Viskas, ką reikia žinoti apie „Raspberry Pi GPIO“ segtukus

Skelbimas

„Raspberry Pi“ yra pigus ir mažas kompiuteris, galintis atlikti daugybę užduočių, įskaitant retro žaidimai ir buvimas a namų žiniasklaidos centras Įdiekite „Kodi“, kad jūsų aviečių pi taptų namų laikmenų centruJei turite „Raspberry Pi“, galite ją paversti pigiu, bet efektyviu namų žiniasklaidos centru, tiesiog įdiegę „Kodi“. Skaityti daugiau . Pi taip pat daug dėmesio skiria švietimui Subraižyti Darbo pradžia su „Raspberry Pi“ įbrėžimuMūsų „Scratch“ pamoka leidžia smagiai praleisti laiką su „Raspberry Pi“, net jei jūs nežinote, kaip koduoti. Skaityti daugiau ir „Minecraft Pi“ leidimas Sužinokite „Python“ ir elektroniką naudodamiesi „Minecraft Pi Edition“Ar visada norėjote išmokti koduoti, bet nežinojote nuo ko pradėti? Sužinokite, kaip valdyti „Minecraft“ „Raspberry Pi“, naudojant „Python“ ir keletą paprastų elektronikos elementų. Skaityti daugiau skirtas padėti jauniems žmonėms išmokti koduoti, o GPIO segtukai (Bendrosios paskirties įvestis / išvestis) atveria visą „pasidaryk pats“ elektroninių prekių kūrimo ir išradimų pasaulį.

Kas yra „Raspberry Pi GPIO“ segtukai?

Šiame straipsnyje mes jums papasakosime viską, ką turite žinoti apie „Pi’s GPIO“ segtukus: ką jie gali padaryti, kaip juos naudoti ir kokias klaidas reikia vengti juos naudojant.

Pastaba prieš pradedant: Skirtingi Pi pakeitimai gali skirtis atsižvelgiant į jų kaiščius! Prieš pritvirtindami ką nors prie savo lentos, įsitikinkite, kad naudojate teisingas. Greitas būdas patikrinti yra įvesti pinout į savo „Raspberry Pi“ terminalą, kuris pateiks dabartinės sąrankos schemą.

GPIO kaiščiai yra integruoti į kompiuterio plokštę. Vartotojas gali valdyti jų elgesį, kad leistų nuskaityti duomenis iš jutiklių ir valdyti tokius komponentus kaip šviesos diodai, varikliai ir ekranai. Senesni „Pi“ modeliai turėjo 26 GPIO kaiščius, o naujesni modeliai - 40. Ši diagrama parodo, ką daro kiekvienas kaištis:

Aukščiau pažymėtoje diagramoje galite pamatyti, kad yra skirtingų tipų GPIO kaiščių, kurie tarnauja skirtingais tikslais. Interaktyvią šios diagramos versiją galite rasti apsilankę pinout.xyz Jame taip pat išdėstytas vienas iš pirmųjų painiojamų dalykų, su kuriais turėsite susidurti. Kiekvienas kaištis yra pritvirtintas dviem skaičiais. Jos LENTA skaičius (skaičiai apskritime) ir jo BCM („Broadcom SOC“ kanalas) numeris. Galite pasirinkti, kurią konvenciją naudoti rašant Python kodą:

1 - GPIO / BCM numeracija. GPIO.setmode (GPIO.BCM) # 2 - plokštės numeracija. GPIO.setmode (GPIO.BOARD)

Kiekviename projekte galite naudoti tik vieną konvenciją, todėl pasirinkite ją ir laikykitės jos. Nei viena iš konvencijų nėra „teisinga“, todėl eikite su tuo, kas jums yra prasmingiausia. Verta paminėti, kad kai kurie periferiniai įrenginiai priklauso nuo GPIO / BCM numeravimo.

Prie šio straipsnio laikysimės LENTA numeracija. Taigi, ką iš tikrųjų daro kaiščiai?

Maitinimo kaiščiai

Pradėkime nuo elektros kontaktų. „Raspberry Pi“ gali tiek tiek 5 V (2 ir 4 kaiščiai), tiek 3,3 V (1 ir 17 kaiščiai) galią. Tai taip pat numato žemės (GND) 6, 9, 14, 20, 25, 30, 34 ir 39 kaiščių grandinėms.

Deja, nėra vieno atsakymo, kiek gali išnaudoti 5v galios kaiščiai, nes tai priklauso nuo to, kokį maitinimo šaltinį naudojate, o kokį kitą komponentai, kuriuos pritvirtinote prie savo Pi. „Raspberry Pi 3“ iš savo maitinimo šaltinio sunaudos tik 2,5A, o įkrovai ir normaliai be galvos reikia maždaug 750mA. operacija. Tai reiškia, kad jei naudojate 2,5A maitinimo šaltinį, 5v kaiščiai gali tiekti maksimalią maždaug 1,7A srovę. Erzinančiai, tai skiriasi skirtinguose Pi modeliuose, nes šioje lentelėje parodyta:

Daugeliui vartotojų, pradedančių nuo Pi, tai nebus problema, tačiau reikia atsiminti, kai praleidžiate daugiau laiko su GPIO segtukais.

3.3v kaiščiai yra šiek tiek paprastesni, nes pastarosios „Raspberry Pi“ versijos (modelis B + ir naujesnės versijos) suteikia iki 500mA viso, o senesni modeliai teikia tik 50mA. Atminkite, kad ši srovė taip pat naudojama ir visuose kituose GPIO segtukuose!

Taigi šie kaiščiai gali suteikti galios jūsų komponentams, tačiau jie tai daro. Tikri linksmi dalykai gaunami iš likusių kaiščių.

Standartinis GPIO

Aukščiau esančioje diagramoje, nepaisydami maitinimo kaiščių, pamatysite, kad kai kurie yra pažymėti skirtingomis spalvomis. Žali kaiščiai yra standartiniai GPIO kaiščiai, ir tai jūs naudosite daugumai pradedančiųjų projektų. Šie kaiščiai yra pajėgūs 3.3v išėjimas, taip pat vadinamas kaiščio nustatymu AUKŠTAS kode. Kai išvesties kaištis yra MAŽAI tai reiškia, kad jis tiesiog teikia 0v.

Jie taip pat geba imti įvestis iki 3,3v, kurį kaištis skaito kaip AUKŠTAS.

Nepateikite kaiščių, didesnių kaip 3,3v: tai greitas būdas kepti savo Pi!

Norėdami gauti puikų vadovą, kaip pradėti naudoti GPIO kaiščius paprastame projekte, išbandykite mūsų Darbo su Raspberry Pi GPIO pradžia Darbo su „GPIO“ pradžia naudojant „Raspberry Pi“Jei vis dėlto Arduinas buvo šaunus, tiesiog palaukite, kol pateksite į savo rankas ant Raspberry Pi - šie dalykai yra nuostabūs. Tai ne tik visiškai veikiantis kompiuteris, bet ir ... Skaityti daugiau .

Šiame straipsnyje aptarsime kai kuriuos kaiščius su specialiu naudojimu, tačiau galite naudoti bet kokius kaiščius išskyrus maitinimo kaiščius ir 27 ir 28 kaiščius kaip įprasti GPIO kaiščiai.

PWM

PWM (impulsų pločio moduliavimas) yra naudojamas su komponentais, tokiais kaip varikliai, servos ir LED, siunčiant trumpus impulsus, kad būtų galima kontroliuoti, kiek energijos jie gauna. Mes tai naudojome su Arduino savo Galutinis LED juostų mokymo vadovas Galutinis LED šviesos juostelių prijungimo prie „Arduino“ vadovasVienas iš labiausiai paplitusių LED gaminių yra LED juostelė. Šiame straipsnyje aptarsime, kaip nustatyti du labiausiai paplitusius tipus su Arduino. Skaityti daugiau .

PWM taip pat įmanomas Pi. 12 kaištis (GPIO 18) ir 35 kaištis (GPIO 35) yra aparatūros, galinčios PWM, nors Pi taip pat gali pateikti programinės įrangos PWM per tokias bibliotekas kaip kiaulė.

Norėdami supažindinti su PWM reikalingu kodu, tai paprasta LED šviesumo pamoka turėtų padėti pritraukti jus.

UART

8 ir 10 kaiščiai (GPIO 14 ir 15) yra UART kaiščiai, skirti susisiekti su Pi naudojant nuoseklųjį prievadą. Tam tikrose situacijose galite tai padaryti, tačiau daugumai pradedančiųjų reikia prisijungti prie jūsų Pi be galvos per SSH „Raspberry Pi“ paruošimas naudoti be galvų su SSH„Raspberry Pi“ gali priimti SSH komandas, kai yra prijungtas prie vietinio tinklo (per „Ethernet“ arba „Wi-Fi“), kad galėtumėte lengvai jį nustatyti. SSH pranašumai neapsiriboja kasdieniu atranka ... Skaityti daugiau arba naudojant VNC Kaip paleisti nuotolinį darbalaukį naudojant Raspberry Pi su VNCKą daryti, jei jums reikia prieigos prie „Raspberry Pi“ darbalaukio iš savo asmeninio ar nešiojamojo kompiuterio, neprijunkite klaviatūros, pelės ir monitoriaus? Čia ateina VNC. Skaityti daugiau tikriausiai bus lengviau.

Jei jus domina išsamus vaizdas, kaip veikia nuoseklieji kaiščiai, tai puikus gruntas.

SPI

SPI (nuosekliosios periferinės sąsajos magistralė) yra būdas susisiekti su tokiais prietaisais kaip RFID skaitytuvas, kurį mes naudojome „Pasidaryk pats“ „Smart Lock“ su „Arduino“ ir RFID „Pasidaryk pats“ „Smart Lock“ su „Arduino“ ir RFIDŠtai kaip sukurti paprastą RFID pagrįstą intelektualųjį užraktą, naudojant „Arduino“ kaip pagrindą ir keletą pigių komponentų. Skaityti daugiau projektas.

Tai leidžia įrenginiams sinchroniškai susisiekti su Raspberry Pi, tai reiškia, kad tarp meistras ir vergas prietaisai. Jei kada nors naudojote a mažas jutiklinis ekranas jūsų Pi, taip jie bendravo.

„Raspberry Pi“ yra įvairių įrenginių ir išplėstinių HAT, kurie naudoja SPI, ir tai gali atverti jūsų projektus kur kas daugiau aparatinės įrangos, nei gali išlaikyti įprastas GPIO segtukas. Tačiau norint, kad jis veiktų, reikia gana daug laidų. Čia yra išsami SPI apžvalga Raspberry Pi fondo svetainė.

19, 21, 23, 24, 25 kaiščiai ir 26 (GPIO 10, 9, 11, 8, GND ir GPIO 26) yra naudojami prisijungti prie SPI įrenginio, ir jie visi yra reikalingi sklandžiam veikimui. Geras būdas išvengti visų spagečių yra nusipirkti iš anksto paruoštą plėtinį, pvz Protas HAT, kuris tilptų ant jūsų lentos ir aprūpintų ją LED matrica ir plačiu jutiklių masyvu. Tai buvo mėgstamiausia jau keletą metų ir buvo net naudojamas Tarptautinėje kosminėje stotyje atlikti keletą eksperimentų!

SPI protokolas neįgalinamas kaip standartinis „Raspbian“, tačiau jį galima įgalinti „Raspi-config“ faile kartu su I2C.

I2C

I2C (integruota grandinė) yra panašus į SPI, tačiau paprastai manoma, kad jį lengviau nustatyti ir naudoti. Jis palaiko asinchroniškai ir gali išlaikyti tiek įvairių įrenginių, kiek reikia, jei kiekvienas iš jų turi unikalias adresų vietas I2C magistralėje. Dėl šios adresų sistemos Pi reikia tik dviejų I2C kaiščių - 3 kaiščio (GPIO 2) ir 5 kaiščio (GPIO 3), todėl jį naudoti daug paprasčiau nei SPI.

Nedidelis „I2C“ pėdsakas atveria daugybę galimybių. Naudojant standartinius GPIO kaiščius, LCD ekrano ir kai kurių mygtukų nustatymas užimtų beveik kiekvieną smeigtuką, naudojant „I2C“ įrenginį, pvz. „Adafruit“ neigiamas LCD valdiklis sumažina jį iki dviejų kaiščių!

„Sparkfun“ turi a visiškai panaikinta SPI ir I2C kartu su pavyzdžiais, kaip pradėti.

27 ir 28 kaiščiai (pažymėti ID_SD ir ID_SC) taip pat yra I2C. „Pi“ naudoja vidinėms funkcijoms, taip pat kai kurias „HAT“ plokštes. Paprastai nesijaudink su jais, nebent tu tikrai žinok, ką darai!

Raspberry Pi: GPIO smeigtukas viskam!

Raspberry Pi yra Šveicarijos armijos šiuolaikinio kompiuterio peilis. Kartu su didžiuliu kiekiu nuostabus kasdienis vartojimas, tai taip pat atveria galimybę visiems patiems pasidaryti savo šaunius kūrinius.

Daug Raspberry Pi pradedančiųjų projektai 11 geriausių „Raspberry Pi“ projektų pradedantiesiemsŠie „Raspberry Pi“ projektai pradedantiesiems yra puikūs norint pradėti naudotis bet kokio „Raspberry Pi“ modelio galimybėmis. Skaityti daugiau naudokitės šiame straipsnyje aptartais protokolais, o geriausias būdas mokytis yra praktinis požiūris. Toliau stenkitės linksmintis!