Ξεκινώντας με το GPIO σε ένα Raspberry Pi

Διαφήμιση

Αν όμως το Arduino ήταν δροσερό, περιμένετε μέχρι να φτάσετε στα χέρια σας Raspberry Pi Raspberry Pi: Το Ανεπίσημο TutorialΕίτε είστε τωριμένος ιδιοκτήτης Pi που θέλει να μάθει περισσότερα, είτε πιθανός κάτοχος αυτής της συσκευής μεγέθους πιστωτικής κάρτας, αυτός δεν είναι ένας οδηγός που θέλετε να χάσετε. Διαβάστε περισσότερα - αυτά τα πράγματα είναι εκπληκτικά. Εκτός από τον πλήρη λειτουργικό υπολογιστή, έχουν επίσης μια επιλογή από Γενική εισαγωγή / έξοδος καρφίτσες. Ακριβώς όπως ένα Arduino, μπορούμε να τα χρησιμοποιήσουμε για να δημιουργήσουμε ηλεκτρονικά έργα - και είναι εκπληκτικά εύκολο να ξεκινήσετε.

Σήμερα θα συνδέσουμε ένα ρελέ και θα το χρησιμοποιήσουμε για να ενεργοποιήσουμε μια λυχνία LED, αλλά θα μπορούσατε εύκολα να ενεργοποιήσετε μια λάμπα.

Αυτή η εισαγωγή χρησιμεύει ως το πρώτο μέρος σε ένα μεγαλύτερο έργο αυτοματισμού στο σπίτι. Ο Χριστιανός έχει ήδη βάλει τα θεμέλια ξεκινώντας με Pi Raspberry Pi: Το Ανεπίσημο TutorialΕίτε είστε τωριμένος ιδιοκτήτης Pi που θέλει να μάθει περισσότερα, είτε πιθανός κάτοχος αυτής της συσκευής μεγέθους πιστωτικής κάρτας, αυτός δεν είναι ένας οδηγός που θέλετε να χάσετε.

Διαβάστε περισσότερα , οπότε δεν θα επαναλάβω τα αρχικά βήματα εδώ για τη λήψη ενός λειτουργικού συστήματος ή την ενσωμάτωση της κάρτας SD - υποθέτω ότι έχετε λειτουργώντας Raspian σύστημα έχει ήδη ρυθμιστεί.

Προειδοποίηση: Αν και ένα σμέουρο Pi μπορώ να χρησιμοποιηθούν όμοια με ένα Arduino, χρειάζεται λίγο περισσότερη προσοχή. Οι ακίδες του Pi λειτουργούν στο 3.3v, ενώ το Arduino χρησιμοποιεί 5v. Ενώ είναι δυνατό να σπάσει ένα Arduino, είναι πολύ πιο εύκολο να σπάσει ένα Pi, καθώς οι ακίδες συνδέονται απευθείας με το ενσωματωμένο chip - στέλνοντας 5v κάτω εκεί μπορεί να το τηγανίσει.

Επομένως, να είστε πολύ προσεκτικοί σχετικά με την προσπάθεια αναπαραγωγής των έργων Arduino στο Pi σας - είτε ακολουθήστε ένα συγκεκριμένο εκπαιδευτικό σεμινάριο Pi, είτε βεβαιωθείτε ότι έχετε καλή κατανόηση των βασικών ηλεκτρονικών.

Απαιτήσεις:

• Τρανζίστορ NPN, όπως P2N2222A
• 1k αντίσταση
• Αναμετάδοση; Χρησιμοποιώ μια ηλεκτρονική μονάδα 4-ρελέ 5v, η οποία έχει ενσωματωμένο πρόσθετο κύκλωμα προστασίας (έτσι δεν χρειάζεται πρόσθετες δίοδοι
• LED και αντίσταση 220 ohm για δοκιμή
• Καλώδιο ξεμπλοκαρίσματος

Καλώδιο ξεμπλοκάρισμα ("Cobbler Kit")

Οι ακροδέκτες GPIO βρίσκονται στην πλευρά του Pi, δίπλα στην υποδοχή βίντεο RCA.

Παρόλο που θα μπορούσατε να συνδέσετε τεχνικά μερικά καλώδια βραχυκύκλωσης θηλυκών κατευθείαν σε αυτά, δεν είναι ετικέτα με κανένα χρήσιμο τρόπο και επομένως έχετε περισσότερες πιθανότητες να σπάσετε κάτι. Αντ 'αυτού, πάρτε ένα καλώδιο ξεμπλοκάρισμα, όπως tτο δικό του από την Adafruit, ή ένας από τους πολλούς φθηνότερους κλώνους στο eBay. Μπορεί να χρειαστεί να κολλήσετε αυτό καθώς θα έρθει σε μορφή κιτ.

Παρόλο που η πλευρά της πλακέτας έχει μια εγκοπή για να δείξει τη σωστή τοποθέτηση καλωδίων, η πλευρά Pi δεν το κάνει. Βεβαιωθείτε ότι οι ακίδες 3v και 5v στην μακρινή γωνία του Pi ευθυγραμμίζονται με τους αντίστοιχους ακροδέκτες του πίνακα. Φυσικά, εάν αγοράσατε μια θήκη που δεν εκθέτει την κεφαλίδα GPIO τότε θα χρειαστεί να τρέξετε με γυμνό Pi, ή να κόψετε μια τρύπα.

Εναλλακτικά, μπορείτε να πάρετε μια πλήρη σανίδα που τοποθετείται στην κορυφή του Pi σας, και συνήθως έρχεται με μια επιλογή από χρήσιμα στοιχεία.

Βασικό κύκλωμα

Ρυθμίστε το κύκλωμα όπως περιγράφεται παρακάτω. Έχω αφήσει έξω το κύκλωμα ρελέ, καθώς αυτό θα ποικίλει. Χρησιμοποιήστε το ΟΧΙ (κανονικά κλειστά) και COM ακροδέκτες του ρελέ σας για το LED ή άλλη συσκευή.

Χρησιμοποιήστε τον πείρο 4 από το Raspberry Pi. Στο ξεμπλοκάρισμα του σκάφους, ονομάζεται + GPCLK0. ανεξάρτητα, είναι ο τέταρτος πείρος που μετράει από το 3V3.

Δοκιμή γραμμής εντολών

Στα ακόλουθα παραδείγματα, υποθέτω ότι έχετε συνδεθεί μέσω SSH ή διαφορετικά ως χρήστης root. Εάν όχι, θα χρειαστεί να προφέρετε κάποιες εντολές με το sudo για αυξημένα προνόμια.

Πρώτον, πρέπει να εγκαταστήσουμε WiringPi.

git κλώνος git: //git.drogon.net/wiringPi cd wiringPi ./build

Υποθέτοντας ότι όλα πάνε καλά, θα πρέπει τώρα να είμαστε σε θέση να ελέγξουμε άμεσα τον GPIO από τη γραμμή εντολών όπως αυτή:

gpio -g λειτουργία 4 έξω. gpio -g γράψτε 4 1

Η πρώτη εντολή είναι παρόμοια με τη λειτουργία ρύθμισης του Arduino, όπου λέμε στον ακροδέκτη 4 την έξοδο. Η επόμενη εντολή γράφει μια τιμή 1 στην ακίδα, η οποία θα πρέπει να ενεργοποιήσει το τρανζίστορ, να ενεργοποιήσει το ρελέ, να κλείσει το κύκλωμα της λυχνίας LED και να την ενεργοποιήσει.

Φοβερός. Αν δεν συμβαίνει, γυρίστε πίσω και ελέγξτε την καλωδίωση σας. Κάνει κλικ το ρελέ;

Πύθων

Παρόλο που η Python δεν είναι ο μόνος τρόπος επικοινωνίας με τους ακροδέκτες GPIO, θεωρείται γενικά ο ευκολότερος και είναι ο συνηθέστερος τρόπος που υπάρχει σε υπάρχοντα έργα. Σε αντίθεση με το C, η Python είναι σχετικά εύκολο να πάρει (εδώ 5 τοποθεσίες για να μάθετε Python Οι 5 καλύτερες ιστοσελίδες για να μάθετε τον προγραμματισμό της PythonΘέλετε να μάθετε τον προγραμματισμό της Python; Εδώ είναι οι καλύτεροι τρόποι για να μάθετε online το Python, πολλά από τα οποία είναι εντελώς δωρεάν. Διαβάστε περισσότερα ).

Ξεκινήστε εγκαθιστώντας τις ακόλουθες επεκτάσεις Python:

apt-get εγκαταστήστε python-dev apt-get install python-rpi.gpio

Τώρα, δημιουργήστε ένα νέο αρχείο που ονομάζεται test.py. εάν χρησιμοποιείτε μια γραμμή εντολών, πληκτρολογήστε

nano test.py

Επικολλήστε ή πληκτρολογήστε τα ακόλουθα (επίσης στο αυτό το παστεβίν):

εισαγωγή RPi. GPIO ως GPIO. χρόνο εισαγωγής. GPIO.setmode (GPIO.BCM) GPIO.setup (4, GPIO.OUT) για το χ στην περιοχή (0,10): time.leep (5) GPIO.output (4,1) time.leep (5) GPIO.output (4,0)

Αυτό είναι ένα πολύ απλό script Python το οποίο πρόκειται να ενεργοποιήσει το LED (ή ό, τι έχετε συνδέσει με το ρελέ σας) για 5 δευτερόλεπτα, μετά απενεργοποιήσετε για 5 δευτερόλεπτα, 10 φορές. Θα πρέπει να είστε σε θέση να κατανοήσετε το μεγαλύτερο μέρος του κώδικα. ο GPIO.setmode γραμμή χρησιμοποιείται απλά για να υποδείξει το σχήμα αρίθμησης pin που πρόκειται να χρησιμοποιήσουμε.

Αυτό είναι! Για να εκτελέσετε τον κώδικα, πληκτρολογήστε:

python test.py

Την επόμενη εβδομάδα, θα επεξεργαστούμε λίγο την εγκατάσταση και θα κάνουμε κάποια συναρπαστικά πράγματα όπως την προσθήκη φωνητικού ελέγχου. Εάν πρόκειται να προσθέσετε ηλεκτρικά στοιχεία υψηλής τάσης στο κύκλωμα ρελέ, θα θέλατε να είστε σίγουροι ότι χρησιμοποιείτε ένα κατάλληλα βαθμολογημένο ρελέ στο ζωντανό σύρμα, και φροντίστε να περικλείετε τα πάντα, ώστε να απέχουν από τα δάκρυα των μωρών, ή τη μαμά. Σοβαρά όμως, να είσαι ασφαλής.

Παρακαλώ δημοσιεύστε τις ερωτήσεις, τα σχόλιά σας, τα σχόλιά σας και τα ερωτικά σας ερωτήματα στο παρακάτω πλαίσιο - αλλά έχετε κατά νου ότι θα σας βαθμολογήσω σχετικά με τη χρήση της γραμματικής.