01/09
Johdatus Vadelman Pi-nastoihin
Termi "GPIO" (yleiskäyttöinen tulotulostus) ei koske Vadelma Pi: tä. Tulo- ja lähtötapit löytyvät useimmilta mikro-ohjaimilta, kuten Arduino, Beaglebone ja paljon muuta.
Kun puhumme GPIO: sta Raspberry Pi: llä, viitataan kortin vasemmassa yläkulmassa olevaan pitkään tappiin. Vanhemmissa malleissa oli 26 tappaa, mutta useimmat meistä käyttävät nykyistä mallia, jossa on 40.
Voit liittää komponentit ja muut laitteistot laitteisiin näihin nappeihin ja käyttää koodia hallitsemaan, mitä he tekevät. Se on tärkeä osa Vadelma Pi ja erinomainen tapa oppia elektroniikasta.
Muutaman ohjelmistoprojektin jälkeen olet todennäköisesti kokeilemassa näitä nastoja, innokkaita yhdistämään koodisi laitteistoihin, jotta asiat tapahtuisivat "todellisessa elämässä".
Tämä prosessi voi olla pelottavaa, jos olet uusi kohtaus ja kun otetaan huomioon, että yksi väärä liikunta voi vahingoittaa vadelmasi Pi, on ymmärrettävää, että se on hermostunut aloittelijoille.
Tässä artikkelissa selitetään, mitä kukin GPIO-tyyppinen tyyppi tekee ja niiden rajoitukset.
02/09
GPIO
Ensinnäkin katsotaan GPIO: ta kokonaisuutena. Nastat saattavat näyttää samalta, mutta niillä kaikilla on eri tehtävät. Yllä oleva kuva näyttää nämä toiminnot eri väreissä, jotka selitetään seuraavissa vaiheissa.
Jokaisella tapilla on numerot 1-40 alkaen alhaalta vasemmalta. Nämä ovat fyysiset PIN-numerot, mutta myös numerointi- / merkitsemiskäytäntöjä, kuten "BCM", käytetään koodin kirjoittamiseen.
03/09
Power & Ground
Korostettu punainen, ovat teho-tapit merkitty "3" tai "5" 3.3V tai 5V.
Näiden tapien avulla voit lähettää suoraan tehoa laitteeseen ilman koodin tarvetta. Ei ole mitään keinoa kumota näitä.
On 2 voimakiskoa - 3,3 volttia ja 5 volttia. Tämän artiklan mukaan 3.3V rautatie on rajoitettu 50mA: n virranottoon, kun taas 5V rautatie voi tarjota minkä tahansa virran kapasiteettia jäljellä virtalähteestäsi, kun Pi on ottanut sen tarpeellisiksi.
Korostettu ruskea on maa-nastat (GND). Nämä nastat ovat täsmälleen ne, jotka he sanovat - maadoitetut nastat - jotka ovat olennainen osa mistä tahansa elektroniikkahankkeesta.
(5V GPIO-nastat ovat fyysisiä numeroita 2 ja 4. 3.3V GPIO-nastat ovat fyysisiä numeroita 1 ja 17. Ground GPIO-nastat ovat fyysisiä numeroita 6, 9, 14, 20, 25, 30, 34 ja 39)
04/09
Tulo- / lähtötapit
Vihreät nastat ovat niitä, joita kutsun 'yleisiksi' input / output-nastiksi. Näitä voidaan käyttää helposti tuloina tai lähdöinä ilman, että olisi huolissaan muiden toimintojen, kuten I2C: n, SPI: n tai UART: n, kanssa.
Nämä ovat nastat, jotka voivat lähettää tehoa LED: iin, summeriin tai muihin komponentteihin tai joita voidaan käyttää tulojen lukemiseen antureiden, kytkinten tai muun syöttölaitteen avulla.
Näiden nastojen lähtöteho on 3,3 V. Jokainen pin ei saisi ylittää nykyistä 16mA: ta, joko uppoamista tai hankintaa, ja koko GPIO-nastat eivät saa ylittää enemmän kuin 50mA milloin tahansa. Tämä voi olla rajoittava, joten saatat joutua luovuuteen tietyissä projekteissa.
(Yleiset GPIO-tapit ovat fyysisiä numeroita 7, 11, 12, 13, 15, 16, 18, 22, 29, 31, 32, 33, 35, 36, 37, 38 ja 40)
05/09
I2C-nastat
Keltaisessa meillä on I2C-nastat. I2C on viestintäprotokolla, joka yksinkertaisesti mahdollistaa laitteiden kommunikoinnin Raspberry Piin kanssa. Näitä nappuloita voidaan käyttää myös "yleisinä" GPIO-tappina.
Hyvä esimerkki I2C: n käyttämisestä on erittäin suosittu MCP23017-sataman laajennuspiiri, joka voi antaa sinulle lisää tulo- / lähtösignaaleja tämän I2C-protokollan kautta.
(I2C GPIO-nastat ovat fyysisiä pin-numeroita 3 ja 5)
06/09
UART (sarja) nastat
Harmaalla ovat UART-nastat. Nämä nastat ovat toinen tietoliikenneprotokolla, joka tarjoaa sarjaliitännät, ja sitä voidaan käyttää myös "yleisinä" GPIO-tuloina / -lähtöinä.
Suosikkikäyttöni UART: lle on ottaa käyttöön sarjaportti Pi: stä kannettavaan tietokoneeseen USB: n kautta. Tämä voidaan toteuttaa käyttämällä lisälevyjä tai yksinkertaisia kaapeleita ja poistaa näytön tai internetyhteyden tarpeen pi Pi.
(UART GPIO-nastat ovat fyysisiä pin-numeroita 8 ja 10)
07/09
SPI-nastat
Vaaleanpunaisena meillä on SPI-nastat. SPI on liitäntäväylä, joka lähettää tietoja Pi: n ja muiden laitteiden / oheislaitteiden välillä. Sitä käytetään yleisesti laitteiden, kuten LED-matriisin tai näytön ketjuttamiseen.
Toisten tavoin näitä nastoja voidaan käyttää myös yleisinä GPIO-tuloina / -lähtöinä.
(SPI GPIO-nastat ovat fyysiset PIN-numerot 19, 21, 23, 24 ja 26)
08/09
DNC-nastat
Viimeiseksi on kaksi sinistä sormea, jotka tällä hetkellä on merkitty DNC: ksi, joka tarkoittaa "Do Not Connect". Tämä voi muuttua tulevaisuudessa, jos Raspberry Pi Foundation säätää levyt / ohjelmistot.
(DNC GPIO-nastat ovat fyysisiä pin-numeroita 27 ja 28)
09/09
GPIO-numerointiyleissopimukset
GPIO-koodauksen yhteydessä voit valita GPIO-kirjaston tuoda jollakin kahdella tavalla - BCM tai BOARD.
Mieluummin vaihtoehto on GPIO BCM. Tämä on Broadcomin numerointiyleissopimus ja mielestäni sitä käytetään useammin projektien ja laitteiston lisäosien kautta.
Toinen vaihtoehto on GPIO BOARD. Tämä menetelmä käyttää fyysisiä PIN-numeroita, jotka ovat käteviä laskettaessa nastoja, mutta huomaat, että niitä käytetään vähemmän projektin esimerkkeinä.
GPIO-tila on asetettu GPIO-kirjaston tuontia varten:
Tuodaan BCM: ksi:
tuoda RPi.GPIO GPIO GPIO.setmode (GPIO.BCM)Tuoda BOARD:
tuoda RPi.GPIO GPIO GPIO.setmode (GPIO.BOARD)Molemmat menetelmät tekevät täsmälleen samaa työtä, vaan vain numerointiasetuksen.
Käytän säännöllisesti käytännöllisiä GPIO-tarratulosteita, kuten RasPiO Portsplus (kuvassa), tarkastaen, mitkä nastat yhdistävät johtoja. Toisella puolella näkyy BCM-numerointiyleissopimus, toinen näyttää BOARD - joten olet katettu mistä tahansa hankkeesta.