Projektiarendus on iga organisatsiooni olemasolu üks põhjusi. Raspberry Pi. Aga selleks, et neid praktikas rakendada, Selle seadme GPIO-tihvte tuleb hästi ära kasutada.Igal mudelil on erinevate omadustega ühendused ja nende ärakasutamiseks on oluline neid teada.
Edu nööpnõelte kasutamisel GPIO See on õppida, kuidas programmeerimissüsteem töötab ja komponentide korrektses ühendamises, et mitte plaati kahjustada.
Selles juhendis käsitleme üksikasjalikumalt nende tihvtidega seotud erinevaid aspekte, Vaadeldes funktsioone, mida nad Raspberry Pi mudelites täidavad Samuti soovitame projekte, mida saab nendel üheplaadilistel arvutitel arendada.
Mis on Raspberry Pi GPIO ja milleks neid tihvte minu mini-PC plaadil kasutatakse?
Akronüüm GPIO viitab "üldotstarbelisele sisendile/väljundile" Või inglise keelde tõlgituna on see samaväärne üldotstarbeliste sisendite ja väljunditega. Kui need on õigesti konfigureeritud, on tihvtid valmis täitma mitmesuguseid funktsioone, mitte ainult ühte kindlat funktsiooni. See kehtib kõigi Raspberry Pi mudelite kohta. Need on korraldatud ja jaotatud samamoodi.
Nööpnõelad kohandatakse programmeerimiskeele abil iga projekti vajadustele. Neid kasutatakse elektrooniliste vooluahelate juhtimiseks, välisseadmete hõlpsaks lisamiseks ning nende välisseadmete ja plaadi vahelise side loomiseks. Lühidalt, See muudab plaatide integreerimise väliste komponentidega vähem keerukaks.
Millised on Raspberry Pi GPIO-tihvtide peamised funktsioonid olenevalt mudelist?
Raspberry Pi tihvtide arv on sellest ajast alates suurenenud. esimesest versioonist, kus neid oli 26, praeguseni, kus neid on 40luues projekti kavandamisel rohkem valikuvõimalusi. Hea on see, et olenemata versioonist on need kõik võrdselt ühilduvad mis tahes projektiga. Nööpnõelad Need asuvad reas plaadi paremas servas, Ja kuna need pole asustatud, pakuvad nad paindlikkust kasutada mis tahes ühendusi, mis on projekti jaoks vajalikud.
Mõned funktsioonid, mida nad saavad täita, on järgmised:
- Ühendage seade väline.
- Võta vastu pingesignaal ühendatud seadme saadetud sissetulevat sõnumit ja määrake näidu põhjal, kas see on kõrge või madal.
- Saada signaal pingest.
- UART-ühendus jadaportide ja seadmete jaoks.
- Modulaarne impulsi laius.
- GND-ühendus või maa.
- Teatis selle kohta SPI protokoll andmete sünkroonimiseks.
GPIO pin utiliit: Mida ma saan Raspberry Pi-l nendega ühendada ja programmeerida?
Plaadiga ühendatavate väliste seadmete arv sõltub suuresti arendatavast projektist. Mõnel juhul on vaja rohkem komponente kui teistel, kuid Iga mikroarvuti võimekus ei lakka kunagi hämmastamast. Iga projektiga kaasnevad selged ja täpsed juhised kuhu seoseid luua, et kasutaja saaks sellest protsessist aru olenemata oma teadmiste tasemest.
Ühenduste osas tuleb märkida, et tihvtidele saab paigaldada järgmist:
- Energiavarustus 3.3 V ja 5 V.
- Digitaalsed sisendid ja väljundid lihtsate lülitite ja andurite ühendamiseks.
- SPI-seadmed Suure kiirusega.
- I2C komponendid mis võimaldavad ühendatud kiipide vahelist suhtlust.
Teisest küljest, programmeerimise osas, opsüsteemiga ta on Nad saavad GPIO-tihvtidele määrata erinevaid funktsioone.sest Pi-tahvel on loodud töötama füüsilise programmeerimisega.
Planeeritavate ülesannete hulgas on meil:
- Programmeeri pinged sisse- ja väljapääsudest.
- Impulsi laiuse modulatsiooni automatiseerimine, mis kontrollib koormusele saadetavat energiat.
- Infopass plaadil olevate integraallülituste vahel.
- Side integraallülituste ja kontrollerite vahel.
- Ja suhtlemine saatja ja vastuvõtutihvti vahel.
GPIO vs Arduino pinid: Mis vahe on nendel elektroonilistel komponentidel?
Esmapilgul ütleksime, et Need on kaks väga sarnast plaatiMõlema abil saate luua erinevaid projekte.
Erinevused hakkavad aga ilmnema, kui vaatame igaühe kohta lähemalt:
- tasuta tarkvara: Arduino puhul saab igaüks luua oma versiooni tahvlist, kuna tarkvara on avatud lähtekoodiga, samas kui Raspberry Pi puhul on neil kontroll loomise ja tootmise üle.
- piletidÜks Arduino tugevusi on analoog- ja digitaalsisendite kombinatsioon, mida süsteem saab hõlpsalt aktiveerida ja deaktiveerida. Raspberry Pi seevastu on loodud arvutina, sellel on suurem arvutusvõimsus ja iga versiooniga lisandub uusi funktsioone.
- SideKui rääkida ühendusrežiimidest, siis Raspberry Pi-l on integreeritud WiFi ja Ethernet, samas kui Arduino nõuab uue plaadi lisamist, mis suurendab kulusid ja piirab portide arvu.
- Süsteem: Arduino täidab programmeeritud ülesandeid otse, samas kui Raspberry Pi vajab täielikult toimivat operatsioonisüsteemi ja selle käivitamine võtab veidi kauem aega. See erinevus mõjutab mõnede elektroonikaprojektide arendamist, kuna funktsioonide täitmine, portide aktiveerimine ja programmi käivitamine võtab kauem aega.
- Arduino See on hõlpsasti kasutatav mikrokontroller, mis käitab väikeseid rakendusi, mis juhivad põhiseadmeid, ja sobib ideaalselt iga elektroonikaprojekti jaoks. Raspberry Pi loodi pigem arvutina, mis sobib ideaalselt programmide käitamiseks, serverina toimimiseks ning keerukamate ja mitme ülesandega projektide jaoks.
Kuid Mõlemat rakendust kasutavad projektiarendajad kogu maailmas.võttes arvesse selle iseärasusi ja omadusi.
Raspberry Pi GPIO pinide programmeerimine: Milliseid keeli kasutatakse mis tahes projekti programmeerimiseks?
Omanda Elektroonikaprojektide väljatöötamisel on programmeerimisoskused vajalikud. Õnneks selleks Raspberry Pi Ülesannete ajastamiseks on saadaval mitu lihtsat tööriista.
Siin on neli programmeerimiskeelt, mida saate kasutada:
Kraapige
See keel võimaldab Õpi programmeerima ilma, et peaksid olema koodide käsitsemise ekspert. Ja kuigi võiksite kasutada veebiversiooni, on parem kasutada installitud versiooni, et mitte kaotada eeliseid GPIO.
Seega, kui olete programmi alla laadinud ja installinud, kasutate seda sel viisil:
- Sisenege Raspberry Pi menüüsse, klõpsa nupul „Programming"ja siis valid"Kraapige".
- Rakendus avaneb seal ja hea soovitus on määratud keel.
- Valige plokkide menüüst suvand "Lisa laiendus""nööpnõelu kasutama GPIO.
- Valige valik „PI GPIO” ja paremal küljel vajutage "Olgu.
- Nüüd, kui need valikud on aktiveeritudSaate lisada sisend-/väljundtihvti koos võimalusega see aktiveerida y keelata see. Lisaks on meeskond valmis täitma kõiki talle antud ülesandeid..
Python
See keel on üks enimkasutatavaid maailmas järgmistel eesmärkidel: luua rakendusi ja automatiseerida toiminguid. Filosoofia on see, et igaüks, kellel on programmeerimise põhiteadmised, saab seda kasutada ja selle eelistest kasu saada. Tuleb märkida, et See on Raspberry Pi OS operatsioonisüsteemile eelinstallitud, See on eelis, sest te ei pea midagi lisaks installima.
Selle kasutamiseks toimige järgmiselt.
- Seadme sees läheme sektsiooni "Menüü - Programmeerimine".
- Kui see meile valikuvõimalusi näitab, Valige versioon, mida peaksite kasutama..
- The "Python Shelli tabeldusmärk"Sellest hetkest alates saame kirjutada ja käivitada käske, nähes tulemusi koheselt.
- Iga kord, kui ilmub sümbol ">>>", See annab meile võimaluse käske sisestada.
C/C++/C#
C-keelt kasutatakse nii süsteemide kui ka rakenduste loomiseks.Seda võiks liigitada keskmise taseme hulka, kuigi sellel on ka madalama taseme omadusi. Omalt poolt C++ on hübriidkeel ja multiparadigma millele on lisatud üldise programmeerimise aspekte. Lõpuks, C# on tuletatud kahest eelmisest.Sellel on mõningaid sarnasusi Javaga, kuid ka täiustusi. See on loodud iseendale tuginevate programmide genereerimiseks.
Töötlemine3
See keel on välja töötatud Java baasil ja See on kasulik digitaalsete multimeediaelementide tootmiseks. On pärit avatud lähtekoodiga ja seda on väga lihtne kasutada.
Parimad projektid, mida saate oma Raspberry Pi GPIO-tihvtidega teha
On saabunud aeg uuendusteks ja leiutamiseks. Oleme valinud kolm huvitavat projekti, mida on jagatud ja mida igaüks saab arendada. See kehtib nii edasijõudnutele kasutajatele kui ka lastele, kellel on vähe programmeerimisalaseid teadmisi. Kõige olulisem on õppimissoov.
Lugege hoolikalt, millised projektid need on:
Lihtne valgusfoor
Me hakkame programmeerima tavalist valgusfoori. kasutades Pythoni rakendust, mis, nagu ma eespool mainisin, on Pi-le eelinstallitud.
Sammud on järgmine:
- Impordi raamatupoed kasutada
- Pärast Me deklareerime pin-tüübi.
- Me lõime tsükli, seejärel deaktiveerisime ja aktiveerisime selle. tihvtid, mis on ühendatud LEDid. Lõpuks ehitasime prototüübi põhjal valgusfoori ja ühendasime selle tahvliga.
Selle operatsiooni jaoks vajalikud materjalid on järgmised:
- 4 voolikut.
- 3 takistit.
- 3 LED-dioodi.
- 1 protoplaat.
LED-tuled
See lihtne projekt põhineb Loo väike vooluring paarist LED-ist ja juhi ühte neist käsurea abil. kasutades meie Raspberry Pi-d. See tuli vilgub ühesekundilise intervalliga.
Selle saavutamiseks peame astuma järgmised sammud:
- Ava Python ja loo uus fail programmeerimiskoodi salvestamiseks.
- Aastal rindejoon, on oluline, GPIO pin-teegid mis võimaldab meil kontrolli haarata.
- Siis Valime meetodi, mille abil pääseme juurde PIN-koodileKas läbi plaadi või kiibi. Kui oleme otsustanud, lähtestame pinni ja juhime seda valikute abil. "Tõsi" o "Vale".
- Lõpuks Vahekaart näitab meile lõplikku programmeerimist. ja anname "Hoia"
Selle eesmärgi saavutamiseks peavad meil käepärast olema järgmised asjad:
- 1 takisti 100 oomi.
- 2 voolikut.
- 1 protoplaat.
- 1 LED-diood (5 mm).
Turvasüsteem
Raspberry Pi tahvli programmeerimine pole keeruline. See süsteem skannib teie kodu ümbrust ja saadab teie telefoni teate. Samuti annab see teile teada, kui see mingil põhjusel katkeb. Selle projekti aluseks on Raspberry Pi 3.
