01 od 09
Uvod u Pinove maline Pi
Izraz 'GPIO' (izlaz za opću namjenu) ne isključuje Raspberry Pi. Ulazne i izlazne igle mogu se naći na većini mikrokontrolera kao što su Arduino, Beaglebone i još mnogo toga.
Kada govorimo o GPIO-u s rasplodnim piom, upućuje na dugi blok igle u gornjem lijevom kutu ploče. Stariji modeli imali su 26 igala, međutim većina nas će koristiti trenutni model s 40.
Komponente i ostale hardverske uređaje možete povezati s tim iglama i upotrijebiti kod za kontrolu onoga što rade. To je važan dio Raspberry Pi i izvrstan način za učenje o elektronici.
Nakon nekoliko softverskih projekata, vjerojatno ćete se naći u eksperimentiranju s tim iglama, željni miješanja koda s hardverom kako bi se stvari dogodile u stvarnom životu.
Taj proces može biti zastrašujući ako ste novi na sceni i uzevši u obzir da jedan lažni potez može oštetiti vašu malinu Pi, razumljivo je da je to živčano područje za početnike koje treba istražiti.
Ovaj članak će objasniti što svaka vrsta GPIO tipa radi i njihova ograničenja.
02 od 09
GPIO
Prvo, pogledajte GPIO u cjelini. Čepovi mogu izgledati isto, ali svi imaju različite funkcije. Gornja slika prikazuje ove funkcije u različitim bojama koje ćemo objasniti u sljedećim koracima.
Svaki pin je numeriran od 1 do 40, počevši od dna dolje. To su fizički brojevi pinova, međutim, tu su i konvencije numeriranja / označavanja kao što je "BCM" koji se koriste pri pisanju koda.
03 od 09
Snaga i tlo
Istaknute su crvene oznake "3" ili "5" za 3.3V ili 5V.
Ti igle omogućuju vam izravno slanje napajanja na uređaj bez potrebe za bilo kakvim kodom. Ni na koji način to ne može.
Postoje 2 snage tračnice - 3,3 volti i 5 volti. Prema ovom članku, 3.3V tračnica je ograničena na 50mA struje crtati, a 5V željeznički može osigurati ono što trenutni kapacitet ostaje iz vašeg napajanja nakon što Pi je uzeti ono što je potrebno.
Istaknute smeđe su zemaljske igle (GND). Ovi igle su upravo ono što kažu - tlački igle - koji su vitalni dio bilo kojeg projekta elektronike.
(5V GPIO igle su fizički brojevi 2 i 4. 3.3V GPIO igle su fizički brojevi 1 i 17. Ground GPIO igle su fizički brojevi 6, 9, 14, 20, 25, 30, 34 i 39)
04 od 09
Ulazi za ulaz / izlaz
Zeleni igle su ono što nazivam "generički" ulazni / izlazni igle. Ove se lako mogu koristiti kao ulazi ili izlazi bez ikakvih briga o sukobu s drugim funkcijama kao što su I2C, SPI ili UART.
To su igle koje mogu slati energiju na LED, zvučni signal ili druge komponente ili se mogu koristiti kao ulaz za čitanje senzora, prekidača ili drugog ulaznog uređaja.
Izlazna snaga tih igala je 3.3V. Svaka igla ne bi trebala prelaziti 16 mA struje, bilo potonuće ili nabavljati, a cijeli skup GPIO igala ne smije prelaziti više od 50 mA u bilo kojem trenutku. To može biti restriktivno, stoga ćete možda morati kreativni u određenim projektima.
(Generički GPIO igle su fizički brojevi 7, 11, 12, 13, 15, 16, 18, 22, 29, 31, 32, 33, 35, 36, 37, 38 i 40)
05 od 09
I2C igle
Na žuto, imamo I2C igle. I2C je komunikacijski protokol koji u jednostavnim terminima omogućuje uređajima da komuniciraju s malinama Pi. Ove igle se također mogu koristiti kao 'generički' GPIO igle.
Dobar primjer korištenja I2C je vrlo popularan MCP23017 čip za proširenje porta, koji vam može dati više ulaznih / izlaznih igala kroz ovaj I2C protokol.
(I2C GPIO igle su fizički pinovi brojevi 3 i 5)
06 od 09
UART (serijski) igle
U sivi su UART igle. Ovi igle su drugi komunikacijski protokol koji nudi serijske veze, a također se može koristiti kao 'generički' GPIO ulazi / izlazi kao dobro.
Moja omiljena upotreba za UART je omogućiti serijski povezivanje s moje Pi na moj laptop preko USB-a. To se može postići pomoću dodatnih ploča ili jednostavnih kabela i uklanja potrebu za zaslonom ili internetskom vezom za pristup vašem Pi.
(UART GPIO igle su fizički pinovi brojevi 8 i 10)
07 od 09
SPI igle
U ružičastoj , imamo SPI igle. SPI je sučelje sabirnice koja šalje podatke između Pi i drugih hardvera / perifernih uređaja. Obično se koristi za povezivanje uređaja poput LED matrice ili zaslona.
Kao i drugi, ove igle se također mogu koristiti kao 'generički' GPIO ulazi / izlazi kao dobro.
(SPI GPIO igle su fizički pinovi brojevi 19, 21, 23, 24 i 26)
08 od 09
DNC igle
Na kraju su dva igla u plavoj boji koja su trenutačno označena kao DNC koja označava "Ne povezuj". To se može promijeniti u budućnosti ako Zaklada Pića Pi promijeni ploče / softver.
(DNC GPIO igle su fizički pinovi brojevi 27 i 28)
09 od 09
GPIO brojeve konvencija
Kod kodiranja s GPIO, možete odabrati uvoz GPIO knjižnice na jedan od dva načina - BCM ili BOARD.
Opcija koju želim je GPIO BCM. Ovo je konvencija brojeva Broadcom i smatram da se ona upotrebljava uobičajenije kroz projekte i hardverske dodatke.
Druga mogućnost je GPIO BOARD. Ova metoda upotrebljava fizičke brojeve pinova, što je praktično prilikom brojanja igala, no vidjet ćete da se koristi manje u primjerima projekta.
GPIO način rada postavljen je prilikom uvoza GPIO knjižnice:
Uvoz kao BCM:
uvoz RPi.GPIO kao GPIO GPIO.setmode (GPIO.BCM)Uvesti kao BOARD:
uvoz RPi.GPIO kao GPIO GPIO.setmode (GPIO.BOARD)Obje ove metode čine točno isti posao, to je samo pitanje preferiranja brojeva.
Redovito koristim praktične GPIO ploče s naljepnicama kao što je RasPiO Portsplus (na slici) da provjerim koje igle povezujem i žice. Jedna strana prikazuje BCM brojčanu konvenciju, a druga pokazuje BOARD - pa ste pokriveni za bilo koji projekt koji pronađete.