 tavallisina GPIO -nastoina.
PWM
PWM (Pulse Width Modulation) käytetään komponenttien, kuten moottoreiden, servojen ja LEDien kanssa, lähettämällä lyhyitä pulsseja ohjaamaan kuinka paljon tehoa ne saavat. Käytimme sitä Arduinon kanssa Lopullinen opas LED -nauhojen opetusohjelmaan .
PWM on myös mahdollista Pi: llä. Nasta 12 (GPIO 18) ja nasta 35 (GPIO 35) ovat laitteistopohjaisia PWM -ominaisuuksia, mutta Pi pystyy myös tarjoamaan PWM -ohjelmistoja kirjastojen, kuten halpa .
PWM -koodin esittely on yksinkertainen LED -kirkkauden opetusohjelma pitäisi auttaa pääsemään liikkeelle.
UART
Nastat 8 ja 10 (GPIO 14 ja 15) ovat UART -nastoja, jotka on suunniteltu kommunikoimaan Pi: n kanssa sarjaportin kautta. On tiettyjä tilanteita, joissa haluat ehkä tehdä tämän, mutta useimmille aloittelijoille, jotka muodostavat yhteyden Pi -laitteeseesi päättömästi SSH: n kautta tai käyttämällä VNC: tä on varmaan helpompaa.
Jos olet kiinnostunut yksityiskohtaisesta näkymästä sarjatappien toiminnasta, tämä on hieno pohjamaali .
SPI
SPI (Serial Peripheral Interface Bus) on tapa kommunikoida sellaisten laitteiden kanssa, kuten RFID -lukija, jota käytimme DIY Smart Lockissa Arduino- ja RFID -projektissa.
Sen avulla laitteet voivat kommunikoida Raspberry Pi: n kanssa synkronisesti, mikä tarkoittaa, että paljon enemmän dataa voi siirtyä hallita ja orja laitteet. Jos olet koskaan käyttänyt a pieni kosketusnäyttö Pi: lle he kommunikoivat näin.
Kuva: Gareth Halfacree/ flickr.com
Raspberry Pi: lle on erilaisia laitteita ja laajennushattuja, jotka käyttävät SPI: tä, ja se voi avata projektisi paljon enemmän laitteistolle kuin tavalliset GPIO -nastat voivat kestää. Se vaatii kuitenkin melko paljon johtoja, jotta se toimisi. Siellä on perusteellinen yleiskatsaus SPI: stä Raspberry Pi -säätiön verkkosivusto .
Nastat 19, 21, 23, 24, 25 ja 26 (GPIO 10, 9, 11, 8, GND ja GPIO 26) käytetään yhteyden muodostamiseen SPI -laitteeseen, ja niitä kaikkia tarvitaan moitteettomaan toimintaan. Hyvä tapa välttää kaikki spagetit on ostaa valmiiksi tehty laajennus, kuten Sense HAT , joka sopii levyn päälle ja tarjoaa sille LED -matriisin ja laajan valikoiman antureita. Se on ollut suosikki jo useita vuosia, ja se oli jopa käytetään kansainvälisellä avaruusasemalla tehdä joitain kokeita!
SPI-protokolla ei ole vakiona käytössä Raspbianissa, mutta se voidaan ottaa käyttöön raspi-config-tiedostossa yhdessä I2C: n kanssa.
I2C
I2C (Integroitu piiri) on samanlainen kuin SPI, mutta sen katsotaan yleensä olevan helpompi asentaa ja käyttää. Se kommunikoi asynkronisesti ja pystyy ylläpitämään niin monta eri laitetta kuin tarvitaan, jos niillä jokaisella on yksilölliset osoitepaikat I2C -väylällä. Tämän osoitejärjestelmän ansiosta Pi tarvitsee vain kaksi I2C-nastaa --- nasta 3 (GPIO 2) ja nasta 5 (GPIO 3), mikä tekee siitä paljon helpomman käyttää kuin SPI.
I2C: n pieni jalanjälki avaa valtavan määrän mahdollisuuksia. Tavallisilla GPIO -nastoilla LCD -näytön ja joidenkin painikkeiden asettaminen vie melkein kaikki nastat käyttämällä I2C -laitetta, kuten Adafruit Negatiivinen LCD -ohjain laskee sen vain kahteen nastaan!
Sparkfunilla on SPI ja I2C ovat täynnä esimerkkejä, joilla pääset alkuun.
Nastat 27 ja 28 (merkitty ID_SD ja ID_SC) ovat myös I2C. Pi käyttää niitä sisäisiin toimintoihin ja myös joitain HAT -levyjä. Pääsääntöisesti älä sekoita heidän kanssaan, ellet sinä Todella tiedä mitä teet!
Raspberry Pi: GPIO -nasta kaikkeen!
Raspberry Pi on Sveitsin armeijan veitsi nykyaikaisella tietokoneella. Yhdessä valtavan määrän kanssa loistava päivittäinen käyttö , se avaa myös kaikille mahdollisuuden tehdä omia hienoja luomuksia.
Monet Raspberry Pi aloittelijaprojektit Käytä tässä artikkelissa käsiteltyjä protokollia, ja käytännönläheinen lähestymistapa on paras tapa oppia. Jatka tinkimistä ja pidä hauskaa!
Jaa Jaa Tweet Sähköposti Tästä syystä FBI antoi varoituksen Hive Ransomware -ohjelmastaFBI antoi varoituksen erityisen ikävästä ransomware -kannasta. Tästä syystä sinun on oltava erityisen varovainen Hive -lunnasohjelmista.
Lue seuraava Liittyvät aiheet- tee-se-itse
- Raspberry Pi
- GPIO
Ian Buckley on freelance -toimittaja, muusikko, esiintyjä ja videotuottaja, joka asuu Berliinissä, Saksassa. Kun hän ei kirjoita tai ei ole lavalla, hän hieroo DIY -elektroniikkaa tai koodia toivoessaan tulla hulluksi tiedemieheksi.
Lisää Ian Buckleyltätilaa uutiskirjeemme
Liity uutiskirjeeseemme saadaksesi teknisiä vinkkejä, arvosteluja, ilmaisia e -kirjoja ja ainutlaatuisia tarjouksia!
Klikkaa tästä tilataksesi