Tot ce trebuie să știți despre Pinioane de raspberry Pi GPIO

Publicitate

Raspberry Pi este un computer ieftin și minuscul, capabil de o serie uriașă de sarcini, inclusiv jocuri retro și fiind un centru media casnică Instalați Kodi pentru a vă transforma zmeura Pi într-un centru de acasăDacă aveți un Raspberry Pi, îl puteți transforma într-un centru media ieftin, dar eficient, doar instalând Kodi. Citeste mai mult . Pi, de asemenea, se concentrează puternic pe educație, cu ambele Zgârietură Noțiuni introductive cu zgârietură pe zmeura PiTutorialul nostru Scratch vă permite să vă distrați cu un Raspberry Pi, chiar dacă nu știți cum să codați. Citeste mai mult și Ediția Minecraft Pi Aflați Python și electronică cu Minecraft Pi EditionAți dorit întotdeauna să învățați să codați, dar nu știați de unde să începeți? Aflați cum puteți controla Minecraft pe Raspberry Pi folosind Python și câteva electronice simple. Citeste mai mult orientat spre a ajuta tinerii să învețe să codeze și pinii GPIO (Obiectiv general Intrare / Ieșire) deschide o lume întreagă de bricolaj și invenție electronică DIY.

Ce sunt Raspberry Pi GPIO Pins?

În acest articol, vă vom spune tot ce trebuie să știți despre pinii GPIO ai Pi: ce pot face, cum să le folosiți și greșelile de evitat în timp ce le utilizați.

O notă înainte de a începe: Diferitele revizii ale Pi pot varia cu pinii lor! Înainte de a atașa ceva pe placa dvs., asigurați-vă că le utilizați pe cele corecte. O modalitate rapidă de a verifica este de a tasta pinout în terminalul dvs. Raspberry Pi, care va prezenta o diagramă a configurației actuale.

Pinii GPIO sunt integrați în placa de circuit a computerului. Comportamentul lor poate fi controlat de utilizator pentru a le permite să citească date de la senzori și să controleze componente precum LED-uri, motoare și afișaje. Modelele mai vechi ale Pi aveau 26 de pini GPIO, în timp ce modelele mai noi au 40. Acest grafic arată ce face fiecare pin:

În diagrama de mai sus, puteți vedea că există diferite tipuri de pini GPIO care servesc scopuri diferite. Puteți găsi o versiune interactivă a acestui grafic la pinout.xyz De asemenea, prezintă unul dintre primele lucruri confuze cu care va trebui să te confrunți. Fiecare pin are două numere atașate la acesta. Este BORD număr (numerele din cerc) și ale acestuia BCM (Canal Broadcom SOC) număr. Puteți alege ce convenție să utilizați când scrieți codul dvs. Python:

# 1 - Numerotare GPIO / BCM. GPIO.setmode (GPIO.BCM) # 2 - Numerație placă. GPIO.setmode (GPIO.BOARD)

Puteți utiliza o singură convenție în fiecare proiect, deci alegeți una și rămâneți la ea. Nici o convenție nu este „corectă”, așa că mergeți cu oricare dintre ele are cel mai mult sens pentru dvs. De remarcat însă că anumite periferice se bazează pe numerotarea GPIO / BCM.

Pentru acest articol, vom rămâne la BORD numerotare. Deci, ce fac efectiv ace?

Pini de putere

Să începem cu pinii de putere. Raspberry Pi poate asigura atât putere de 5v (pinii 2 și 4) cât și 3.3v (pinii 1 și 17). De asemenea, oferă un sol (GND) pentru circuitele pe pinii 6, 9, 14, 20, 25, 30, 34 și 39.

Din păcate, nu există un răspuns unic la cât de mult pot acționa pinii de putere 5v, deoarece depinde de ce sursă de alimentare utilizați și ce alte componente pe care le-ați atașat la Pi. Raspberry Pi 3 va scoate 2,5A doar de la sursa de alimentare și necesită aproximativ 750mA pentru pornire și fără cap normal Operațiune. Aceasta înseamnă că dacă utilizați o sursă de alimentare de 2,5A, pinii 5v pot furniza un curent total de aproximativ 1,7A maxim. Totuși, acest lucru variază în mod enervant, deoarece acest tabel arată:

Pentru majoritatea utilizatorilor care încep doar cu Pi, aceasta nu va fi o problemă, dar este ceva care trebuie să ține cont de faptul că petreci mai mult timp cu pinii GPIO.

Pinii de 3,3 V sunt ceva mai simpli, cu recenzii recente ale Raspberry Pi (modelul B + în continuare) 500mA modele totale și mai vechi oferind doar 50mA. Rețineți că acest curent este distribuit și în toate celelalte pini GPIO!

Așa că acești ace pot oferi energie componentelor dvs., dar asta este tot ceea ce fac. Adevaratele lucruri distractive provin din restul pinilor.

GPIO standard

În graficul de mai sus, ignorând pinii de putere, veți vedea că unele sunt marcate în culori diferite. Pinii verzi sunt pini GPIO standard și acestea sunt cele pe care le veți folosi pentru majoritatea proiectelor pentru începători. Acești pini sunt capabili de un 3.3v producție, de asemenea, denumit setarea acului ÎNALT în cod. Când este un pin de ieșire SCĂZUT acest lucru înseamnă că oferă pur și simplu 0v.

De asemenea, sunt capabili să ia un intrare de până la 3,3 v, pe care știftul îl citește ÎNALT.

Nu asigurați pinii mai mari de 3,3 V: acesta este un mod rapid de a-ți prăji Pi!

Pentru un ghid excelent pentru a începe să utilizați pinii GPIO într-un proiect simplu, încercați nostru Noțiuni introductive cu proiectul Raspberry Pi GPIO Noțiuni introductive cu GPIO pe o zmeură PiDacă deși Arduino a fost mișto, abia așteptați să vă puneți mâna pe un Zmeură Pi - aceste lucruri sunt uimitoare. Pe lângă faptul că sunt un computer complet funcțional, acestea au și ... Citeste mai mult .

În timp ce vom acoperi unii dintre ace cu utilizări speciale în acest articol, puteți utiliza orice ace cu excepția pinilor de putere și a pinilor 27 și 28 ca pini obișnuiți GPIO.

PWM

PWM (modularea lățimii impulsului) este utilizat cu componente precum motoare, servos și LED-uri prin trimiterea de impulsuri scurte pentru a controla cantitatea de energie pe care o primesc. L-am folosit cu un Arduino în nostru Ghid Ultimate pentru LED Strips tutorial Ghid final pentru conectarea benzilor de lumină LED la ArduinoUnul dintre cele mai obișnuite produse LED este banda LED. În acest articol, vom acoperi modul de configurare a celor mai comune două tipuri cu un Arduino. Citeste mai mult .

PWM este posibil și pe Pi. Pinul 12 (GPIO 18) și pinul 35 (GPIO 35) sunt capabile de hardware PWM, deși Pi este capabil să furnizeze software PWM prin biblioteci precum pigpio.

Pentru o introducere a codului necesar pentru PWM, acest lucru este simplu Tutorial luminozitate LED ar trebui să te ajute să te duci.

UART

Pinii 8 și 10 (GPIO 14 și 15) sunt ace UART, concepute pentru comunicarea cu Pi cu ajutorul portului serial. Există anumite situații în care este posibil să doriți să faceți acest lucru, dar pentru majoritatea începătorilor care se conectează la Pi fără cap prin SSH Configurarea zmeurului Pi pentru utilizare fără cap cu SSHRaspberry Pi poate accepta comenzi SSH atunci când este conectat la o rețea locală (fie prin Ethernet, fie prin Wi-Fi), permițându-vă să o configurați cu ușurință. Avantajele SSH depășesc ecranizarea zilnică ... Citeste mai mult sau folosind un VNC Cum să executați un desktop la distanță pe Raspberry Pi cu VNCCe se întâmplă dacă ai nevoie de acces la desktopul Raspberry Pi de pe computer sau laptop, fără a fi nevoie să conectezi o tastatură, mouse și monitor? Aici vine VNC. Citeste mai mult probabil va fi mai ușor.

Dacă sunteți interesat de o vedere detaliată a modului în care funcționează pinii seriali, acesta este un grund grozav.

SPI

SPI (autobuz Serial Periferale Interface) este o metodă de comunicare cu dispozitive precum cititorul RFID pe care l-am folosit în nostru DIY Smart Lock cu Arduino și RFID DIY Smart Lock cu Arduino și RFIDIată cum puteți construi o blocare inteligentă simplă bazată pe RFID, folosind un Arduino ca coloana vertebrală și câteva componente ieftine. Citeste mai mult proiect.

Permite dispozitivelor să comunice cu zmeura Pi în mod sincron, ceea ce înseamnă că pot trece multe mai multe date între maestru și sclav dispozitive. Dacă ați folosit vreodată a mic ecran tactil pentru Pi-ul tău, așa au comunicat ei.

Există diferite dispozitive și HAT-uri de extensie pentru Raspberry Pi care folosesc SPI și vă pot deschide proiectele către mult mai mult hardware decât pot susține obișnuitele pin-uri GPIO. Cu toate acestea, necesită o mulțime de cablaje pentru a începe să funcționeze. Există o imagine de ansamblu aprofundată a SPI în Site-ul fundației Raspberry Pi.

Pinii 19, 21, 23, 24, 25 și 26 (GPIO 10, 9, 11, 8, GND și GPIO 26) sunt utilizate pentru conectarea la un dispozitiv SPI și toate sunt necesare pentru o funcționare lină. O modalitate bună de a evita toate spaghetele este să cumpărați o extensie prematură, cum ar fi Sense HAT, care se potrivește deasupra plăcii dvs. și îi oferă o matrice LED și o gamă largă de senzori. A fost preferat de câțiva ani și a fost chiar folosit pe Stația Spațială Internațională sa facem niste experimente!

Protocolul SPI nu este activat ca standard pe Raspbian, dar poate fi activat în fișierul raspi-config, împreună cu I2C.

I2C

I2C (Circuit inter-integrat) este similar cu SPI, dar în general este considerat a fi mai ușor de configurat și de utilizat. Comunică asincron și este capabil să susțină cât mai multe dispozitive diferite, cu condiția ca fiecare să aibă locuri de adresă unice pe magistrala I2C. Datorită acestui sistem de adresare, Pi are nevoie doar de doi pini I2C - pin 3 (GPIO 2) și pin 5 (GPIO 3), ceea ce face mult mai simplu de utilizat decât SPI.

Amprenta mică a I2C deschide o gamă uriașă de posibilități. Cu pini GPIO standard, configurarea unui ecran LCD și unele butoane ar prelua aproape fiecare pin, folosind un dispozitiv I2C, cum ar fi Controler LCD Adafruit negativ o reduce la doar doi pini!

Sparkfun au un rundown complet de SPI și I2C împreună cu exemple pentru a vă începe.

Pinii 27 și 28 (marca ID_SD și ID_SC) sunt de asemenea I2C. Sunt utilizate de către Pi pentru funcțiile interne, precum și unele plăci HAT. De regulă generală, nu vă încurcați cu ei decât dacă dvs. într-adevăr stii ce faci!

Raspberry Pi: Un pin GPIO pentru orice!

Raspberry Pi este cuțitul elvețian al armatei de calcul modern. Alături de o cantitate imensă de uimitor întrebuințări de zi cu zi, de asemenea, deschide pe oricine posibilitatea de a-și crea propriile creații frumoase.

Mulți Proiecte pentru începători cu zmeură Pi Cele mai bune 11 proiecte de zmeură Pi pentru începătoriAceste proiecte Raspberry Pi pentru începători sunt minunate pentru a începe cu capabilitățile oricărui model Raspberry Pi. Citeste mai mult folosiți protocoalele discutate în acest articol și o abordare practică este cea mai bună modalitate de a învăța. Continuați să țâșniți și să vă distrați!