Introduzione a GPIO su un Raspberry Pi

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Se pensi che Arduino fosse bello, aspetta solo di mettere le mani su a Raspberry Pi Raspberry Pi: The Unofficial TutorialChe tu sia un attuale proprietario Pi che desideri saperne di più o un potenziale proprietario di questo dispositivo di dimensioni di una carta di credito, questa non è una guida che vuoi perdere. Leggi di più - queste cose sono fantastiche. Oltre ad essere un computer completamente funzionale, hanno anche una selezione di Ingresso / uscita per scopi generici perni. Proprio come un Arduino, possiamo usarli per creare progetti di elettronica - ed è sorprendentemente facile iniziare.

Oggi collegheremo un relè e lo useremo per accendere un LED, ma potresti accendere altrettanto facilmente una lampada.

Questa introduzione è la prima parte di un progetto di automazione domestica più ampio. Christian ha già gettato le basi iniziare con un Pi Raspberry Pi: The Unofficial TutorialChe tu sia un attuale proprietario Pi che desideri saperne di più o un potenziale proprietario di questo dispositivo di dimensioni di una carta di credito, questa non è una guida che vuoi perdere.

Leggi di più , quindi non ripeterò qui i passaggi iniziali per scaricare un sistema operativo o collegare la scheda SD: suppongo che tu abbia un sistema Raspian funzionante già impostato.

avvertimento: Anche se un Raspberry Pi può essere usato in modo simile a un Arduino, è necessaria un po 'più di cura. I pin del Pi operano a 3.3v, mentre Arduino usa 5v. Mentre è possibile rompere un Arduino, è molto più facile rompere un Pi poiché i pin si collegano direttamente al chip di bordo - l'invio di 5 v laggiù potrebbe friggerlo.

Pertanto, fai molta attenzione a provare a replicare i progetti Arduino sul tuo Pi - o segui un tutorial specifico Pi o assicurati di avere una buona conoscenza dell'elettronica di base.

Requisiti:

• Transistor NPN, come P2N2222A
• Resistenza 1k
• relè; Sto usando un modulo 5v a 4 relè che ha un circuito di protezione aggiuntivo incorporato (quindi non c'è bisogno di diodi extra
• LED e resistenza da 220 ohm per il test
• Cavo breakout

Cavo breakout ("Cobbler Kit")

I pin GPIO si trovano sul lato del Pi, accanto alla presa di uscita video RCA.

Anche se tecnicamente potresti collegare alcuni cavi jumper con estremità femmina direttamente a questi, non sono etichettati in alcun modo utile e quindi hai maggiori probabilità di rompere qualcosa. Prendi invece un cavo breakout come til suo da Adafruito uno dei tanti cloni più economici su eBay. Potrebbe essere necessario saldarlo poiché verrà fornito in un kit.

Sebbene il lato scheda abbia una tacca per indicare il corretto posizionamento del cavo, il lato Pi no. Assicurarsi che i pin 3v e 5v nell'angolo più lontano del Pi si allineino con i pin pertinenti sulla scheda. Naturalmente, se hai acquistato un caso che non espone l'intestazione GPIO, dovrai correre con Pi nudo o fare un buco.

In alternativa, puoi ottenere una scheda completa che si attacca sul tuo Pi e di solito viene fornita con una selezione di componenti utili.

Circuito di base

Impostare il circuito come indicato di seguito. Ho lasciato fuori i circuiti del relè poiché questo varierà. Utilizzare il NO (normalmente chiuso) e COM terminali del relè per il tuo LED o altro dispositivo.

Usa il pin 4 di Raspberry Pi. Sulla mia scheda di breakout, è etichettato + GPCLK0; a prescindere, è il quarto conteggio dei pin da 3V3.

Test da riga di comando

Negli esempi seguenti, presumo che tu abbia effettuato l'accesso tramite SSH o come utente root. In caso contrario, dovrai prefigurare alcuni dei comandi con sudo per privilegi elevati.

Innanzitutto, dobbiamo installare WiringPi.

git clone git: //git.drogon.net/wiringPi cd cablaggioPi ./build

Supponendo che tutto sia andato bene, ora dovremmo essere in grado di controllare direttamente il GPIO dalla riga di comando in questo modo:

gpio -g mode 4 out. gpio -g write 4 1

Il primo comando è simile alla funzione di configurazione di Arduino in cui stiamo dicendo al Pi di usare il pin 4 come output. Il comando successivo scrive un valore di 1 sul pin, che dovrebbe attivare il transistor, attivare il relè, chiudere il circuito per il LED e accenderlo.

Eccezionale. In caso contrario, tornare indietro e controllare il cablaggio. Il relè fa clic?

Pitone

Sebbene Python non sia l'unico modo di comunicare con i pin GPIO, è generalmente considerato il più semplice ed è il più comunemente presente nei progetti esistenti. A differenza di C, Python è relativamente facile da prendere (Ecco 5 siti per imparare Python I 5 migliori siti Web per imparare la programmazione PythonVuoi imparare la programmazione Python? Ecco i modi migliori per imparare Python online, molti dei quali sono completamente gratuiti. Leggi di più ).

Inizia installando le seguenti estensioni Python:

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

Ora crea un nuovo file chiamato test.py. se stai usando una riga di comando, digita

nano test.py

Incolla o digita quanto segue (anche su questo pastebin):

importare RPi. GPIO come GPIO. tempo di importazione. GPIO.setmode (GPIO.BCM) GPIO.setup (4, GPIO.OUT) per x nell'intervallo (0,10): time.sleep (5) GPIO.output (4,1) time.sleep (5) GPIO.output (4,0)

Questo è uno script Python molto semplice che accenderà il LED (o qualunque cosa tu abbia collegato al tuo relè) per 5 secondi, quindi spento per 5 secondi, 10 volte. Dovresti essere in grado di comprendere la maggior parte del codice. Il GPIO.setmode la linea viene semplicemente utilizzata per indicare lo schema di numerazione dei pin che useremo.

Questo è tutto! Per eseguire il codice, digitare:

python test.py

La prossima settimana, elaboreremo un po 'l'installazione e faremo cose eccitanti come l'aggiunta del controllo vocale. Se hai intenzione di aggiungere articoli elettrici ad alta tensione nel circuito del relè, vorrai essere sicuro di utilizzare un relè adeguatamente valutato sul filo sotto tensionee assicurati di racchiudere tutto in modo che sia lontano dalle dita indiscreti dei bambini o della mamma. Ma seriamente, stai attento.

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