Jak povolit SPI / I2C na Raspberry Pi (a na co je použít)

Raspberry Pi lze použít pro téměř cokoli. Z domácích mediálních center po vlastní nastavení retro her, lze bezpečně říci, že počítače Pi a podobné jednodeskové počítače se stávají všudypřítomné.

Když začnete experimentovat s kolíky GPIO na Raspberry Pi, věci se stanou ještě zajímavějšími. Již jsme se zabývali tím, co všechny tyto kolíky dělají, takže se nyní podívejme, jak na vašem Pi povolit protokoly SPI a I2C a proč byste mohli chtít.

Co je SPI na Raspberry Pi?

Před potápěním se stručně věnujeme tomu, co tyto dva protokoly dělají.

SPI (nebo sériové periferní rozhraní) umožňuje mikrokontroléru, jako je Pi, komunikovat s více než 100 periferními komponenty najednou. Mikrokontrolér funguje jako “mistr” na všechny “otrok” komponenty a mohou s nimi komunikovat vysokou rychlostí. Tento diagram popisuje jednoduché připojení SPI:

Obrázek Kredit: Cburnett / wikipedia.org

Pokud je to vaše první čtení o SPI, může to vypadat docela zastrašující, ale držte se ho! SCLK je rychlost hodin nastavená masterem, která určuje rychlost sdílení informací mezi zařízeními.

V každém cyklu (nebo “klíště”) hodin, master i slave odesílají a přijímají jeden bit informací. To je to, co MOSI (Master Out Slave In) a MISO (Master In Slave Out) kolíky jsou pro.

SS nebo Pin pro výběr slave (označený CE na Pi) označený CE0 nebo CE1) se používá k tomu, aby zařízení slave komunikoval s masterem nebo nikoliv v daném okamžiku. Ve většině případů vyžaduje každé slave zařízení svůj vlastní SS pin, ale může sdílet piny SCLK, MOSI a MISO.

Některá zařízení mohou být “sedmikráska připoutaná” ke sdílení čepu SS, udržování celkového počtu použitých kolíků až na čtyři plus dva pro napájení a uzemnění. SPI je známo, že je neuvěřitelně rychlý a běžně se používá v posuvných registrech nebo ADC (převodníky analogového na digitální) pro předávání dat mezi zařízeními.

Rozšířený start YouTube kanál má snadno sledovat primer pro SPI vysvětlující protokol dále:

Jak povolit SPI na Raspberry Pi

Chcete-li povolit SPI na Raspberry Pi, otevřete raspi-config z terminálu zadáním:

sudo raspi-config

Navigovat do Možnosti rozhraní, a v následující nabídce vyberte P4 SPI Povoluje / zakazuje automatické načítání modulu jádra SPI. Vybrat Ano na příkazovém řádku okna. SPI je nyní povoleno!

Případně můžete povolit SPI z /boot/config.txt soubor. Otevřete okno terminálu a zadejte:

sudo nano /boot/config.txt

Hledejte řádek, který čte # dtparam = spi = on a odstranit # symbol. Ať už povolíte SPI, restartujte Pi a SPI.

Co můžete dělat s SPI na Raspberry Pi?

I když existují stovky různých projektů využívajících mnoho různých periferií SPI, dobrý startovací projekt programuje vaši vlastní čtečku RFID.

Čtečku MFRC-522 jsme použili v našem DIY Smart Lock s Arduino a RFID tutoriálem 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 páteře a několik levných komponent. . Pro úvod do RFID s příchutí Raspberry Pi se podívejte na podrobný instruktáž piddlerintheroot.

Toto nastavení není jen pro hobby elektroniku. V naší sbírce nejlepších projektů Raspberry Pi 13 nejlepších projektů Raspberry Pi v roce 2017 13 nejlepších projektů Raspberry Pi v roce 2017 Těmito působivě kreativními projekty Raspberry Pi budete uneseni. , představovali jsme komplexní systém MES, který pracuje s Raspberry Pi a RFID, jako součást rozsáhlého továrního provozu v Evropě.

Co je I2C na Raspberry Pi?

I2C je komunikační protokol vytvořený společností Phillips Electronics, která zaznamenala nárůst použití v hobby projektech založených na mikrokontroléru. Důvod je zřejmý - používá pouze dva dráty namísto minimálních čtyř SPI. Je také dobře podporován uživatelskými knihovnami. Existuje mnoho komponent navržených pro použití s ​​I2C na Raspberry Pi. I když je pomalejší než SPI, stále funguje dostatečně rychle pro většinu každodenních použití.

Podobně jako SPI má protokol i mistr zařízení, jako je Pi, a otrok zařízení, jako je obrazovka, posuvný registr nebo ovladač motoru.

První spojení mezi zařízeními je SCL (Serial Clock), které je nastaveno masterem pro synchronizaci přenosu dat. Druhý řádek je SDA (Serial Data), která přenáší data tam a zpět mezi všemi zařízeními na sběrnici I2C.

Hlavní zařízení zahájí komunikaci s a Start bit a sedm bitů hex adresa. To musí odpovídat slave zařízení, aby mohla komunikovat. Takto lze tolik zařízení použít pouze se dvěma dráty.

Hlavní zařízení pak určuje, zda chce číst nebo zapisovat (R / W) otrok před přijetím potvrzení nebo ACK zadní.

YouTuber Augmented Startups opět poskytuje snadno sledovatelný a podrobný pohled na I2C:

Jak povolit I2C na Raspberry Pi

I2C je také povolen na Pi přes raspi-config Jídelní lístek. Otevřete terminál a zadejte:

sudo raspi-config

Pomocí kláves se šipkami vyberte Možnosti rozhraní, následován P5 I2C Aktivuje / deaktivuje automatické načítání modulu jádra I2C. Potvrďte, že chcete protokol povolit, a měla by se zobrazit potvrzovací obrazovka.

Stejně jako u SPI můžete I2C také povolit úpravou souboru config.txt. Otevřete terminál a zadejte:

sudo nano /boot/config.txt

Upravit #dtparam = i2c_arm = zapnuto, odstranění # symbol.

Restartujte svůj Pi a I2C je připraveno jít!

Co můžete dělat s I2C na Raspberry Pi?

I2C je skvělý pro každý projekt, který vyžaduje velké množství výstupů. Typické použití je pro LCD obrazovky, které vyžadují použití až 16 pinů. I2C to snižuje pouze na dva pro komunikaci a dva na sílu a zem.

Mnoho LCD obrazovek přichází s I2C “batoh” připojené, což je mnohem jednodušší pro nastavení a uvolnění zbývajících pinů pro ostatní senzory a periferie.

TheRaspberryPiGuy má podrobný návod YouTube o nastavení a používání LCD obrazovky s I2C na Raspberry Pi

Použití SPI a I2C šetří kolíky!

SPI a I2C na Raspberry Pi rozhodně nejsou pro úplné začátečníky elektroniky, ale také se jim nedá obávat.

Před potápěním by bylo dobré se naučit základům průvodce našeho začátečníka po Raspberry Pi.

Nejlepším způsobem, jak se učit, je projít některé příklady projektů a těšíme se na to, s čím přijdete! Kdo ví, jaké podivné a úžasné výtvory Raspberry Pi 10 Nejpodivnější projekty Raspberry Pi 10 Podivné projekty Raspberry Pi V každém z nás je šílený vědec a Raspberry Pi vám umožní vyrazit a hrát si vnitřní loon. Někdy jsou věci divné. Opravdu divné. uděláš?