Kaikki mitä sinun tarvitsee tietää Raspberry Pi GPIO -tapeista

Mainos

Raspberry Pi on halpa ja pieni tietokone, joka pystyy suorittamaan suuren määrän tehtäviä, mukaan lukien retro-pelaaminen ja oleminen kodin mediakeskus Asenna Kodi kääntääksesi vadelmapiistäsi kodin mediakeskuksenJos sinulla on Raspberry Pi, voit muuttaa siitä halvan, mutta tehokkaan kodin mediakeskuksen asentamalla Kodi. Lue lisää . Pi on myös keskittynyt voimakkaasti koulutukseen, molemmat Naarmu Raapimisen aloittaminen Raspberry Pi -levylläScratch-oppaamme antaa sinun pitää hauskaa Raspberry Pi: n kanssa, vaikka et tiedä kuinka koodata. Lue lisää ja Minecraft Pi-painos Opi Python ja elektroniikka Minecraft Pi Edition -sovelluksellaOletko aina halunnut oppia koodaamaan, mutta et tiennyt mistä aloittaa? Opi hallitsemaan Minecraft Raspberry Pi -laitteessa käyttämällä Pythonia ja muutamaa yksinkertaista elektroniikkaa. Lue lisää jonka tarkoituksena on auttaa nuoria oppimaan koodaamaan, ja GPIO-nastat (Yleiskäyttöinen tulo / lähtö) avaa koko DIY-elektroniikan keksintöjen ja keksintöjen maailman.

Mitä Raspberry Pi GPIO -taulut ovat?

Tässä artikkelissa kerromme sinulle kaiken, mitä sinun on tiedettävä Pi: n GPIO-nastaista: mitä he voivat tehdä, kuinka niitä käyttää ja virheitä, jotka vältetään niiden käytön aikana.

Huomautus ennen aloittamista: Eri Pi-versioiden versiot voivat vaihdella nastaansa! Ennen kuin kiinnität mitään taulullesi, varmista, että käytät oikeita. Nopea tapa tarkistaa on kirjoittaa Sokka irti Raspberry Pi -päätteeseesi, joka tuo esiin kaavion nykyisestä asennuksesta.

GPIO-nastat on integroitu tietokoneen piirilevyyn. Käyttäjä voi hallita heidän käyttäytymistään, jotta he voivat lukea tietoja antureista ja ohjata komponentteja, kuten ledit, moottorit ja näytöt. Pi-vanhemmissa malleissa oli 26 GPIO-nastaa, kun taas uusimmissa malleissa on 40. Tämä kaavio näyttää mitä kukin tappi tekee:

Yllä olevassa merkityssä kaaviossa voit nähdä, että on olemassa erityyppisiä GPIO-nastoja, jotka palvelevat eri tarkoituksia. Löydät tämän kaavion interaktiivisen version osoitteesta pinout.xyz Siinä hahmotellaan myös yksi ensimmäisistä hämmentävistä asioista, jotka joudut kohtaamaan. Jokaiseen nastaan ​​on kiinnitetty kaksi numeroa. Sen HALLITUKSEN numero (ympyrän numerot) ja sen BCM (Broadcom SOC -kanava) numero. Voit valita, mitä käytäntöä käytetään Python-koodisi kirjoittamiseen:

# 1 - GPIO / BCM-numerointi. GPIO.setmode (GPIO.BCM) # 2 - hallituksen numerointi. GPIO.setmode (GPIO.BOARD)

Voit käyttää vain yhtä sopimusta jokaisessa projektissa, joten valitse yksi ja pysy siitä. Kumpikaan yleissopimus ei ole ”oikea”, joten mene sen mukaan, kumpi on sinulle järkevin. On kuitenkin syytä huomata, että tietyt oheislaitteet luottavat GPIO / BCM-numerointiin.

Tästä artikkelista pidämme kiinni HALLITUKSEN numerointi. Joten mitä nastat todella tekevät?

Virtanastat

Aloitetaan virtaliittimillä. Vadelma Pi voi tarjota sekä 5 V (nastat 2 ja 4) että 3,3 V (nastat 1 ja 17) tehon. Se tarjoaa myös maa (GND) piireillä 6, 9, 14, 20, 25, 30, 34 ja 39.

Valitettavasti ei ole yhtä ainoaa vastausta siihen, kuinka paljon virtaa 5v: n nastat voivat käyttää, koska se riippuu käyttämästäsi virtalähteestä ja mitä muita komponentit, jotka olet kiinnittänyt Pi-laitteeseesi. Raspberry Pi 3 vetää vain 2,5 A virransyöttöstään ja vaatii noin 750 mA käynnistystä varten ja normaalin päättömän operaatio. Tämä tarkoittaa, että jos käytät 2.5A: n virtalähdettä, 5v-nastat voivat syöttää enimmäisarvon noin 1,7A. Ärsyttävästi tämä vaihtelee Pi-malleissa, kuten taulukosta ilmenee:

Useimmille käyttäjille, jotka alkavat vasta Pi: llä, tämä ei ole ongelma, mutta se on mielessä, kun vietät enemmän aikaa GPIO-nastat kanssa.

3.3v-nastat ovat jonkin verran yksinkertaisempia, ja viimeisimmät Raspberry Pi-versiot (malli B + alkaen) tarjoavat jopa 500mA yhteensä ja vanhemmat mallit tarjoavat vain 50mA. Huomaa, että tämä virta on jaettu kaikille muille GPIO-nastaille!

Joten nämä nastat voivat antaa virtaa komponenteillesi, mutta se on kaikki mitä ne tekevät. Todellinen hauskaa kamaa tulee muista nastaista.

Tavallinen GPIO

Yllä olevassa taulukossa huomiotta jättämättömät nastat näet, että jotkut on merkitty eri väreillä. Vihreät nastat ovat tavallisia GPIO-nastaita, ja näitä käytät useimmissa aloittelijaprojekteissa. Nämä tapit kykenevät 3,3 voltin ulostulo, jota kutsutaan myös tapin asettamiseksi KORKEA koodissa. Kun lähtötappi on MATALA tämä tarkoittaa, että se tarjoaa yksinkertaisesti 0v.

He kykenevät myös ottamaan panos enintään 3,3 V, jonka tappi lukee KORKEA.

Älä anna tappeja, jotka ovat suurempia kuin 3,3 V: tämä on nopea tapa paistaa Pi!

Kokeile meidän hienoa opastusta GPIO-tappien käytön aloittamisesta yksinkertaisessa projektissa Aloittaminen Raspberry Pi GPIO -projektilla GPIO: n käytön aloittaminen vadelmapilallaJos sinäkin Arduino olit viileä, odota vain, kunnes saat kädet Raspberry Pi: lle - nämä asiat ovat uskomattomia. Sen lisäksi, että ne ovat täysin toimivia tietokoneita, heillä on myös ... Lue lisää .

Vaikka katamme joitain tässä artikkelissa olevista nastaista erityiskäyttöön, voit käyttää mitä tahansa nastaa paitsi voimanastat ja nastat 27 ja 28 tavallisina GPIO-nastoina.

PWM

PWM (pulssinleveyden modulointi) Käytetään komponenttien, kuten moottorien, servojen ja LEDien kanssa, lähettämällä lyhyitä pulsseja ohjaamaan kuinka paljon virtaa ne saavat. Käytimme sitä arduinon kanssa meidän Äärimmäinen opas LED-nauhojen opetusohjelmasta Äärimmäinen opas LED-valonauhojen kytkemiseksi ArduinoonYksi yleisimmistä LED-tuotteista on LED-nauha. Tässä artikkelissa käsittelemme kuinka määrittää kaksi yleisintä tyyppiä Arduinolla. Lue lisää .

PWM on myös mahdollista Pi: ssä. Nasta 12 (GPIO 18) ja nasta 35 (GPIO 35) ovat laitteisto-PWM-kykyisiä, vaikka Pi pystyy myös tarjoamaan ohjelmisto-PWM: n esimerkiksi kirjastojen kautta, kuten pigpio.

Tämä on yksinkertainen johdanto PWM: n vaadittavaan koodiin LED-kirkkauden opas pitäisi auttaa sinua pääsemään menemään.

UART

Nastat 8 ja 10 (GPIO 14 ja 15) ovat UART-nastat, jotka on suunniteltu kommunikoimaan Pi: n kanssa sarjaporttia käyttämällä. Tietyissä tilanteissa haluat ehkä tehdä tämän, mutta useimmille aloittelijoille, jotka muodostavat yhteyden Pi-laitteeseesi päättömästi SSH: n kautta Vadelma Pi: n asentaminen päättömään käyttöön SSH: n avullaRaspberry Pi voi hyväksyä SSH-komennot, kun ne on kytketty lähiverkkoon (joko Ethernet- tai Wi-Fi-yhteyden kautta), jolloin voit helposti asettaa sen. SSH: n hyödyt ylittävät päivittäisen seulonnan järkyttämisen ... Lue lisää tai käyttämällä VNC: tä Etätyöpöydän suorittaminen Raspberry Pi: llä VNC: n avullaEntä jos tarvitset pääsyn Raspberry Pi-työpöydälle tietokoneeltasi tai kannettavalta tietokoneelta ilman, että sinun on kytkettävä näppäimistöä, hiirtä ja näyttöä? Täältä VNC tulee. Lue lisää on todennäköisesti helpompaa.

Jos olet kiinnostunut yksityiskohtaisesta näkymästä sarjatappien toiminnasta, tämä on loistava pohjamaali.

SPI

SPI (sarjaväyläliitäntä) on tapa kommunikoida laitteidemme kanssa, kuten RFID-lukija, jota käytimme DIY Smart Lock Arduinolla ja RFID: llä DIY Smart Lock Arduinolla ja RFID: lläTäältä saat ohjeet rakentaa yksinkertainen RFID-pohjainen älylukko, jossa selkäranka on Arduino ja muutama halpa komponentti. Lue lisää projekti.

Sen avulla laitteet voivat kommunikoida Raspberry Pi: n kanssa synkronoidusti, mikä tarkoittaa, että paljon enemmän tietoa voi kulkea hallita ja orja laitteet. Jos olet joskus käyttänyt a pieni kosketusnäyttö Pi: llesi he ovat näin kommunikoineet.

Raspberry Pi: lle on olemassa erilaisia ​​laitteita ja laajennus HAT: itä, jotka käyttävät SPI: tä, ja se voi avata projektisi paljon enemmän laitteistoa kuin tavalliset GPIO-nastat pystyvät ylläpitämään. Se vaatii kuitenkin melko paljon johdotuksia saadaksesi sen toimimaan. Sivustolla on perusteellinen yleiskatsaus SPI: stä Raspberry Pi -säätiön verkkosivusto.

Tapit 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 sujuvan toiminnan varmistamiseksi. Hyvä tapa välttää kaikki spagetit on ostaa esivalmistettu laajennus, kuten Sense HAT, joka sopii levyn päälle ja tarjoaa sille LED-matriisin ja laajan anturien ryhmän. Se on ollut suosikki jo useita vuosia ja oli tasainen käytetään kansainvälisellä avaruusasemalla tehdä kokeita!

SPI-protokollaa ei ole otettu käyttöön vakiona Raspbianissa, mutta se voidaan ottaa käyttöön raspi-config-tiedostossa yhdessä I2C: n kanssa.

I2C

I2C (integroitu piiri) on samanlainen kuin SPI, mutta sitä pidetään yleensä helpompana asentaa ja käyttää. Se viestii asynkronisesti ja pystyy ylläpitämään niin monta erilaista laitetta kuin tarvitaan, jos niillä jokaisella on yksilölliset osoitepaikat I2C-väylällä. Tästä osoitejärjestelmästä johtuen Pi tarvitsee vain kaksi I2C-nastaa - nasta 3 (GPIO 2) ja nasta 5 (GPIO 3), mikä tekee siitä käytön paljon yksinkertaisempaa kuin SPI.

I2C: n pieni jalanjälki avaa suuren määrän mahdollisuuksia. Tavanomaisissa GPIO-nastoissa LCD-näytön ja joidenkin painikkeiden asettaminen vie lähes jokaisen nastan, käyttämällä I2C-laitetta, kuten Adafruit Negative LCD -ohjain alentaa sen vain kahteen tappiin!

Sparkfunilla on SPI: n ja I2C: n täysi pilaantuminen sekä esimerkkejä aloittamisesta.

Nastat 27 ja 28 (merkitty ID_SD ja ID_SC) ovat myös I2C. Pi käyttää niitä sisäisiin toimintoihin, ja myös jotkut HAT-levyt. Älä yleensä sekoita heihin, ellet sinä itse Todella tiedä mitä teet!

Vadelma Pi: GPIO-pin kaikelle!

Vadelma Pi on sveitsiläinen armeijan veitsi nykyaikaista tietotekniikkaa. Yhdessä valtava määrä mahtava päivittäinen käyttö, se myös antaa kaikille mahdollisuuden tehdä omia hienoja luomuksiaan.

monet Raspberry Pi aloittelijaprojektit 11 parasta vadelmapi-projektia aloittelijoilleNämä Raspberry Pi -projektit aloittelijoille ovat hienoja aloittamiseen minkä tahansa Raspberry Pi -mallin ominaisuuksilla. Lue lisää käytä tässä artikkelissa käsiteltyjä protokollia, ja käytännöllinen lähestymistapa on paras tapa oppia. Pidä kiinni ja pidä hauskaa!