Všetko, čo potrebujete vedieť o Raspberry Pi GPIO Pins

Reklama

Raspberry Pi je lacný a malý počítač schopný vykonávať veľké množstvo úloh vrátane retro hry a byť a domáce mediálne centrum Nainštalujte Kodi, aby ste Raspberry Pi premenili na Domáce mediálne centrumAk máte Raspberry Pi, môžete z neho urobiť lacné, ale efektívne domáce mediálne centrum len nainštalovaním Kodi. Čítaj viac . Pi sa tiež veľmi zameriava na vzdelávanie Škrabanec Začíname so Scratch na Raspberry PiNáš tutoriál Scratch vám umožní baviť sa s Raspberry Pi, aj keď neviete, ako kódovať. Čítaj viac a Vydanie Minecraft Pi Naučte sa Python a elektroniku s Minecraft Pi EditionUž ste sa vždy chceli naučiť kódovať, ale nevedeli ste, kde začať? Naučte sa, ako ovládať Minecraft na Raspberry Pi pomocou Pythonu a nejakej jednoduchej elektroniky. Čítaj viac zamerané na pomoc mladým ľuďom naučiť sa kódovať a kolíky GPIO (Vstup / výstup na všeobecné účely) otvorte celý svet elektronickému drotárstvu a vynálezom pre domácich majstrov.

Čo sú Raspberry Pi GPIO Pins?

V tomto článku vám povieme všetko, čo potrebujete vedieť o kolíkoch GPIO Pi: čo môžu robiť, ako ich používať a chyby, ktorým sa treba vyhnúť pri ich používaní.

Poznámka predtým, ako začneme: Rôzne revízie pi sa môžu líšiť v závislosti od ich kolíkov! Predtým, ako niečo pripevníte na svoju dosku, uistite sa, že používate tie správne. Rýchly spôsob kontroly je zadanie textu pinov do terminálu Raspberry Pi, ktorý zobrazí schému aktuálneho nastavenia.

Kolíky GPIO sú integrované do dosky s obvodmi počítača. Svoje správanie môže ovládať užívateľ, aby im umožnil čítať údaje zo senzorov a ovládať komponenty ako LED, motory a displeje. Staršie modely pi mali 26 pinov GPIO, zatiaľ čo novšie modely mali 40. Tento graf ukazuje, čo robí každý pin:

Vo vyššie uvedenom diagrame vidíte, že existujú rôzne typy kolíkov GPIO, ktoré slúžia na rôzne účely. Interaktívnu verziu tohto grafu nájdete na pinout.xyz Nastiňuje tiež jednu z prvých mätúcich vecí, s ktorými budete musieť zápasiť. Ku každému kolíku sú pripojené dve čísla. jeho BOARD číslo (čísla v kruhu) a jeho číslo BCM (Kanál Broadcom SOC). Môžete si vybrať, ktorú konvenciu použijete pri písaní kódu Python:

# 1 - Číslovanie GPIO / BCM. GPIO.setmode (GPIO.BCM) # 2 - Číslovanie tabuliek. GPIO.setmode (GPIO.BOARD)

V každom projekte môžete použiť iba jednu konvenciu, preto si jednu vyberte a držte sa jej. Ani jeden z dohovorov nie je „správny“, takže choďte s tým, ktorý vám dáva najväčší zmysel. Je však potrebné poznamenať, že určité periférne zariadenia sa spoliehajú na číslovanie GPIO / BCM.

V tomto článku sa budeme držať BOARD číslovanie. Čo vlastne kolíky robia?

Špendlíky

Začnime silovými kolíkmi. Raspberry Pi môže poskytovať energiu 5 V (kolíky 2 a 4) aj 3,3 V (kolíky 1 a 17). Poskytuje tiež prízemný (GND) pre obvody na kolíkoch 6, 9, 14, 20, 25, 30, 34 a 39.

Bohužiaľ neexistuje jediná odpoveď na to, koľko prúdu môžu 5V napájacie kolíky čerpať, pretože závisí od toho, aký napájací zdroj používate a aké ďalšie komponenty, ktoré ste pripojili k zariadeniu Pi. Raspberry Pi 3 bude čerpať iba 2,5A zo svojho napájania a vyžaduje približne 750 mA na spustenie systému a normálne bezhlavé pripojenie Prevádzka. To znamená, že ak používate napájanie 2,5 A, 5 V kolíky môžu dodávať celkový prúd približne 1,7 A maximum. Znepokojivo sa to však medzi modelmi Pi líši, ako ukazuje táto tabuľka:

Pre väčšinu používateľov, ktorí začínajú s programom Pi, to nebude problém, ale treba pamätať na to, ako trávite viac času s kolíkmi GPIO.

Kolíky 3,3 V sú o niečo jednoduchšie, pričom nedávne revízie Raspberry Pi (model B + a ďalej) poskytujú až 500mA celkom a staršie modely poskytujúce spravodlivé 50mA. Upozorňujeme, že tento prúd je zdieľaný na všetkých ostatných kolíkoch GPIO!

Tieto kolíky môžu poskytovať energiu vašim komponentom, ale to je všetko, čo robia. Skutočné zábavné veci pochádzajú zo zvyšku kolíkov.

Štandardné GPIO

Na vyššie uvedenej mape, ignorujúc kolíky napájania, uvidíte, že niektoré sú označené rôznymi farbami. Zelené kolíky sú štandardné kolíky GPIO a to sú tie, ktoré budete používať pre väčšinu začiatočných projektov. Tieto kolíky sú schopné 3,3 V výkon, tiež označované ako nastavenie kolíka HIGH v kóde. Keď je výstupný pin LOW to znamená, že jednoducho poskytuje 0v.

Sú tiež schopní vziať vstup až do 3,3 V, čo bude čítať ako HIGH.

Kolíky neposkytujte s hmotnosťou väčšou ako 3,3 V: to je rýchly spôsob, ako smažiť svoje Pi!

Skvelý sprievodca ako začať používať kolíky GPIO v jednoduchom projekte Začíname s projektom Raspberry Pi GPIO Začíname pracovať s programom GPIO na zariadení Raspberry PiAk ste mali Arduino v pohode, počkajte, kým sa nedostanete na Raspberry Pi - tieto veci sú úžasné. Okrem toho, že sú plne funkčným počítačom, majú tiež ... Čítaj viac .

Zatiaľ čo v tomto článku budeme venovať niektoré z pinov špeciálnym použitiam, môžete použiť akékoľvek kolíky okrem pinov a pinov 27 a 28 ako bežné kolíky GPIO.

PWM

PWM (modulácia šírky impulzu) sa používa s komponentmi, ako sú motory, servá a LED, vysielaním krátkych impulzov na kontrolu, koľko energie získajú. Použili sme to s Arduino v našom Príručka pre konečných sprievodcov po LED pásikoch Dokonalý sprievodca pripojením svetelných pásikov LED k ArduinoJedným z najbežnejších LED produktov je LED pásik. V tomto článku sa budeme venovať tomu, ako nastaviť dva najbežnejšie typy pomocou zariadenia Arduino. Čítaj viac .

PWM je možné aj na Pi. Pin 12 (GPIO 18) a pin 35 (GPIO 35) sú hardvérové ​​PWM, hoci Pi je tiež schopný poskytovať softvér PWM pomocou knižníc, ako sú napr. pigpio.

Pre zavedenie kódu vyžadovaného pre PWM je to jednoduché Výučba jasu LED by vám mal pomôcť dostať sa do práce.

UART

Kolíky 8 a 10 (GPIO 14 a 15) sú kolíky UART, určené na komunikáciu s počítačom Pi pomocou sériového portu. Existujú určité situácie, keď to budete chcieť urobiť, ale pre väčšinu začiatočníkov, ktorí sa pripájajú k vášmu pi bezhlavo cez SSH Nastavenie Raspberry Pi na použitie bez hlavy s SSHRaspberry Pi môže prijímať príkazy SSH, keď je pripojený k miestnej sieti (buď prostredníctvom siete Ethernet alebo Wi-Fi), čo vám umožňuje jednoduché nastavenie. Výhody SSH idú nad rámec narušenia denného skríningu ... Čítaj viac alebo pomocou VNC Ako spustiť vzdialenú plochu na Raspberry Pi s VNCČo ak potrebujete prístup na plochu Raspberry Pi z počítača alebo notebooku bez toho, aby ste museli pripojiť klávesnicu, myš a monitor? Tu prichádza VNC. Čítaj viac bude pravdepodobne jednoduchšie.

Ak vás zaujíma podrobný pohľad na fungovanie sériových pinov, to je skvelý základný náter.

SPI

SPI (Serial Peripheral Interface Bus) je spôsob komunikácie so zariadeniami, ako je RFID čítačka, ktorú sme použili v našom Inteligentný zámok pre domácich majstrov s Arduino a RFID Inteligentný zámok pre domácich majstrov s Arduino a RFIDTu je návod, ako zostaviť jednoduchý inteligentný zámok založený na RFID pomocou Arduino ako chrbtice a niekoľkých lacných komponentov. Čítaj viac Projekt.

Umožňuje zariadeniam synchrónne komunikovať s Raspberry Pi, čo znamená, že medzi internetom môže preniesť oveľa viac údajov majster a otrok zariadení. Ak ste už niekedy použili a malá dotyková obrazovka pre vaše Pi, takto komunikovali.

Existujú rôzne zariadenia a rozšírenia HAT pre Raspberry Pi, ktoré používajú SPI, a to môže otvoriť vaše projekty oveľa viac hardvéru, ako bežné kolíky GPIO dokážu udržať. Aby to fungovalo, vyžaduje si to však dosť kabeláže. Existuje hĺbkový prehľad SPI na internete Webová stránka nadácie Raspberry Pi.

Špendlíky 19, 21, 23, 24, 25 a 26 (GPIO 10, 9, 11, 8, GND a GPIO 26) sa používajú na pripojenie k zariadeniu SPI a všetky sú potrebné pre bezproblémovú prevádzku. Dobrým spôsobom, ako sa vyhnúť všetkým špagetám, je kúpiť predpripravené rozšírenie, ako je napr Zmysel HAT, ktorý sa hodí na vašu dosku a poskytuje mu maticu LED a široké spektrum senzorov. Teraz je obľúbená už niekoľko rokov a bola dokonca vyrovnaná používané na Medzinárodnej vesmírnej stanici urobiť nejaké experimenty!

Protokol SPI nie je v Raspbian štandardne povolený, ale môže byť povolený v súbore raspi-config spolu s I2C.

I2C

I2C (integrovaný obvod) je podobný SPI, ale všeobecne sa považuje za ľahšie nastaviť a používať. Komunikuje asynchrónne a je schopný udržiavať toľko rôznych zariadení, koľko je potrebné, za predpokladu, že každé z nich má na zbernici I2C jedinečné adresy. Vzhľadom na tento adresovací systém potrebuje Pi iba dva kolíky I2C - kolík 3 (GPIO 2) a kolík 5 (GPIO 3), vďaka čomu je jeho používanie omnoho jednoduchšie ako SPI.

Malý pôdorys I2C otvára obrovské možnosti. So štandardnými kolíkmi GPIO by nastavenie obrazovky LCD a niektorých tlačidiel zaberalo takmer každý kolík pomocou zariadenia I2C, ako je napr. Adafruit Negative LCD controller prináša to iba na dva kolíky!

Sparkfun majú úplné vyťaženie SPI a I2C spolu s príkladmi, ako začať.

Kolíky 27 a 28 (označené ID_SD a ID_SC) sú tiež I2C. Používajú ho na interné funkcie a tiež niektoré dosky HAT. Spravidla s nimi nehovorte, pokiaľ nie ste vy naozaj vedieť, čo robíš!

Raspberry Pi: GPIO Pin pre všetko!

Raspberry Pi je švajčiarsky nôž modernej výpočtovej techniky. Spolu s obrovským množstvom úžasné každodenné použitie, otvára tiež každému možnosť vytvárať si vlastné skvelé výtvory.

veľa Raspberry Pi začiatočné projekty 11 najlepších projektov Raspberry Pi pre začiatočníkovTieto projekty Raspberry Pi pre začiatočníkov sú skvelé na to, aby ste mohli začať s funkciami ktoréhokoľvek modelu Raspberry Pi. Čítaj viac používajte protokoly diskutované v tomto článku a najlepší spôsob, ako sa učiť, je praktický prístup. Neotáčajte a bavte sa!