Home-theater-designers
Raspberry Pi je levný a malý počítač schopný zvládnout celou řadu úkolů, včetně retro hraní a být a domácí mediální centrum . Pi se také silně zaměřuje na vzdělávání, a to jak Scratch, tak Edice Minecraft Pi zaměřené na pomoc mladým lidem naučit se kódovat a kolíky GPIO ( Univerzální vstup/výstup ) otevřete celý svět elektronického tinkeringu a invence.
Co jsou to GPIO piny Raspberry Pi?
V tomto článku vám řekneme vše, co potřebujete vědět o pinech GPIO piny: co mohou dělat, jak je používat a jaké chyby se při jejich používání vyvarovat.
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 vašeho Raspberry Pi, což vyvolá diagram vašeho aktuálního nastavení.
Piny GPIO jsou integrovány do desky plošných spojů počítače. Jejich chování může být kontrolováno uživatelem, aby jim umožnil číst data ze senzorů a ovládacích komponent, jako jsou diody LED, motory a displeje. Starší modely Pi měly 26 GPIO pinů, zatímco novější modely všechny 40. Tento graf ukazuje, co každý pin dělá:
Na výše uvedeném diagramu vidíte, že existují různé typy GPIO pinů, které slouží různým účelům. Interaktivní verzi tohoto grafu najdete na pinout.xyz Rovněž nastiňuje jednu z prvních matoucích věcí, se kterou se budete muset poprat. Ke každému kolíku jsou připojena dvě čísla. Své PRKNO číslo (čísla v kruhu) a jeho BCM (Kanál Broadcom SOC). Můžete si vybrat, kterou konvenci použijete při psaní kódu Pythonu:
# 1 - GPIO/BCM Numbering
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
# 2 - Board Numbering
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
V každém projektu můžete použít pouze jednu konvenci, takže si vyberte jednu a držte se jí. Žádná konvence není 'správná', takže jděte s tím, co vám dává největší smysl. Stojí za zmínku, že některé periferie spoléhají na číslování GPIO/BCM.
U tohoto článku se budeme držet PRKNO číslování. Co tedy piny vlastně dělají?
Napájecí piny
Začněme s napájecími piny. Raspberry Pi může poskytovat napájení 5 V (piny 2 a 4) i 3,3 V (piny 1 a 17). Poskytuje také a přízemní (GND) pro obvody na pinech 6, 9, 14, 20, 25, 30, 34 a 39.
Bohužel neexistuje jediná odpověď na to, kolik proudu mohou napájecí piny 5v čerpat, protože závisí na tom, jaký napájecí zdroj používáte a jaké další součásti jste připojili k vašemu Pi. Raspberry Pi 3 bude ze svého zdroje odebírat pouze 2,5 A a pro spuštění a normální bezhlavý provoz vyžaduje přibližně 750 mA. To znamená, že pokud používáte napájecí zdroj 2,5 A, piny 5 V mohou dodávat celkový proud maximálně kolem 1,7 A. Je nepříjemné, že se to liší mezi modely Pi, jak ukazuje tato tabulka:
Uznání: raspberrypi.org
Pro většinu uživatelů, kteří s Pi začínají, to nebude problém, ale je třeba mít na paměti, že trávíte více času s piny GPIO.
Piny 3,3 V jsou o něco jednodušší, přičemž nedávné revize Raspberry Pi (Model B+ a dále) poskytují až 500mA celkem a starší modely poskytující spravedlivé 50mA . Všimněte si, že tento proud je sdílen i na všech ostatních pinech GPIO!
Tyto kolíky tedy mohou poskytovat energii vašim komponentám, ale to je vše, co dělají. Skutečná zábava pochází ze zbytku kolíků.
Standardní GPIO
Na grafu výše, když ignorujete napájecí piny, uvidíte, že některé jsou označeny různými barvami. Zelené piny jsou standardní piny GPIO, a právě ty využijete pro většinu začátečnických projektů. Tyto kolíky jsou schopné 3,3V výstup , označované také jako nastavení kolíku VYSOKÝ v kódu. Když je výstupní pin NÍZKÝ to znamená, že jednoduše poskytuje 0v.
věci k instalaci na nový počítač
Jsou také schopni přijmout vstup až 3,3 V, které pin čte jako VYSOKÝ .
Neposkytujte kolíky větší než 3,3 V: toto je rychlý způsob, jak usmažit váš Pi!
Chcete -li získat skvělý průvodce, jak začít používat piny GPIO v jednoduchém projektu, vyzkoušejte náš projekt Začínáme s Raspberry Pi GPIO.
Zatímco v tomto článku se budeme zabývat některými piny se zvláštním využitím, můžete použít jakékoli piny kromě napájecích kolíků a kolíků 27 a 28 jako běžné GPIO piny.
PWM
PWM (Pulse Width Modulation) se používá u komponentů, jako jsou motory, serva a LED diody, odesíláním krátkých impulzů k ovládání toho, kolik energie přijímají. Použili jsme to s Arduino v našem Ultimate Guide to LED Strips tutorial .
PWM je také možné na Pi. Pin 12 (GPIO 18) a pin 35 (GPIO 35) jsou hardwarově kompatibilní s PWM, ačkoli Pi je také schopen poskytovat softwarový PWM prostřednictvím knihoven, jako je levný .
Pro úvod do kódu požadovaného pro PWM je to jednoduché Návod na jas LED by vám měl pomoci rozjet se.
UART
Piny 8 a 10 (GPIO 14 a 15) jsou piny UART, určené pro komunikaci s Pi pomocí sériového portu. Existují určité situace, kdy to možná budete chtít udělat, ale pro většinu začátečníků se připojuje k vašemu Pi bezhlavě přes SSH nebo pomocí VNC bude asi snazší.
Pokud vás zajímá podrobný pohled na to, jak sériové piny fungují, to je skvělý primer .
SPI
SPI (sběrnice sériového periferního rozhraní) je metoda komunikace se zařízeními, jako je čtečka RFID, kterou jsme použili v našem DIY Smart Lock s projektem Arduino a RFID.
Umožňuje zařízením synchronně komunikovat s Raspberry Pi, což znamená, že mezi nimi může procházet mnohem více dat mistr a otrok zařízení. Pokud jste někdy použili a malý dotykový displej u vašeho Pi takto komunikovali.
Uznání: Gareth Halfacree/ flickr.com
Existují různá zařízení a rozšíření HAT pro Raspberry Pi, která používají SPI, a může otevřít vaše projekty mnohem většímu hardwaru, než mohou vydržet běžné GPIO piny. Aby to však fungovalo, vyžaduje to dost kabeláže. Na stránce je podrobný přehled SPI Web nadace Raspberry Pi .
Kolíky 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 hladký provoz. Dobrým způsobem, jak se vyhnout všem špagetám, je koupit předem připravené rozšíření, jako je Smysl Klobouk , který se vejde na desku a poskytuje LED matici a široké pole na senzorech. Je oblíbeným již několik let a bylo dokonce používá se na Mezinárodní vesmírné stanici udělat nějaké experimenty!
Protokol SPI není u Raspbian standardně povolen, ale lze jej povolit v souboru raspi-config spolu s I2C.
I2C
I2C (inter-integrovaný obvod) je podobný SPI, ale obecně je považován za jednodušší na nastavení a používání. Komunikuje asynchronně a je schopen udržovat tolik různých zařízení, kolik je potřeba, za předpokladu, že každé z nich má na sběrnici I2C jedinečná adresní místa. Díky tomuto adresovacímu systému potřebuje Pi pouze dva I2C piny --- pin 3 (GPIO 2) a pin 5 (GPIO 3), takže je použití mnohem jednodušší než SPI.
Malé rozměry I2C otevírají obrovské možnosti. Se standardními piny GPIO by nastavení obrazovky LCD a některých tlačítek zabralo téměř každý pin, a to pomocí zařízení I2C, jako je Negativní LCD ovladač Adafruit přináší to na pouhé dva piny!
Sparkfun má a úplný přehled SPI a I2C spolu s příklady, které vám pomohou začít.
Piny 27 a 28 (označené ID_SD a ID_SC) jsou také I2C. Pi je používají pro vnitřní funkce a také některé desky HAT. Obecně platí, že si s nimi nezahrávejte, pokud ne opravdu víš, co děláš!
Raspberry Pi: GPIO pin pro všechno!
Raspberry Pi je švýcarský armádní nůž moderních počítačů. Spolu s obrovským množstvím úžasné každodenní použití , také každému otevírá možnost vytvářet vlastní skvělé výtvory.
Mnoho Začínající projekty Raspberry Pi použijte protokoly popsané v tomto článku a nejlepší způsob, jak se naučit, je praktický přístup. Hrajte dál a bavte se!
Podíl Podíl tweet E-mailem Zde je důvod, proč FBI vydala varování před ransomwarem HiveFBI vydala varování před obzvláště ošklivým kmenem ransomwaru. Zde je důvod, proč si musíte dávat obzvlášť pozor na ransomware Hive.
Číst dále Související témata- DIY
- Raspberry Pi
- GPIO
Ian Buckley je nezávislý novinář, hudebník, performer a video producent žijící v Berlíně v Německu. Když nepíše nebo není na jevišti, pohrává si s elektronikou nebo kódem pro kutily v naději, že se stane šíleným vědcem.
Více od Iana BuckleyhoPřihlaste se k odběru našeho zpravodaje
Připojte se k našemu zpravodaji a získejte technické tipy, recenze, bezplatné elektronické knihy a exkluzivní nabídky!
Kliknutím sem se přihlásíte k odběru