Vše, co potřebujete vědět o Raspberry Pi GPIO Pins

Raspberry Pi je levný a malý počítač schopný velkého množství úkolů, včetně retro her a bytí domácím mediálním centrem. Nainstalujte Kodi a proměňte Raspberry Pi na domácí mediální centrum Nainstalujte Kodi a proměňte Raspberry Pi na domácí mediální centrum Pokud máte Raspberry Pi, můžete z něj udělat levné, ale efektivní domácí mediální centrum pouhým nainstalováním Kodi. . Pi se také silně zaměřuje na vzdělávání, a to jak s Scratch Začínáme s Scratch na Raspberry Pi Začínáme s Scratch na Raspberry Pi Náš Scratch tutoriál vám umožní bavit se s Raspberry Pi, i když nevíte, jak kódovat . a vydání Minecraft Pi Naučte se Python a elektroniku s Minecraft Pi Edition Naučte se Python a elektroniku s Minecraft Pi Edition Už jste se vždy chtěli naučit kódovat, ale nevěděli jste, kde začít? Naučte se ovládat Minecraft na Raspberry Pi pomocí Pythonu a nějaké jednoduché elektroniky. zaměřené na pomoc mladým lidem naučit se kódovat a kolíky GPIO (Vstup / výstup pro obecné účely) otevřete celý svět elektronického drotářství a vynálezů pro kutily.

Co jsou Raspberry Pi GPIO Pins?

V tomto článku vám řekneme vše, co potřebujete vědět o pinech GPIO pinů Pi: co mohou dělat, jak je používat a chyby, kterým je třeba se vyhnout při jejich používání.

Poznámka, než začneme: Různé revize Pi se mohou lišit podle jejich kolíků! Před připojením čehokoli k desce se ujistěte, že používáte ty správné. Rychlý způsob kontroly je psaní pinout do terminálu Raspberry Pi, který zobrazí schéma vašeho aktuálního nastavení.

Kolíky GPIO jsou integrovány do základní desky počítače. Jejich chování může uživatel ovládat tak, aby jim umožňovalo číst data ze senzorů a ovládat komponenty, jako jsou LED, motory a displeje. Starší modely Pi měly 26 GPIO pinů, zatímco novější modely mají 40. Tento graf ukazuje, co každý pin dělá:

Ve výše uvedeném diagramu je vidět, že existují různé typy kolíků GPIO, které slouží různým účelům. Interaktivní verzi tohoto grafu najdete na pinout.xyz. Nastiňuje také jednu z prvních matoucích věcí, s nimiž se budete muset potýkat. Každý pin má k sobě připojena dvě čísla. To je PRKNO číslo (čísla v kruhu) a jeho BCM (Kanál Broadcom SOC). Můžete si vybrat, kterou konvenci použijete při psaní kódu Python:

# 1 - Číslování GPIO / BCM GPIO.setmode (GPIO.BCM) # 2 - Číslování tabulek GPIO.setmode (GPIO.BOARD) 

V každém projektu můžete použít pouze jednu konvenci, proto si vyberte jednu a dodržujte ji. Žádná úmluva není “že jo”, tak jděte s tím, co vám dává největší smysl. Je však třeba poznamenat, že určitá periferie se spoléhají na číslování GPIO / BCM.

U tohoto článku se budeme držet PRKNO číslování. Co vlastně dělají kolíky?

Špendlíky

Začněme silovými kolíky. Raspberry Pi může poskytovat jak sílu 5V (piny 2 a 4), tak i 3,3 V (piny 1 a 17). Poskytuje také přízemní (GND) pro obvody na pinech 6, 9, 14, 20, 25, 30, 34 a 39.

Bohužel neexistuje jediná odpověď na to, kolik proudu mohou 5V napájecí kolíky čerpat, protože závisí na tom, jaký napájecí zdroj používáte a jaké další komponenty jste připojili k vašemu Pi. Raspberry Pi 3 bude čerpat pouze 2,5A ze svého zdroje napájení a vyžaduje asi 750 mA pro spuštění a normální provoz bez hlavy. To znamená, že pokud používáte napájení 2,5A, 5V piny mohou dodávat celkový proud přibližně 1,7A maximum. Otravně se to však mezi modely Pi liší, jak ukazuje tato tabulka:

Obrázek Kredit: raspberrypi.org

Pro většinu uživatelů, kteří právě začínají s Pi, to nebude problém, ale je třeba mít na paměti, protože trávíte více času s kolíky GPIO.

Kolíky 3,3 V jsou o něco jednodušší, přičemž nedávné revize Raspberry Pi (model B + a další) poskytují až 500 mA celkem a starší modely poskytující spravedlivé 50 mA. Tento proud je sdílen také na všech ostatních pinech GPIO!

Tyto kolíky tedy mohou dodávat energii vašim součástem, ale to je vše, co dělají. Skutečné zábavné věci pocházejí ze zbytku kolíků.

Standardní GPIO

Ve výše uvedené tabulce, při ignorování napájecích kolíků, uvidíte, že některé jsou označeny v různých barvách. Zelené kolíky jsou standardní kolíky GPIO a to jsou to, co budete používat pro většinu začátečníků. Tyto kolíky jsou schopné 3,3 V výstup, označováno také jako nastavení kolíku VYSOKÝ v kódu. Když je výstupní pin NÍZKÝ to znamená, že jednoduše poskytuje 0v.

Jsou také schopni vzít vstup až do 3,3 V, což je pin jako VYSOKÝ.

Kolíky neposkytujte s větším než 3,3 V: to je rychlý způsob, jak smažit své Pi!

Chcete-li získat skvělého průvodce, jak začít používat piny GPIO v jednoduchém projektu, vyzkoušejte náš Začínáme s Raspberry Pi GPIO projekt Začínáme s GPIO Na Raspberry Pi Začínáme s GPIO Na Raspberry Pi Pokud jste Arduino byli v pohodě, jen počkejte, až se dostanete na Raspberry Pi - tyto věci jsou úžasné. Kromě plně funkčního počítače mají také ... .

Přestože v tomto článku pokryjeme některé z kolíků se zvláštním použitím, můžete použít libovolné kolíky s výjimkou napájecích kolíků a kolíků 27 a 28 jako běžné kolíky GPIO.

PWM

PWM (Pulse Width Modulation) se používá se součástmi, jako jsou motory, serva a LED diody, vysíláním krátkých pulzů k řízení toho, kolik energie obdrží. Použili jsme jej s Arduino v našem průvodci Konečným průvodcem LED proužky Konečným průvodcem připojením LED světelných proužků k Arduino Konečným průvodcem připojením LED proužků k Arduino Jedním z nejčastějších produktů LED je pásek LED. V tomto článku se budeme zabývat tím, jak nastavit dva nejběžnější typy pomocí Arduina. .

PWM je také možné na Pi. Pin 12 (GPIO 18) a pin 35 (GPIO 35) jsou hardwarové PWM schopné, ale Pi je také schopen poskytovat softwarové PWM prostřednictvím knihoven, jako je pigpio.

Pro představení kódu vyžadovaného pro PWM by vám měl tento jednoduchý tutoriál jasu LED pomoci začít.

UART

Kolíky 8 a 10 (GPIO 14 a 15) jsou kolíky UART, určené pro komunikaci s Pi pomocí sériového portu. Existují určité situace, kdy to budete chtít udělat, ale pro většinu začátečníků, kteří se připojují k vašemu Pi bezhlavě přes SSH Nastavení Raspberry Pi pro použití bez hlavy s SSH Nastavení Raspberry Pi pro použití bez hlavy s SSH Raspberry Pi může přijímat příkazy SSH při připojení k místní síti (buď prostřednictvím sítě Ethernet nebo Wi-Fi), což vám umožní snadné nastavení. Výhody SSH jdou nad rámec rozrušení každodenního screeningu… nebo pomocí VNC Jak spustit vzdálenou plochu na Raspberry Pi s VNC Jak spustit vzdálenou plochu na Raspberry Pi pomocí VNC Co když potřebujete přístup k ploše Raspberry Pi z vašeho PC nebo laptop, aniž byste museli připojovat klávesnici, myš a monitor? Zde přichází VNC. Pravděpodobně to bude snazší.

Pokud vás zajímá podrobný pohled na to, jak sériové kolíky fungují, je to skvělý primer.

SPI

SPI (sběrnice sériového periferního rozhraní) je metoda komunikace se zařízeními, jako je RFID čtečka, kterou jsme použili v našem DIY Smart Lock s Arduino a RFID DIY Smart Lock s Arduino a RFID DIY Smart Lock s Arduino a RFID Zde je návod, jak vytvořit jednoduchý inteligentní zámek založený na RFID pomocí Arduino jako páteř a několik levných komponent. projekt.

Umožňuje zařízením synchronně komunikovat s Raspberry Pi, což znamená, že mezi internetem může projít mnohem více dat mistr a otrok zařízení. Pokud jste někdy použili malou dotykovou obrazovku pro váš Pi, takto komunikovali.

Obrázek Kredit: Gareth Halfacree / flickr.com

Existují různá zařízení a rozšíření HAT pro Raspberry Pi, které používají SPI, a to může otevřít vaše projekty mnohem více hardwaru, než mohou běžné kolíky GPIO udržet. Aby to fungovalo, vyžaduje to však hodně kabeláže. Na webových stránkách nadace Raspberry Pi je podrobný přehled SPI.

Špendlíky 19, 21, 23, 24, 25 a 26 (GPIO 10, 9, 11, 8, GND a GPIO 26) se používají k připojení k zařízení SPI a všechny jsou potřebné pro bezproblémový provoz. Dobrým způsobem, jak se vyhnout všem špagetám, je koupit si předpřipravené rozšíření, jako je Sense HAT, které se vejde na vaši desku a poskytuje mu matici LED a široké pole senzorů. Je to oblíbený už několik let a byl dokonce použit na Mezinárodní vesmírné stanici k provedení některých experimentů!

Protokol SPI není standardně povolen na Raspbian, ale může být povolen v souboru raspi-config spolu s I2C.

I2C

I2C (Inter-Integrated Circuit) je podobný SPI, ale obecně se považuje za snazší nastavení a použití. Komunikuje asynchronně a je schopen udržet tolik různých zařízení, kolik je potřeba, za předpokladu, že každá z nich má na sběrnici I2C jedinečná adresová místa. Vzhledem k tomuto adresovacímu systému potřebuje Pi pouze dva kolíky I2C pin 3 (GPIO 2) a pin 5 (GPIO 3), takže použití je mnohem jednodušší než SPI.

Malý rozměr I2C otevírá obrovské možnosti. Se standardními kolíky GPIO by nastavení LCD obrazovky a některá tlačítka zabíraly téměř každý kolík, pomocí zařízení I2C, jako je Adafruit Negative LCD controller, se to sníží pouze na dva kolíky!

Sparkfun má plný přehled o SPI a I2C spolu s příklady, jak začít.

Kolíky 27 a 28 (označené ID_SD a ID_SC) jsou také I2C. Pi jsou používány pro interní funkce a také některé desky HAT. Obecně platí, že si s nimi nepořádejte, pokud nejste vy opravdu vědět, co děláte!

Raspberry Pi: GPIO Pin pro všechno!

Raspberry Pi je švýcarský armádní nůž moderních počítačů. Spolu s obrovským množstvím úžasných každodenních použití také otevírá komukoli možnost vytvořit si vlastní skvělé výtvory.

Mnoho projektů Raspberry Pi pro začátečníky Projekty Raspberry Pi pro začátečníky Projekty Raspberry Pi pro začátečníky Těchto 10 projektů Raspberry Pi pro začátečníky je skvělé pro získání seznámení s hardwarovými a softwarovými schopnostmi softwaru Pi a pomůže vám rychle začít fungovat! používat protokoly diskutované v tomto článku a nejlepší způsob, jak se učit, je praktický přístup. Pořád si pohrávejte a bavte se!