Πώς να προγραμματίσετε το Raspberry Pi για τον έλεγχο των φώτων LED

Διαφήμιση

Ξεκινώντας με το Raspberry Pi μπορεί να είναι μια συναρπαστική εμπειρία. Ποτέ δεν ήταν πιο εύκολο για έναν αρχάριο να ξεκινήσει με κωδικοποίηση και ηλεκτρονικά DIY.

Ένα εύκολο έργο είναι να φτιάξετε ένα απλό κύκλωμα με δύο LED και να ελέγξετε ένα από αυτά χρησιμοποιώντας κώδικα. Δείτε πώς να το κάνετε!

Απαιτούμενα συστατικά

Πριν ξεκινήσετε, θα πρέπει να βεβαιωθείτε ότι διαθέτετε λειτουργικό σύστημα στο Pi σας. Εγκατάσταση Raspbian μέσω NOOBS Πώς τα NOOBS για το Raspberry Pi μπορούν να βοηθήσουν τους χρήστες για πρώτη φοράΥπάρχει κάτι για το Raspberry Pi που μπορεί να απενεργοποιήσει τους ανθρώπους: μέχρι τώρα, η ρύθμισή του δεν ήταν ιδιαίτερα φιλική προς τον χρήστη. Το NOOBS στοχεύει να το αλλάξει αυτό! Διαβάστε περισσότερα είναι μακράν ο πιο γρήγορος τρόπος για να ξεκινήσετε.

Εκκινήστε το Pi σας και συνδέστε το σε μια οθόνη, ποντίκι και πληκτρολόγιο σαν έναν κανονικό επιτραπέζιο υπολογιστή. Εναλλακτικά, μπορείτε συνδεθείτε στο Pi σας μέσω SSH Ρύθμιση του Raspberry Pi για χρήση χωρίς κεφαλή με SSH

Το Raspberry Pi μπορεί να δεχτεί εντολές SSH όταν είναι συνδεδεμένο σε τοπικό δίκτυο (είτε μέσω Ethernet ή Wi-Fi), επιτρέποντάς σας να το ρυθμίσετε εύκολα. Τα οφέλη του SSH υπερβαίνουν την αναστάτωση της καθημερινής προβολής ... Διαβάστε περισσότερα για να σώσετε την ακαταστασία των επιπλέον καλωδίων. Θα καλύψουμε τον τρόπο ελέγχου των LED όποια μέθοδο και αν επιλέξετε.

Μόλις είστε σίγουροι ότι το Raspberry Pi εκκινείται σωστά, απενεργοποιήστε το ξανά ενώ δημιουργείτε το κύκλωμα, για να αποφύγετε την καταστροφή του Pi.

Μαζί με το Raspberry Pi, θα χρειαστείτε:

1. Ένα ψωμί
2. 2 x LED
3. 2 x αντιστάσεις (οτιδήποτε από 220 Ohm έως 1 kOhm)
4. Καλώδια σύνδεσης

Εάν έχετε το δικό σας Raspberry Pi με ένα σετ εκκίνησης, πιθανότατα θα έχετε ήδη τα πάντα σε αυτήν τη λίστα. Τώρα ας χτίσουμε το κύκλωμα μας.

Ένα απλό κύκλωμα LED

Ρυθμίστε τα στοιχεία σας όπως φαίνεται σε αυτό το διάγραμμα Fritzing:

Αυτό το κύκλωμα κάνει δύο πράγματα. ο 5v και GND οι καρφίτσες του Pi προσαρτώνται στο Ράγες ισχύος του ψωμιού.

Σημείωση: Για να πάρετε μια καλύτερη ιδέα για το τι είναι το breadboard και πώς λειτουργεί, ρίξτε μια ματιά στο μάθημα συντριβής breadboard Τι είναι το Breadboard και πώς λειτουργεί; Ένα μάθημα γρήγορης συντριβήςΘέλετε να μάθετε ηλεκτρονικά DIY; Ενδέχεται να έχετε λάβει ένα breadboard στο αρχικό σας κιτ. Αλλά τι είναι το breadboard και πώς λειτουργεί; Διαβάστε περισσότερα .

Οι δύο ράγες τροφοδοσίας συνδέονται στο τέλος, και μια γραμμή τρέχει από το θετικός ηλεκτρική ράγα στο θετικός (άνοδος) πλευρά του κάτω LED. ο αρνητικός Η πλευρά του LED είναι συνδεδεμένη με μια αντίσταση, η οποία συνδέεται ξανά με το GND γραμμή ρεύματος.

Το επάνω LED συνδέεται διαφορετικά. Μια γραμμή τρέχει από ακίδα 12 (GPIO18) του Raspberry Pi στη θετική πλευρά του LED, το οποίο διατρέχει την αντίσταση και πίσω στην GND ράγα. Το Pin 12 είναι επίσης GPIO18, τόσο συγκεχυμένο όσο ακούγεται, ο οδηγός μας για καρφίτσες Raspberry Pi GPIO Όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για τις καρφίτσες Raspberry Pi GPIOΤο Raspberry Pi είναι ένας φανταστικός μικρός υπολογιστής, αλλά τι ακριβώς κάνουν οι ακίδες GPIO (General Purpose Input / Output); Με λίγα λόγια, ανοίγουν έναν ολόκληρο κόσμο ηλεκτρονικών παιχνιδιών και εφευρέσεων DIY. Διαβάστε περισσότερα θα σας βοηθήσει να καθαρίσετε τα πράγματα!

Δεν είναι σημαντικό με ποιον τρόπο ρυθμίζετε τις αντιστάσεις, αλλά είναι απαραίτητο να ανάψετε τα LED σωστά. Ευτυχώς, είναι εύκολο να πούμε ποια πλευρά είναι:

Μόλις ρυθμίσετε τα πάντα, θα πρέπει να μοιάζει με αυτό:

Σημειώστε ότι χρησιμοποιώ ένα εξωτερικό dongle Wi-Fi εδώ, είναι απαραίτητο μόνο εάν υποφέρετε από την κατάρα του αδύναμου Wi-Fi!

Βεβαιωθείτε ότι όλα έχουν ρυθμιστεί σωστά και, στη συνέχεια, εκκινήστε το Raspberry Pi. Το LED που είναι συνδεδεμένο απευθείας στον πείρο 5v θα πρέπει να ανάψει αμέσως. Το άλλο LED είναι αυτό που θα ελέγχετε από τον κωδικό.

Μέθοδος 1: Python μέσω IDLE

Εάν χρησιμοποιείτε το Raspberry Pi σε λειτουργία επιφάνειας εργασίας, ανοίξτε το μενού εφαρμογών στην επάνω αριστερή γωνία της οθόνης σας και μεταβείτε στο Προγραμματισμός> Python 3 (IDLE). Αυτό θα ανοίξει το κέλυφος Python. Εάν χρησιμοποιείτε τη λειτουργία SSH, οι οδηγίες παρέχονται αργότερα στο άρθρο.

Το λειτουργικό σύστημα Raspbian διαθέτει ήδη εγκατεστημένο το Python. Το Python είναι μια τέλεια γλώσσα προγραμματισμού για αρχάριους, και υπάρχουν πολλές εξαιρετικές ιστοσελίδες Οι 5 καλύτεροι ιστότοποι για να μάθετε τον προγραμματισμό PythonΘέλετε να μάθετε τον προγραμματισμό Python; Εδώ είναι οι καλύτεροι τρόποι για να μάθετε το Python στο διαδίκτυο, πολλοί από τους οποίους είναι εντελώς δωρεάν. Διαβάστε περισσότερα εκεί έξω για να σας βοηθήσουν να ξεκινήσετε. Θα δημιουργήσουμε ένα σύντομο Python μαζί, αν και αν προτιμάτε να τραβήξετε το τελικό σενάριο μπορείτε αντιγράψτε τον κωδικό από το Pastebin.

Θα μπορούσατε να προγραμματίσετε απευθείας στο κέλυφος, αλλά θα ήταν ωραίο να δημιουργήσετε ένα πρόγραμμα που μπορείτε να αποθηκεύσετε και να χρησιμοποιήσετε ξανά. Ανοίξτε ένα νέο αρχείο κάνοντας κλικ Αρχείο> Νέο αρχείο.

Θα δημιουργήσετε ένα απλό αναβοσβήνω σκίτσο που θα ανάψει και θα σβήσει το LED. Για να ξεκινήσετε, πρέπει να εισαγάγετε το RPi. GPIO και χρόνος ενότητες.

εισαγωγή RPi. GPIO ως GPIO. χρόνος εισαγωγής. 

Εισαγωγή ως GPIO σας σώζει από την πληκτρολόγηση RPi. GPIO κάθε φορά, και θα χρειαστείτε χρόνος μονάδα για τις καθυστερήσεις μεταξύ της ενεργοποίησης και απενεργοποίησης του LED. Τώρα, ρυθμίστε την καρφίτσα GPIO.

GPIO.setmode (GPIO.BOARD) GPIO.setwarnings (False) ledPin = 12 GPIO.setup (ledPin, GPIO.OUT)

Ρυθμίστε τις ακίδες GPIO για χρήση ΣΑΝΙΔΑ αρίθμηση και ορίστε τις προειδοποιήσεις GPIO σε ψευδείς. Μην ανησυχείτε αν δεν το καταλαβαίνετε σε αυτό το στάδιο! Στη συνέχεια, ορίστε το ledPin να είναι ο ακροδέκτης 12 (GPIO18) του Pi σας. Τέλος, ρυθμίστε το ledPin σε ΠΑΡΑΓΩΓΗ. Τώρα ο πείρος είναι έτοιμος να ελέγξει το LED.

Κάνοντας το LED Light Flash

Δημιουργώντας ένα Για βρόχο, μπορείτε να ελέγξετε τον αριθμό των φορών που αναβοσβήνει το LED. Εισαγάγετε τον ακόλουθο κωδικό, φροντίζοντας να τον χαράξετε με τον ίδιο τρόπο.

για i in range (5): εκτύπωση ("LED ανάβει.") GPIO.output (ledPin, GPIO.HIGH) time.sleep (0,5) εκτύπωση ("LED σβήσιμο.") GPIO.output (ledPin, GPIO. ΧΑΜΗΛΗ) χρόνος. Ύπνος (0,5)

Αυτό για βρόχο τρέχει πέντε φορές και κάθε φορά που θα Τυπώνω στο Python Shell τι κάνει, πριν αλλάξετε τον πείρο 12 σε ΥΨΗΛΟΣ, στη συνέχεια, ανάβοντας το LED ΧΑΜΗΛΟΣ, απενεργοποιώντας τον πείρο. Το πρόγραμμα τερματίζεται αυτόματα.

Αποθηκεύστε το πρόγραμμά σας και, στη συνέχεια, επιλέξτε Εκτέλεση> Εκτέλεση λειτουργικής μονάδας από το μενού του προγράμματος επεξεργασίας. Το LED σας πρέπει να αναβοσβήνει πέντε φορές!

Συγχαρητήρια! Έχετε δημιουργήσει το πρώτο σας πρόγραμμα GPIO!

Μέθοδος 2: Python μέσω SSH και Nano

Εάν έχετε συνδεθεί στο Raspberry Pi μέσω SSH, μπορείτε να δημιουργήσετε αυτό το πρόγραμμα από τη γραμμή εντολών. Δημιουργήστε ένα νέο σενάριο στο Νάνο πληκτρολογώντας:

sudo nano blink.py. 

Αυτό θα ανοίξει ένα νέο αρχείο στο πρόγραμμα επεξεργασίας Nano που ονομάζεται blink.py. Εισαγάγετε τον ίδιο κωδικό όπως παραπάνω, βεβαιωθείτε ότι έχετε τοποθετήσει σωστά τα πάντα και αποθηκεύστε το πρόγραμμα πατώντας Ctrl-X. Αυτό ενεργοποιεί μια προτροπή αποθήκευσης στο κάτω μέρος της οθόνης.

Τύπος ε για να το αποθηκεύσετε και εισάγετε για επιβεβαίωση του ονόματος αρχείου. Αυτό θα σας επαναφέρει στη γραμμή εντολών. Μπορείτε να εκτελέσετε το πρόγραμμά σας χρησιμοποιώντας την εντολή Python:

python blink.py. 

Θα πρέπει να δείτε το φλας LED και τη λειτουργία εκτύπωσης στην οθόνη.

Βουτήξτε βαθύτερα με περισσότερα έργα Raspberry Pi

Η εκμάθηση του τρόπου ελέγχου των LED με χρήση κώδικα είναι ένα σημαντικό πρώτο βήμα στην εκπαίδευσή σας στο DIY. Αυτό το επίπεδο κωδικοποίησης είναι το μόνο που χρειάζεστε για πολλούς Αρχικά έργα Raspberry Pi.

Εκτός του ότι είναι εξαιρετικό για σπιτικά ηλεκτρονικά είδη, το Raspberry Pi είναι ικανό για μια τεράστια ποικιλία διαφορετικών πραγμάτων και λειτουργεί μέσω των φοβερός οδηγός Raspberry Pi Raspberry Pi: Το ανεπίσημο σεμινάριοΕίτε είστε τρέχων κάτοχος Pi που θέλετε να μάθετε περισσότερα ή δυνητικός κάτοχος αυτής της συσκευής μεγέθους πιστωτικής κάρτας, αυτός δεν είναι ένας οδηγός που θέλετε να χάσετε. Διαβάστε περισσότερα θα σας βοηθήσει να αντιμετωπίσετε τις πολλές χρήσεις αυτών των μικροσκοπικών υπολογιστών.