Το Raspberry Pi είναι ένας φτηνός και μικροσκοπικός υπολογιστής ικανός να εκτελέσει μια τεράστια ποικιλία εργασιών, συμπεριλαμβανομένου του ρετρό παιχνιδιού και του εγχώριου μέσου μαζικής ενημέρωσης Εγκαταστήστε το Kodi για να γυρίσετε το Raspberry Pi σε ένα Home Media Center Εγκαταστήστε το Kodi για να μετατρέψετε το Raspberry Pi σε ένα Home Media Center Χρειάζεστε μια λύση κέντρο μέσων ενημέρωσης, και έχετε ακούσει για το Kodi. Είναι κατάλληλο και μπορείτε να το εγκαταστήσετε στο Raspberry Pi; Και πώς το παίρνετε πέρα από τα βασικά; Διαβάστε περισσότερα . Το Pi έχει επίσης μεγάλη έμφαση στην εκπαίδευση, με το Scratch Ξεκινώντας με το Ξυστό στο Raspberry Pi Ξεκινώντας με το Ξυστό στο Raspberry Pi Το μάθημα Ξυστό σας επιτρέπει να διασκεδάσετε με ένα Raspberry Pi ακόμη και αν δεν ξέρετε πώς να κωδικοποιήσετε . Διαβάστε περισσότερα και έκδοση Minecraft Pi Μάθετε Python και Electronics με την έκδοση Minecraft Pi Μάθετε Python και Electronics με την έκδοση Minecraft Pi Έχετε πάντα ήθελε να μάθει να κωδικοποιεί αλλά δεν ήξερε από πού να ξεκινήσει; Μάθετε πώς να ελέγχετε το Minecraft στο Raspberry Pi χρησιμοποιώντας Python και κάποια απλά ηλεκτρονικά. Διαβάστε περισσότερα με στόχο να βοηθήσετε τους νέους να μάθουν να κωδικοποιούν και οι ακροδέκτες GPIO ( Γενική Εισαγωγή / Έξοδος ) ανοίγουν έναν ολόκληρο κόσμο ηλεκτρονικών μιγμάτων και εφευρέσεων DIY.
Τι είναι τα Pin Pin GPIO GP;
Σε αυτό το άρθρο, θα σας πούμε όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για τους ακροδέκτες GPIO του Pi: τι μπορούν να κάνουν, πώς να τα χρησιμοποιήσουν και λάθη που πρέπει να αποφύγετε κατά τη χρήση τους.
Μια σημείωση πριν ξεκινήσουμε: Οι διαφορετικές αναθεωρήσεις του Pi μπορούν να ποικίλουν με τις καρφίτσες τους! Πριν συνδέσετε κάτι με το χαρτόνι σας, βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε τα σωστά. Ένας γρήγορος τρόπος για να ελέγξετε είναι να πληκτρολογήσετε pinout στο τερματικό σας Raspberry Pi, το οποίο θα εμφανίσει ένα διάγραμμα της τρέχουσας ρύθμισης.
Οι ακροδέκτες GPIO είναι ενσωματωμένοι στην πλακέτα του υπολογιστή. Η συμπεριφορά τους μπορεί να ελεγχθεί από τον χρήστη για να τους επιτρέψει να διαβάσουν δεδομένα από αισθητήρες και να ελέγξουν εξαρτήματα όπως LED, κινητήρες και οθόνες. Τα παλαιότερα μοντέλα του Pi είχαν 26 καρφίτσες GPIO, ενώ τα νεότερα μοντέλα έχουν όλα 40. Αυτό το γράφημα δείχνει τι κάνει κάθε καρφίτσα:
Στο προαναφερόμενο διάγραμμα, μπορείτε να δείτε ότι υπάρχουν διαφορετικοί τύποι ακίδων GPIO που εξυπηρετούν διαφορετικούς σκοπούς. Μπορείτε να βρείτε μια διαδραστική έκδοση αυτού του γραφήματος στο pinout.xyz. Περιγράφει επίσης ένα από τα πρώτα πράγματα με τα οποία θα πρέπει να αντιμετωπίσετε. Κάθε καρφίτσα έχει δύο αριθμούς συνδεδεμένους σε αυτό. Ο αριθμός του BOARD (οι αριθμοί στον κύκλο) και ο αριθμός BCM (κανάλι Broadcom SOC). Μπορείτε να επιλέξετε ποια σύμβαση θα χρησιμοποιηθεί όταν γράφετε τον κώδικα Python:
# 1 - GPIO/BCM Numbering GPIO.setmode(GPIO.BCM) # 2 - Board Numbering GPIO.setmode(GPIO.BOARD) Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μόνο μία σύμβαση σε κάθε έργο, γι 'αυτό επιλέξτε ένα και κολλήστε σε αυτό. Κανένα από τα συμβόλαια δεν είναι "σωστό", οπότε πηγαίνετε με όποιον σας κάνει πιο λογικό. Αξίζει όμως να σημειωθεί ότι ορισμένες περιφερειακές συσκευές βασίζονται στην αρίθμηση GPIO / BCM.
Για αυτό το άρθρο, θα παραμείνουμε στην αρίθμηση του BOARD . Τι κάνουν λοιπόν οι καρφίτσες;
Ηλεκτρικοί ακροδέκτες
Ας ξεκινήσουμε με τις ακίδες ρεύματος. Το Raspberry Pi μπορεί να παρέχει και 5V (ακίδες 2 και 4) και 3, 3v (καρφίτσες 1 και 17). Παρέχει επίσης γείωση (GND) για κυκλώματα στις ακίδες 6, 9, 14, 20, 25, 30, 34 και 39.
Δυστυχώς, δεν υπάρχει καμία απλή απάντηση για το πόσο ρεύμα μπορούν να αντλήσουν οι 5v ακροδέκτες ισχύος, καθώς εξαρτάται από το τι τροφοδοτικό που χρησιμοποιείτε και ποια άλλα εξαρτήματα έχετε συνδέσει με το Pi σας. Το Raspberry Pi 3 θα αντλεί μόνο 2, 5Α από την τροφοδοσία του και απαιτεί περίπου 750mA για εκκίνηση και κανονική λειτουργία χωρίς κεφαλή. Αυτό σημαίνει ότι αν χρησιμοποιείτε τροφοδοτικό 2, 5Α, οι ακίδες 5v μπορούν να παρέχουν συνολικό ρεύμα περίπου 1, 7A. Ενοχλητικά, αυτό ποικίλλει μεταξύ των μοντέλων Pi, όπως φαίνεται στον πίνακα αυτό:
Για τους περισσότερους χρήστες που μόλις ξεκινούν με το Pi, αυτό δεν θα είναι πρόβλημα, αλλά πρέπει να θυμάστε, καθώς περνάτε περισσότερο χρόνο με τους ακροδέκτες GPIO.
Οι ακίδες 3.3v είναι κάπως απλούστερες, με τις πρόσφατες αναθεωρήσεις του Raspberry Pi (μοντέλο B + και μετά) που παρέχουν συνολικά 500mA και παλαιότερα μοντέλα που παρέχουν μόλις 50mA . Σημειώστε ότι αυτό το ρεύμα μοιράζεται σε όλες τις άλλες ακίδες GPIO!
Έτσι, αυτές οι καρφίτσες μπορούν να παρέχουν ενέργεια στα εξαρτήματά σας, αλλά αυτό είναι όλο που κάνουν. Το πραγματικό πράγμα διασκέδασης προέρχεται από το υπόλοιπο των καρφίτσες.
Τυπικό GPIO
Στο παραπάνω γράφημα, αγνοώντας τις ακίδες ρεύματος, θα δείτε ότι μερικοί σημειώνονται με διαφορετικά χρώματα. Οι πράσινες καρφίτσες είναι τυποποιημένες καρφίτσες GPIO, και αυτό είναι αυτό που θα χρησιμοποιήσετε για τα περισσότερα σχέδια για αρχάριους. Αυτές οι καρφίτσες είναι σε θέση να εκπέμπουν 3, 3V, που επίσης αναφέρεται ως ρύθμιση του pin HIGH στον κώδικα. Όταν ένας ακροδέκτης εξόδου είναι ΧΑΜΗΛΟΣ, αυτό σημαίνει ότι παρέχει απλώς 0v.
Είναι επίσης σε θέση να πάρει μια είσοδο έως και 3.3v, την οποία ο πείρος διαβάζει ως ΥΨΗΛΟ .
Μην παρέχετε τις καρφίτσες με μεγαλύτερη από 3.3v: αυτός είναι ένας γρήγορος τρόπος να τηγανίζετε το Pi!
Για έναν εξαιρετικό οδηγό για να ξεκινήσετε να χρησιμοποιείτε τους ακροδέκτες GPIO σε ένα απλό έργο, δοκιμάστε το ξεκίνημά μας με το Raspberry Pi GPIO project Ξεκινώντας με το GPIO Σε ένα Raspberry Pi Ξεκινώντας με το GPIO σε ένα Raspberry Pi Εάν, αν και το Arduino ήταν δροσερό, απλά περιμένετε μέχρι να πάρετε τα χέρια σας σε ένα Raspberry Pi - αυτά τα πράγματα είναι εκπληκτικά. Εκτός από την πλήρη λειτουργικότητα του υπολογιστή, έχουν επίσης ... Διαβάστε περισσότερα.
Ενώ θα καλύψουμε κάποιες από τις καρφίτσες με ειδικές χρήσεις σε αυτό το άρθρο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε όλες τις καρφίτσες εκτός από τις καρφίτσες ρεύματος και τους πείρους 27 και 28 ως κανονικούς ακροδέκτες GPIO.
PWM
Το PWM (Pulse Width Modulation) χρησιμοποιείται με εξαρτήματα όπως κινητήρες, σερβομηχανές και LED, στέλνοντας σύντομα παλμούς για τον έλεγχο της ποσότητας ισχύος που λαμβάνουν. Το χρησιμοποιήσαμε με ένα Arduino στον τελικό οδηγό μας για το LED Strips tutorial Ultimate Οδηγός για τη σύνδεση των λωρίδων φωτισμού LED στο Arduino Ultimate Οδηγός για τη σύνδεση των λωρίδων φωτισμού LED στο Arduino Ένα από τα πιο κοινά προϊόντα LED είναι η λωρίδα LED. Σε αυτό το άρθρο, θα περιγράψουμε πώς να ρυθμίσουμε τους δύο πιο συνηθισμένους τύπους με ένα Arduino. Διαβάστε περισσότερα .
PWM είναι επίσης δυνατή στο Pi. Ο ακροδέκτης 12 (GPIO 18) και ο ακροδέκτης 35 (GPIO 35) είναι συμβατοί με PWM, αν και το Pi είναι επίσης σε θέση να παρέχει λογισμικό PWM μέσω βιβλιοθηκών όπως pigpio.
Για μια εισαγωγή στον κώδικα που απαιτείται για το PWM, αυτό το απλό σεμινάριο φωτεινότητας LED θα σας βοηθήσει να ξεκινήσετε.
UART
Οι ακίδες 8 και 10 (GPIO 14 και 15) είναι καρφίτσες UART, σχεδιασμένες για επικοινωνία με το Pi χρησιμοποιώντας τη σειριακή θύρα. Υπάρχουν ορισμένες καταστάσεις όπου μπορεί να θέλετε να το κάνετε αυτό, αλλά για τους περισσότερους αρχαρίους που συνδέονται με το Pi σας χωρίς κεφαλή μέσω SSH Ρύθμιση του Raspberry Pi σας Για Headless Χρήση με SSH Ρύθμιση του Raspberry Pi σας για Headless χρήση με SSH Το Raspberry Pi μπορεί να δεχθεί εντολές SSH όταν συνδέεστε σε ένα τοπικό δίκτυο (είτε μέσω Ethernet είτε Wi-Fi), επιτρέποντάς σας να το ρυθμίσετε εύκολα. Τα οφέλη της SSH υπερβαίνουν την αναστολή της καθημερινής προβολής ... Διαβάστε περισσότερα ή χρησιμοποιώντας ένα VNC Πώς να εκτελέσετε μια απομακρυσμένη επιφάνεια εργασίας σε Raspberry Pi με VNC Πώς να εκτελέσετε μια απομακρυσμένη επιφάνεια εργασίας σε Raspberry Pi με VNC Τι θα συμβεί αν χρειάζεστε πρόσβαση στο Raspberry Pi επιφάνεια εργασίας από τον υπολογιστή ή το φορητό υπολογιστή σας, χωρίς να χρειάζεται να συνδέσετε πληκτρολόγιο, ποντίκι και οθόνη; Αυτό είναι όπου έρχεται το VNC. Διαβάστε περισσότερα πιθανότατα θα είναι πιο εύκολο.
Αν ενδιαφέρεστε για μια λεπτομερή προβολή του τρόπου με τον οποίο λειτουργούν οι σειριακοί πείροι, αυτό είναι ένα εξαιρετικό αστάρι.
SPI
Το SPI (Serial Peripheral Interface bus) είναι μια μέθοδος επικοινωνίας με συσκευές όπως ο αναγνώστης RFID που χρησιμοποιήσαμε στο DIY Smart Lock με το Arduino και RFID DIY Smart Lock με Arduino και RFID DIY Smart Lock με Arduino και RFID Εδώ είναι πώς να χτίσετε ένα απλό RFID βασισμένη στην έξυπνη κλειδαριά χρησιμοποιώντας ένα Arduino ως τη ραχοκοκαλιά και μερικά φθηνά εξαρτήματα. Διαβάστε περισσότερα έργο.
Επιτρέπει στις συσκευές να επικοινωνούν συγχρόνως με το Raspberry Pi συγχρονισμένα, πράγμα που σημαίνει ότι μπορούν να περάσουν περισσότερα δεδομένα μεταξύ της κύριας και της δευτερεύουσας συσκευής. Εάν έχετε χρησιμοποιήσει ποτέ μια μικρή οθόνη αφής για το Pi σας, αυτός είναι ο τρόπος επικοινωνίας.
Υπάρχουν διάφορες συσκευές και επέκταση HATs για Raspberry Pi που χρησιμοποιούν SPI, και μπορεί να ανοίξει τα έργα σας σε πολύ πιο υλικό από ό, τι οι κανονικοί ακροδέκτες GPIO μπορούν να διατηρήσουν. Ωστόσο, απαιτεί αρκετή καλωδίωση για να λειτουργήσει. Υπάρχει μια εις βάθος επισκόπηση του SPI στην ιστοσελίδα του Ιδρύματος Raspberry Pi.
Οι ακίδες 19, 21, 23, 24, 25 και 26 (GPIO 10, 9, 11, 8, GND και GPIO 26) χρησιμοποιούνται για σύνδεση με μια συσκευή SPI και όλες απαιτούνται για ομαλή λειτουργία. Ένας καλός τρόπος για να αποφύγετε όλα τα μακαρόνια είναι να αγοράσετε μια προέκταση προέκτασης όπως το Sense HAT, το οποίο ταιριάζει στην κορυφή του σκάφους σας και σας παρέχει μια μήτρα LED και ένα ευρύ φάσμα αισθητήρων. Ήταν ένα από τα αγαπημένα εδώ και πολλά χρόνια, και χρησιμοποιήθηκε ακόμη και στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό για να κάνει κάποια πειράματα!
Το πρωτόκολλο SPI δεν είναι ενεργοποιημένο ως πρότυπο στο Raspbian, αλλά μπορεί να ενεργοποιηθεί στο αρχείο raspi-config μαζί με το I2C.
I2C
Το I2C (Διασυνδεδεμένο Κύκλωμα) είναι παρόμοιο με το SPI, αλλά γενικά θεωρείται ότι είναι ευκολότερο να εγκατασταθεί και να χρησιμοποιηθεί. Επικοινωνεί ασύγχρονα και είναι σε θέση να υποστηρίξει όσο το δυνατόν περισσότερες διαφορετικές συσκευές, υπό την προϋπόθεση ότι ο καθένας έχει μοναδικές θέσεις διευθύνσεων στο δίαυλο I2C. Λόγω αυτού του συστήματος διευθυνσιοδότησης, το Pi χρειάζεται μόνο δύο ακίδες I2C pin 3 (GPIO 2) και pin 5 (GPIO 3), καθιστώντας τον πολύ απλούστερο από το SPI.
Το μικρό αποτύπωμα του I2C ανοίγει ένα τεράστιο φάσμα δυνατοτήτων. Με τους τυπικούς ακροδέκτες GPIO, η εγκατάσταση μιας οθόνης LCD και μερικά κουμπιά θα πάρει σχεδόν κάθε πινέζα, χρησιμοποιώντας μια συσκευή I2C, όπως ο ελεγκτής Adafruit Negative LCD, τον φέρνει σε μόλις δύο ακίδες!
Το Sparkfun έχει μια πλήρη καταγραφή SPI και I2C μαζί με παραδείγματα για να ξεκινήσετε.
Οι ακίδες 27 και 28 (σημειωμένες ID_SD και ID_SC) είναι επίσης I2C. Χρησιμοποιούνται από το Pi για εσωτερικές λειτουργίες, καθώς και μερικές κάρτες HAT. Κατά γενικό κανόνα, μην τα χάσετε, εκτός αν γνωρίζετε πραγματικά τι κάνετε!
Raspberry Pi: Μια GPIO Pin για τα πάντα!
Το Raspberry Pi είναι το ελβετικό μαχαίρι του στρατού των σύγχρονων υπολογιστών. Μαζί με ένα τεράστιο ποσό φοβερό καθημερινά χρησιμοποιεί, ανοίγει επίσης ο καθένας μέχρι τη δυνατότητα να κάνουν τις δικές τους δροσερές δημιουργίες.
Πολλοί αρχάριοι Pi Raspberry Pi Έργα για αρχάριους Raspberry Pi Έργα για αρχάριους Αυτά τα 10 έργα Raspberry Pi για αρχάριους είναι ιδανικά για να πάρουν μια εισαγωγή στις δυνατότητες υλικού και λογισμικού του Pi και θα σας βοηθήσουν να ξεκινήσετε και να τρέξετε σε χρόνο μηδέν! Διαβάστε περισσότερα χρησιμοποιήστε τα πρωτόκολλα που αναφέρονται σε αυτό το άρθρο και η προσέγγιση με τα χέρια είναι ο καλύτερος τρόπος για να μάθετε. Συνεχίστε να παίζετε και να διασκεδάσετε!