Minden, amit a Raspberry Pi GPIO csapokról tudni kell

Minden, amit a Raspberry Pi GPIO csapokról tudni kell

A Raspberry Pi egy olcsó és apró számítógép, amely hatalmas feladatokra képes, beleértve retro játék és lévén a otthoni médiaközpont . A Pi is nagy hangsúlyt fektet az oktatásra, mind a Scratch, mind a Minecraft Pi kiadás célja, hogy segítse a fiatalokat a kódolás megtanulásában, és a GPIO csapokat ( Általános célú bemenet/kimenet ) a barkácsolás elektronikus barkácsolásának és feltalálásának egész világát nyitja meg.





Mik azok a Raspberry Pi GPIO csapok?

Ebben a cikkben mindent elmondunk, amit a Pi GPIO csapjairól tudni kell: mit tehetnek, hogyan kell használni, és milyen hibákat kell elkerülni használatuk során.





Megjegyzés, mielőtt elkezdenénk: A Pi különböző változatai a csapjaiktól függően változhatnak! Mielőtt bármit csatlakoztatna a táblához, győződjön meg arról, hogy a megfelelőket használja. Az ellenőrzés gyors módja a gépelés kitűz a Raspberry Pi termináljába, amely megjeleníti az aktuális beállítás diagramját.





A GPIO csapok a számítógép áramköri lapjába vannak beépítve. Viselkedésüket a felhasználó szabályozhatja, hogy lehetővé tegye számukra az érzékelők adatainak kiolvasását, valamint vezérlőelemeket, például LED -eket, motorokat és kijelzőket. A Pi régebbi modelljei 26 GPIO tűvel rendelkeztek, míg az újabb modellek mindegyike 40. Ez a táblázat azt mutatja, hogy az egyes csapok mit tesznek:

A fenti címkézett diagramon láthatja, hogy különböző típusú GPIO csapok vannak, amelyek különböző célokat szolgálnak. A diagram interaktív változatát a következő címen találja pinout.xyz Ez is felvázolja az egyik első zavaros dolgot, amellyel meg kell küzdenie. Minden csaphoz két szám van csatolva. Az TÁBLA szám (a körben lévő számok) és annak BCM (Broadcom SOC csatorna) száma. Kiválaszthatja, hogy melyik konvenciót használja a Python -kód beírásakor:



# 1 - GPIO/BCM Numbering
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
# 2 - Board Numbering
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)

Minden projektben csak egy konvenciót használhat, ezért válasszon egyet, és tartsa be magát. Egyik konvenció sem „helyes”, ezért válassza azt, amelyik a legértelmesebb az Ön számára. Érdemes azonban megjegyezni, hogy bizonyos perifériák a GPIO/BCM számozásra támaszkodnak.

Ehhez a cikkhez ragaszkodunk TÁBLA számozás. Tehát mit csinálnak a csapok valójában?





Power Pins

Kezdjük a tápcsatlakozókkal. A Raspberry Pi 5 V -os (2 -es és 4 -es érintkezők) és 3,3 V -os (1 -es és 17 -es érintkezők) áramot tud biztosítani. Azt is biztosítja a talaj (GND) a 6., 9., 14., 20., 25., 30., 34. és 39. érintkezők áramköreihez.

Sajnos nincs egyetlen válasz arra, hogy az 5 V -os tápkábel mekkora áramot tud levenni, mivel függ attól, hogy milyen tápegységet használ, és milyen egyéb alkatrészeket csatlakoztatott a Pi -hez. A Raspberry Pi 3 csak 2,5 A -t vesz fel a tápegységből, és körülbelül 750 mA -re van szüksége a rendszerindításhoz és a normál fej nélküli működéshez. Ez azt jelenti, hogy ha 2,5 A -os tápegységet használ, akkor az 5 V -os csapok körülbelül 1,7 A maximális áramot tudnak szolgáltatni. Bosszantó, de ez a Pi modellek között változik, amint ez a táblázat mutatja:





Kép jóváírása: raspberrypi.org

A legtöbb felhasználó számára, akik most kezdik használni a Pi -t, ez nem jelent problémát, de ezt szem előtt kell tartani, amikor több időt tölt a GPIO csapokkal.

A 3,3 V -os érintkezők valamivel egyszerűbbek, a legújabb Raspberry Pi felülvizsgálatok (B+ modelltől kezdve) akár 500 mA teljes, a régebbi modellek pedig csak 50mA . Ne feledje, hogy ez az áram az összes többi GPIO -n is megtalálható!

Tehát ezek a csapok áramot szolgáltathatnak az alkatrészekhez, de ez minden. Az igazi szórakoztató dolgok a többi csapból származnak.

Standard GPIO

A fenti táblázatban, figyelmen kívül hagyva a tápcsapokat, látni fogja, hogy egyesek különböző színekkel vannak megjelölve. A zöld csapok szabványos GPIO csapok, és ezeket fogja használni a legtöbb kezdő projekthez. Ezek a csapok 3.3V feszültségre képesek Kimenet , más néven a csap beállítása MAGAS kódban. Amikor egy kimeneti csap ALACSONY ez azt jelenti, hogy egyszerűen 0V -ot biztosít.

mi a legjobb ingyenes filmalkalmazás

Arra is képesek, hogy egy bemenet akár 3,3 V -ig, amelyet a csap így olvas MAGAS .

Ne biztosítsa a csapokat 3,3 V -nál nagyobb feszültséggel: ez egy gyors módja a Pi megsütésének!

A GPIO csapok egyszerű projektben való használatának nagyszerű útmutatójáért tekintse meg az Első lépések a Raspberry Pi GPIO projektünket.

Míg ebben a cikkben néhány, speciális felhasználású csapra kiterjedünk, bármilyen csap használható kivéve a tápcsapokat, valamint a 27 és 28 csapokat mint rendes GPIO csapok.

PWM

PWM (impulzusszélesség -moduláció) olyan alkatrészekhez használják, mint a motorok, szervók és LED -ek, rövid impulzusok küldésével szabályozva, hogy mennyi energiát kapnak. Egy Arduino -val használtuk Végső útmutató a LED szalagok bemutatójához .

A PWM a Pi -n is lehetséges. A 12 -es (GPIO 18) és a 35 -ös (GPIO 35) tű PWM hardverképes, de a Pi képes szoftveres PWM -t szolgáltatni könyvtárakon keresztül is, mint pl. olcsó .

A PWM -hez szükséges kód bevezetéséhez ez egyszerű LED fényerő bemutató segítenie kell az indulásban.

UART

A 8 -as és 10 -es érintkezők (GPIO 14 és 15) UART tűk, amelyeket a Pi -vel való kommunikációra terveztek a soros porton keresztül. Vannak bizonyos helyzetek, amikor érdemes ezt megtenni, de a legtöbb kezdő számára, aki csatlakozik a Pi -hez fejetlenül SSH -n keresztül vagy VNC használatával valószínűleg könnyebb lesz.

Ha érdekli a soros érintkezők működésének részletes nézete, ez egy remek alapozó .

SPI

SPI (soros perifériás interfész busz) az olyan eszközökkel való kommunikáció módja, mint az RFID olvasó, amelyet a DIY Smart Lock Arduino és RFID projektünkben használtunk.

Lehetővé teszi, hogy az eszközök szinkronban kommunikáljanak a Raspberry Pi -vel, ami azt jelenti, hogy sokkal több adat továbbítható a fő- és rabszolga eszközök. Ha valaha is használt a kis érintőképernyő a Pi -nél így kommunikáltak.

Kép jóváírása: Gareth Halfacree/ flickr.com

A Raspberry Pi -hez különféle eszközök és kiterjesztett kalapok állnak rendelkezésre, amelyek SPI -t használnak, és sokkal több hardver előtt nyithatja meg projektjeit, mint amennyit a normál GPIO -csapok képesek fenntartani. A működéshez azonban elég sok vezeték szükséges. Az SPI -ről részletes áttekintés található a Raspberry Pi alapítvány weboldala .

19, 21, 23, 24, 25 csap és 26 (GPIO 10, 9, 11, 8, GND és GPIO 26) az SPI eszközhöz való csatlakozáshoz használatosak, és mindegyikre szükség van a zökkenőmentes működéshez. Egy jó módja annak, hogy elkerülje az összes spagettit, ha megvásárol egy előre elkészített kiterjesztést, például a ÉRZELEM A SAPKA , amely a tábla tetejére illeszkedik, és LED -mátrixot és az érzékelők széles skáláját biztosítja. Ez már évek óta kedvenc, sőt egyenletes volt használták a Nemzetközi Űrállomáson néhány kísérletet végezni!

Az SPI protokoll alapértelmezés szerint nincs engedélyezve a Raspbian rendszeren, de engedélyezhető a raspi-config fájlban, az I2C-vel együtt.

I2C

I2C (integrált áramkör) hasonló az SPI -hez, de általában könnyebbnek tartják a beállítását és használatát. Aszinkron módon kommunikál, és a szükséges számú különböző eszközt képes fenntartani, feltéve, hogy mindegyiknek egyedi címe van az I2C buszon. Ennek a címzési rendszernek köszönhetően a Pi-nek csak két I2C csapra van szüksége-3-as (GPIO 2) és 5-ös (GPIO 3)-, így sokkal egyszerűbb a használata, mint az SPI.

Az I2C kis helyigénye hatalmas lehetőségeket nyit meg. A normál GPIO csapoknál az LCD képernyő és néhány gomb beállítása szinte minden tűt igénybe vehet egy I2C eszköz, például Adafruit Negative LCD vezérlő csak két csapra csökkenti!

A Sparkfun rendelkezik a teljes körű SPI és I2C példákkal együtt az induláshoz.

A 27 és 28 csapok (ID_SD és ID_SC jelöléssel) szintén I2C. A Pi ezeket használja belső funkciókhoz, és néhány HAT -kártyát is. Általános szabály, hogy ne szórakozz velük, hacsak nem te igazán tudja, mit csinál!

Raspberry Pi: GPIO pin mindenhez!

A Raspberry Pi a modern számítástechnika svájci kése. Egy hatalmas mennyiséggel együtt fantasztikus napi használat , ezenkívül bárkinek megnyitja a lehetőségét, hogy saját menő alkotásait készítse el.

Sok Raspberry Pi kezdő projektek használja a cikkben tárgyalt protokollokat, és a gyakorlati módszer a legjobb módja a tanulásnak. Bálozzon tovább, és érezze jól magát!

Részvény Részvény Csipog Email Ezért adott ki figyelmeztetést az FBI a Hive Ransomware -re

Az FBI figyelmeztetést adott ki egy különösen csúnya ransomware -törzs miatt. Ezért kell különösen óvatosnak lennie a Hive ransomware -el szemben.

Olvassa tovább
Kapcsolódó témák
  • DIY
  • Raspberry Pi
  • GPIO
A szerzőről Ian Buckley(216 megjelent cikk)

Ian Buckley szabadúszó újságíró, zenész, előadó és videó producer, Berlinben, Németországban él. Amikor éppen nem ír vagy a színpadon, barkácsol elektronikával vagy kóddal, abban a reményben, hogy őrült tudós lesz.

Bővebben: Ian Buckley

Iratkozzon fel hírlevelünkre

Csatlakozz hírlevelünkhöz, ahol technikai tippeket, véleményeket, ingyenes e -könyveket és exkluzív ajánlatokat találsz!

Feliratkozáshoz kattintson ide
Kategória Diy