Home-theater-designers
Raspberry Pi to tani i mały komputer zdolny do wykonywania wielu zadań, w tym: gry retro i bycie domowe centrum multimedialne . Pi kładzie również duży nacisk na edukację, zarówno w Scratchu, jak i Edycja Minecraft Pi nastawiony na pomoc młodym ludziom w nauce kodowania, a piny GPIO ( Wejście/wyjście ogólnego przeznaczenia ) otwórz cały świat elektronicznego majsterkowania i inwencji.
Czym są piny GPIO Raspberry Pi?
W tym artykule powiemy Ci wszystko, co musisz wiedzieć o pinach GPIO Pi: co mogą zrobić, jak ich używać i błędy, których należy unikać podczas ich używania.
Uwaga przed rozpoczęciem: Różne wersje Pi mogą różnić się swoimi pinami! Przed dołączeniem czegokolwiek do tablicy upewnij się, że używasz właściwych. Szybkim sposobem sprawdzenia jest wpisanie pinout do terminala Raspberry Pi, co spowoduje wyświetlenie schematu bieżącej konfiguracji.
Piny GPIO są zintegrowane z płytką drukowaną komputera. Ich zachowanie może być kontrolowane przez użytkownika, aby umożliwić mu odczytywanie danych z czujników i sterowanie komponentami, takimi jak diody LED, silniki i wyświetlacze. Starsze modele Pi miały 26 pinów GPIO, podczas gdy nowsze modele mają 40. Ten wykres pokazuje, co robi każdy pin:
Na diagramie oznaczonym powyżej widać, że istnieją różne typy pinów GPIO, które służą różnym celom. Możesz znaleźć interaktywną wersję tego wykresu na pinout.xyz Przedstawia również jedną z pierwszych mylących rzeczy, z którymi będziesz musiał się zmierzyć. Do każdego pinu dołączone są dwie cyfry. Jego DESKA numer (liczby w kółku) i jego BCM (kanału Broadcom SOC). Możesz wybrać konwencję, której chcesz użyć podczas pisania kodu w Pythonie:
# 1 - GPIO/BCM Numbering
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
# 2 - Board Numbering
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
W każdym projekcie możesz użyć tylko jednej konwencji, więc wybierz jedną i trzymaj się jej. Żadna z konwencji nie jest „właściwa”, więc wybierz tę, która ma dla Ciebie największy sens. Warto jednak zauważyć, że niektóre urządzenia peryferyjne korzystają z numeracji GPIO/BCM.
W tym artykule będziemy się trzymać DESKA numeracja. Więc co właściwie robią szpilki?
Kołki zasilania
Zacznijmy od pinów zasilania. Raspberry Pi może zapewnić zarówno zasilanie 5 V (piny 2 i 4), jak i 3,3 V (piny 1 i 17). Zapewnia również grunt (GND) dla obwodów na pinach 6, 9, 14, 20, 25, 30, 34 i 39.
Niestety, nie ma jednej odpowiedzi na to, ile prądu mogą pobierać piny zasilania 5 V, ponieważ zależy to od używanego zasilacza i innych komponentów podłączonych do twojego Pi. Raspberry Pi 3 pobiera tylko 2,5 A ze swojego zasilacza i wymaga około 750 mA do rozruchu i normalnej pracy bez głowy. Oznacza to, że jeśli używasz zasilacza 2,5 A, piny 5 V mogą dostarczyć łączny prąd maksymalnie około 1,7 A. Irytujące jest to, że różni się to w zależności od modelu Pi, jak pokazuje ta tabela:
Źródło obrazu: raspberrypi.org
Dla większości użytkowników dopiero zaczynających od Pi nie będzie to problemem, ale należy o tym pamiętać, gdy spędzasz więcej czasu z pinami GPIO.
Piny 3,3 V są nieco prostsze, a ostatnie wersje Raspberry Pi (Model B+ i nowsze) zapewniają do 500mA ogółem, a starsze modele zapewniające tylko 50mA . Zauważ, że ten prąd jest również współdzielony przez wszystkie inne piny GPIO!
Tak więc te piny mogą zasilać twoje komponenty, ale to wszystko, co robią. Prawdziwa zabawa pochodzi z pozostałych szpilek.
Standardowe GPIO
Na powyższym wykresie, ignorując piny zasilania, zobaczysz, że niektóre są oznaczone różnymi kolorami. Zielone piny to standardowe piny GPIO i to właśnie ich użyjesz w większości początkujących projektów. Te szpilki są zdolne do 3,3v wyjście , określany również jako ustawienie szpilki WYSOKA W kodzie. Gdy pin wyjściowy jest NISKA oznacza to, że po prostu dostarcza 0v.
jak znaleźć historię budynku
Są również w stanie wziąć Wejście o napięciu do 3,3 V, które na szpilce odczytuje się jako WYSOKA .
Nie dostarczaj pinów z napięciem większym niż 3,3 V: to szybki sposób na usmażenie Pi!
Aby uzyskać świetny przewodnik, jak zacząć korzystać z pinów GPIO w prostym projekcie, wypróbuj nasz projekt Pierwsze kroki z projektem GPIO Raspberry Pi .
Chociaż w tym artykule omówimy niektóre szpilki o specjalnych zastosowaniach, możesz użyć dowolnych szpilek z wyjątkiem pinów zasilania oraz pinów 27 i 28 jak zwykłe piny GPIO.
PWM
PWM (modulacja szerokości impulsu) jest używany z komponentami, takimi jak silniki, serwa i diody LED, wysyłając krótkie impulsy, aby kontrolować, ile mocy otrzymują. Użyliśmy go z Arduino w naszym Kompletny przewodnik po samouczku dotyczącym taśm LED .
PWM jest również możliwe na Pi. Pin 12 (GPIO 18) i pin 35 (GPIO 35) obsługują sprzętową PWM, chociaż Pi jest również w stanie zapewnić oprogramowanie PWM za pośrednictwem bibliotek, takich jak tani .
Aby zapoznać się z kodem wymaganym dla PWM, ten prosty Samouczek jasności LED powinien pomóc Ci iść.
UART
Piny 8 i 10 (GPIO 14 i 15) to piny UART, przeznaczone do komunikacji z Pi za pomocą portu szeregowego. Są pewne sytuacje, w których możesz chcieć to zrobić, ale większość początkujących łączy się z Twoim Pi bezgłowo przez SSH lub za pomocą VNC prawdopodobnie będzie łatwiej.
Jeśli interesuje Cię szczegółowy widok działania pinów szeregowych, to jest świetny podkład .
SPI
SPI (magistrala szeregowego interfejsu peryferyjnego) to metoda komunikacji z urządzeniami takimi jak czytnik RFID, którego użyliśmy w naszym projekcie DIY Smart Lock z Arduino i RFID.
Pozwala urządzeniom synchronicznie komunikować się z Raspberry Pi, co oznacza, że między nimi może przepływać znacznie więcej danych gospodarz oraz niewolnik urządzenia. Jeśli kiedykolwiek używałeś mały ekran dotykowy dla twojego Pi, tak się komunikowali.
Źródło: Gareth Halfacree/ flickr.com
Istnieją różne urządzenia i rozszerzenia HAT dla Raspberry Pi, które używają SPI i mogą otworzyć twoje projekty na znacznie więcej sprzętu niż mogą wytrzymać zwykłe piny GPIO. Wymaga to jednak sporo okablowania, aby działało. Na stronie znajduje się szczegółowy przegląd SPI Strona internetowa fundacji Raspberry Pi .
Kołki 19, 21, 23, 24, 25 oraz 26 (GPIO 10, 9, 11, 8, GND i GPIO 26) służą do połączenia z urządzeniem SPI i wszystkie są wymagane do płynnego działania. Dobrym sposobem na uniknięcie całego spaghetti jest zakup gotowego rozszerzenia, takiego jak Poczucie kapelusz , który mieści się na górze Twojej płyty i zapewnia jej matrycę LED oraz szeroką gamę czujników. Od kilku lat jest ulubieńcem, a nawet był używany na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej zrobić kilka eksperymentów!
Protokół SPI nie jest standardowo włączony w Raspbian, ale można go włączyć w pliku raspi-config wraz z I2C.
I2C
I2C (obwód zintegrowany) jest podobny do SPI, ale ogólnie uważa się, że jest łatwiejszy w konfiguracji i obsłudze. Komunikuje się asynchronicznie i jest w stanie obsługiwać tyle różnych urządzeń, ile potrzeba, pod warunkiem, że każde z nich ma unikalne miejsca adresowe na magistrali I2C. Ze względu na ten system adresowania, Pi potrzebuje tylko dwóch pinów I2C --- pin 3 (GPIO 2) i pin 5 (GPIO 3), co czyni go znacznie prostszym w użyciu niż SPI.
Niewielkie rozmiary I2C otwierają ogromny wachlarz możliwości. W przypadku standardowych pinów GPIO ustawienie ekranu LCD i niektórych przycisków zajęłoby prawie każdy pin przy użyciu urządzenia I2C, takiego jak Adafruit Negative kontroler LCD sprowadza go do zaledwie dwóch szpilek!
Sparkfun ma pełne uruchomienie SPI i I2C wraz z przykładami na początek.
Piny 27 i 28 (oznaczone ID_SD i ID_SC) to także I2C. Są one używane przez Pi do funkcji wewnętrznych, a także niektóre płyty HAT. Zasadniczo nie zadzieraj z nimi, chyba że naprawdę wiesz, co robisz!
Raspberry Pi: pin GPIO do wszystkiego!
Raspberry Pi to szwajcarski scyzoryk nowoczesnego komputera. Wraz z ogromną ilością niesamowite codzienne zastosowania , otwiera też każdemu możliwość tworzenia własnych fajnych kreacji.
Wiele Projekty dla początkujących Raspberry Pi skorzystaj z protokołów omówionych w tym artykule, a najlepszym sposobem na naukę jest podejście praktyczne. Kontynuuj majsterkowanie i baw się dobrze!
Udział Udział Ćwierkać E-mail Oto dlaczego FBI wydało ostrzeżenie dotyczące Hive RansomwareFBI wydało ostrzeżenie o szczególnie paskudnym szczepie oprogramowania ransomware. Oto dlaczego należy szczególnie uważać na oprogramowanie ransomware Hive.
Czytaj dalej Powiązane tematy- majsterkowanie
- Malina Pi
- GPIO
Ian Buckley jest niezależnym dziennikarzem, muzykiem, performerem i producentem wideo mieszkającym w Berlinie w Niemczech. Kiedy nie pisze ani nie występuje na scenie, majstruje przy elektronice DIY lub kodowaniu w nadziei, że zostanie szalonym naukowcem.
Więcej od Iana BuckleyaZapisz się do naszego newslettera
Dołącz do naszego newslettera, aby otrzymywać porady techniczne, recenzje, bezpłatne e-booki i ekskluzywne oferty!
Kliknij tutaj, aby zasubskrybować