Un des points les plus utiles, et en même temps le module Raspberry Pi le plus sous-estimé, sont ses broches GPIOmais Une fois qu'on sait les utiliser, les possibilités sont presque infinies.
Les Tous les modèles de Raspberry Pi incluent des ports GPIO, bien qu'il existe des différences entre eux. Sa présence accroît considérablement la fonctionnalité de cette plaque polyvalente.
Utile pour les projets de programmation en Python et dans d'autres langagesEn ce qui concerne l'inclusion des HAT dans votre Modèle Raspberry Pi, Savoir utiliser ces ports vous permettra d'exploiter tout le potentiel de votre mini-ordinateur.Et maintenant, nous allons vous expliquer tout ce que vous devez savoir pour utiliser les broches GPIO comme un pro.
Que sont les broches du Raspberry Pi et à quoi servent-elles sur la carte mère de mon mini-ordinateur ?
GPIO est l'acronyme de « Entrée/Sortie à usage général », et c'est essentiellement un système d'entrée/sortie à usage généralPrésentés sous forme de ports sur la carte Raspberry Pi, ces ports sont destinés à diverses utilisations. Ces utilisations peuvent varier selon le projet envisagé, notamment : des simples panneaux de brassage aux projets de robotique complexes.
Sa fonction principale est d'établir une connexion entre votre Raspberry Pi et tout appareil dont vous avez besoin. contribuer au développement d'un projet, depuis une simple lampe LED jusqu'à des applications beaucoup plus complexes.
Quelles sont les principales fonctions des broches GPIO du Raspberry Pi et comment varient-elles selon le modèle ?
Broches GPIO du Raspberry Pi Ils lui confèrent des capacités similaires à celles d'Arduino., puisqu'ils l'élèvent du statut de simple mini-ordinateur abordable et Elles vous permettent de recevoir des connexions pour une grande variété de projets électroniques. Les différents modèles de Raspberry Pi possèdent un nombre différent de connecteurs GPIO selon la version de chaque modèle.
Les versions originales du Raspberry Pi comportaient 26 broches disposées en colonnes de 2×13, qui étaient en fait conçues pour fonctionner comme entrées et sorties. Les modèles ultérieurs ont vu le nombre de broches augmenter considérablement, passant de 26 à 40 broches., parmi lesquelles on trouve neuf nouvelles broches GPIO. La compatibilité est totale, car la fonction des 26 premières broches reste inchangée.
L'utilité des broches GPIO du Raspberry Pi peut être résumée comme suit :
- Ils ont des valeurs sortie écriture et lecture.
- Ils peuvent lire les signaux d'absence ou de présence de tension sous forme de données binaires.
- Ce sont des contrôlable par code, ce qui vous permet d'augmenter ou de diminuer son niveau de tension.
- Les broches GPIO sont faciles à configurer Individuellement pour l'entrée et la sortie.
- Ils ont une capacité de tension maximale que vous devez savoir pour éviter d'en altérer le fonctionnement.
Utilisation des broches : Que puis-je connecter et programmer avec elles sur une carte Raspberry Pi ?
La grande polyvalence du Raspberry Pi est la raison pour laquelle Il existe un grand nombre d'extensions conçues pour s'y connecter et en étendre les fonctionnalités.On les appelle des HAT (Matériel fixé sur le dessus) et sont conçus pour être connectés au Raspberry Pi via les ports GPIO. De nombreux développeurs ont conçu une large gamme de cartes d'extension (HAT) pour étendre les fonctionnalités du Raspberry Pi.Ces composants vont des capteurs, écrans tactiles et LCD aux moteurs et appareils audio.
Nous vous présentons maintenant une courte liste de cartes d'extension (HAT) pour vous aider à démarrer votre utilisation des ports GPIO :
- Chapeau de la circulationIl intègre un ensemble de LED qui fonctionnent avec les broches GPIO, vous permettant d'apprendre leurs fonctions de manière simple et élémentaire.
- MotoZero : Il s'agit d'un module de commande pour moteurs à courant continu (CC), très utile pour intégrer des projets de robotique à votre Raspberry Pi.
- Chapeau SkyWriter : Il s'agit d'un panneau de contrôle gestuel pour Raspberry Pi, conçu pour détecter des gestes et des positions 3D simples. Il se contrôle facilement sans périphériques grâce à l'API Python.
- Chapeau de piano : Il s'agit d'un mini synthétiseur sonore doté de 16 touches de piano et de 18 boutons tactiles pour débuter dans de petits projets musicaux.
Broches Raspberry Pi vs broches Arduino : quelles différences entre ces composants sur les deux cartes de développement ?
Raspberry Pi et Arduino sont deux produits qui consistent essentiellement en une carte pouvant servir de base à toutes sortes de projets électroniques et robotiques, mais Ce sont deux produits complètement différents. Comparer précisément les deux unités est une tâche complexe car ce sont deux cartes conçues à des fins très différentes.Mais ils ont un point commun : leur grande utilité pour les projets électroniques.
Les deux projets sont très similaires, chacun ayant ses avantages et ses inconvénients. Arduino est spécifiquement conçu pour constituer un concept fondamental pour presque tous les projets.qui dispose d'un grand nombre d'entrées analogiques et numériques permettant l'installation d'une grande variété d'extensions. Le Raspberry Pi a été conçu comme un mini-ordinateurPar conséquent, bien qu'il ne soit pas aussi polyvalent qu'Arduino dans le domaine des projets électroniques, Elle compense cette déficience par une puissance de calcul supérieure..
Un point en faveur du Raspberry Pi est Sa capacité native à se connecter à Internet via Wi-Fi ou câble EthernetBien qu'Arduino puisse intégrer ces fonctionnalités via des cartes d'extension, Ce faisant, ils exploiteraient certains de leurs liensen plus de dépenser un peu plus pour obtenir les extensions.
En outre, Arduino possède un logiciel dédié aux projets électroniques qui exécute l'action programmée sur la carte lorsqu'elle est allumée.Contrairement au Raspberry Pi, qui L'installation d'un système d'exploitation est nécessaire pour effectuer les actions requises.ce qui finit par avoir un impact négatif sur de nombreux projets.
Programmation des broches du Raspberry Pi : Quels langages sont utilisés pour la programmation lors du développement de matériel avec des broches GPIO ?
Comment étancher leurs soif ? Contrôlez les ports GPIO du Raspberry Pi et utilisez-les pour en tirer le meilleur parti pour vos projets. est à travers langage de programmationLa polyvalence du Raspberry Pi lui confère la compatibilité avec un large éventail de langages de programmation.
Ci-dessous, nous présentons les broches les plus couramment utilisées et les plus utiles lors de l'utilisation des broches GPIO de votre Pi :
Résistance
Il s'agit d'un langage conçu pour l'apprentissage précoce des langages de programmation.Grâce à sa segmentation en blocs, il est facile de se concentrer sur la logique du langage de programmation sans s'enliser dans la morphologie et la syntaxe habituelles (points, virgules, tirets, parenthèses, etc.). Raspberry Pi OS Il comprend une fenêtre proposant différents langages de programmation, dont Scratch. Il vous suffit de suivre les étapes d'installation de l'extension pour pouvoir programmer les broches GPIO.
Python
C'est l'un des langages de programmation les plus utilisés aujourd'hui. Il s'agit d'un langage interprété dynamiquement ce qui permet de programmer une très grande variété d'usages pour les ports GPIO. Python est l'un des langages de programmation inclus dans le système d'exploitation Raspberry Pi OS.Par conséquent, la plupart du temps, son installation sera nécessaire pour démarrer notre projet avec GPIO.
C/C++/C#
Chacun de ces langages de programmation est une variante améliorée du précédent et destiné à un usage légèrement différent :
- C dans un langage typé Logiciel de niveau intermédiaire permettant de créer des logiciels et des applications de bas/moyen niveau.
- Le C++ a été créé comme une extension afin d'améliorer les capacités du langage C, en en faisant un langage hybride, puisqu'il est orienté à la fois vers la création de logiciels et la manipulation d'objets.
- C# (prononcé « C dièse ») Il s'agit d'un langage standardisé dérivé de la syntaxe du C/C++ et orienté vers le développement logiciel sur l'API .NET, ainsi que vers la gestion d'objets.
Bien que ces trois langages soient dérivés et aient des fonctions légèrement différentes les uns des autres, Ils sont tous utilisables pour programmer les ports GPIO du Raspberry Pi.La maîtrise de ces trois langues vous permettra d'étendre leurs fonctions de manière quasi illimitée.
Traitement3
Il s'agit d'un langage de programmation et de développement basé sur Java et axé sur le développement de projets audiovisuels et multimédias, Cela en fait une excellente option pour les artistes numériques ayant des connaissances en programmation relativement limitées. Ils peuvent libérer leur créativité en utilisant des modules complémentaires programmables via les broches GPIO.
Liste des meilleurs projets que vous pouvez réaliser vous-même avec les broches de votre Raspberry Pi.
Une fois que vous maîtrisez les bases de la programmation et que vous comprenez les limitations de votre Raspberry Pi, vous pouvez créer les projets suivants :
Alarme LED avec Raspberry Pi
Il se compose d'une LED fixée aux broches GPIO du Raspberry Pi. se synchronise avec Google Agenda et émet des notifications Ces voyants servent de rappel pour les événements programmés. Ils utilisent les broches GPIO du Raspberry Pi et une carte d'extension Unicorn HAT programmée et adaptée avec Python. Vous pouvez programmer une alarme qui se synchronise avec l'intégralité de votre calendrier virtuel. et vous éviter d'être à nouveau en retard à une réunion.
Contrôleur de moteur
La carte Raspberry Pi fonctionne comme carte mère idéale pour installation d'un moteur à courant continu ce qui vous sera utile pour vos projets d'électronique et de robotique. Avec quelques composants externes et un peu de code Python, Vous pouvez connecter un moteur à courant continu aux broches GPIO de votre Raspberry Pi et l'utiliser comme source d'alimentation. Ce projet est particulièrement Utile pour comprendre le fonctionnement électrique des ports GPIOCes informations sont très utiles pour tout projet nécessitant l'utilisation d'un module Raspberry Pi comme plaque d'essai.
Détecteur de mouvement pour éclairage LED
Pour ce projet, Nous utiliserons un détecteur de mouvement infrarouge passif (PIR). Cet adaptateur se connecte aux broches GPIO du Raspberry Pi et intègre un détecteur sensible à la chaleur corporelle humaine, capable de capter un rayonnement jusqu'à six ou sept mètres. On associe souvent ce capteur PIR à une LED, également connectée aux broches GPIO, permettant ainsi de créer une alarme de détection de mouvement.
