GPIO za Raspberry Pi: Što je to, čemu služi i čemu služi u ovom mini-računalu?

Razvoj projekata jedan je od razloga postojanja svake organizacije. Raspberry Pi. Ali kako bi ih primijenili u praksi, GPIO pinovi na ovom uređaju trebaju se dobro iskoristiti.Svaki model dolazi s priključcima koji imaju različite karakteristike, a kako biste ih iskoristili, bitno ih je poznavati.

Uspjeh u korištenju igli GPIO je unutra naučite kako funkcionira programski sustav i u pravilnom spajanju komponenti kako ne bi došlo do oštećenja ploče.

U ovom vodiču detaljno ćemo opisati različite aspekte vezane uz ove pinove, pogled na funkcije koje obavljaju u modelima Raspberry Pi Također ćemo preporučiti projekte koji se mogu razvijati na ovim jednopločnim računalima.

Što je GPIO za Raspberry Pi i za što se koriste ovi pinovi na mojoj mini PC ploči?

Kratica GPIO odnosi se na "općenitu namjenu ulaz/izlaz" ili "općeniti ulaz/izlaz". Ili, prevedeno na engleski, ovo je ekvivalentno ulazima i izlazima opće namjene. Nakon što su pravilno konfigurirani, pinovi su spremni za obavljanje različitih funkcija, a ne samo jedne određene funkcije. To se odnosi na sve modele Raspberry Pi-ja. Organizirani su i distribuirani na isti način.

Pinovi se prilagođavaju potrebama svakog projekta putem programskog jezika. Koriste se za upravljanje elektroničkim sklopovima, jednostavno dodavanje perifernih uređaja i uspostavljanje komunikacije između tih perifernih uređaja i ploče. Ukratko, To pojednostavljuje integraciju ploča s vanjskim komponentama.

Koje su glavne funkcije GPIO pinova Raspberry Pi-ja ovisno o modelu?

Broj pinova na Raspberry Pi-ju se povećava od tada. od prve verzije koja ih je imala 26, do trenutne koja ih ima 40stvaranje više opcija prilikom dizajniranja projekta. Dobra stvar je što su bez obzira na verziju, svi jednako kompatibilni sa bilo kojim projektom. Pinovi Nalaze se u redu na krajnjoj desnoj strani ploče, A budući da nisu popunjeni, pružaju fleksibilnost korištenja bilo kojih veza potrebnih za projekt.

Neke od funkcija koje mogu obavljati su sljedeće:

• Spojite uređaj vanjski.
• Primite naponski signal dolaznu poruku koju šalje povezani uređaj i na temelju očitanja utvrditi je li visoka ili niska.
• Pošalji signal napona.
• UART veza za serijske portove i uređaje.
• Modularni širina impulsa.
• GND priključak ili zemljište.
• Komunikacija za SPI protokol za sinkronizaciju podataka.

Uslužni program za GPIO pin: Što mogu spojiti i programirati s njima na Raspberry Piju?

Broj vanjskih uređaja koji će biti spojeni na ploču uvelike ovisi o projektu koji se razvija. U nekim slučajevima potrebno je više komponenti nego u drugima, ali Mogućnosti svakog mikroračunala nikada ne prestaju zadivljavati. Svaki projekt dolazi s jasnim i konkretnim uputama gdje uspostaviti veze, kako bi korisnik mogao razumjeti ovaj proces bez obzira na razinu znanja.

Što se tiče priključaka, treba istaknuti da se na pinove može instalirati sljedeće:

• Opskrba energijom 3.3 V i 5 V.
• Digitalni ulazi i izlazi za spajanje jednostavnih prekidača i senzora.
• SPI uređaji Velike brzine.
• I2C komponente koji omogućuju komunikaciju između povezanih čipova.

S druge strane, što se tiče programiranja, s operativnim sustavom on je Mogu dodijeliti različite funkcije GPIO pinovima.jer je Pi ploča dizajnirana za rad s fizičkim programiranjem.

Među zadacima koji se mogu zakazati, imamo:

• Programirajte napone od ulaza i izlaza.
• Automatizirajte modulaciju širine impulsa, koji kontrolira energiju koja se šalje opterećenju.
• Informativna propusnica između integriranih krugova na ploči.
• komunikacija između integriranih krugova i kontrolera.
• I komunikacija između pina za odašiljanje i pina za prijem.

GPIO vs Arduino pinovi: Koje su razlike između ovih elektroničkih komponenti?

Na prvi pogled bismo rekli da To su dvije vrlo slične pločeS oba možete stvoriti razne projekte.

Međutim, razlike počinju se pojavljivati ​​kada pogledamo detaljnije svaku od njih:

• Besplatni softver: U slučaju Arduina, svatko može kreirati vlastite verzije ploče jer je softver otvorenog koda, dok kod Raspberry Pi-ja imaju kontrolu nad kreiranjem i proizvodnjom.
• ulazniceJedna od Arduinovih snaga je kombinacija analognih i digitalnih ulaza, koje njegov sustav lako aktivira i deaktivira. Raspberry Pi, s druge strane, dizajniran je kao računalo, ima veću računalnu snagu, a sa svakom verzijom dodaju se nove značajke.
• ConectividadAko govorimo o načinima povezivanja, Raspberry Pi ima integrirane Wi-Fi i Ethernet, dok Arduino zahtijeva dodavanje nove ploče, što povećava troškove i ograničava broj portova.
• sustav: Arduino izravno izvršava programirane zadatke, dok Raspberry Pi zahtijeva potpuno funkcionalan operativni sustav i potrebno mu je nešto više vremena za pokretanje. Ova razlika utječe na razvoj nekih elektroničkih projekata, jer je potrebno više vremena za izvršavanje funkcija, aktiviranje portova i pokretanje programa.
• Arduino To je jednostavan mikrokontroler koji pokreće male aplikacije kontrolirajući osnovne uređaje i idealan je za bilo koji elektronički projekt. Raspberry Pi je stvoren više kao računalo, idealan za pokretanje programa, djelovanje kao poslužitelj i za projekte koji zahtijevaju veću složenost i multitasking.

Međutim, Obje aplikacije koriste programeri projekata diljem svijeta.uzimajući u obzir njegove karakteristike i posebnosti.

Programiranje GPIO pinova Raspberry Pi-ja: Koji se jezici koriste za programiranje bilo kojeg projekta?

Nabavite Vještine programiranja su neophodne pri radu na razvoju elektroničkih projekata. Srećom, za Raspberry Pi Postoji nekoliko jednostavnih alata koji vam omogućuju zakazivanje zadataka.

Evo četiri programska jezika koja možete koristiti:

Zagrebite

Ovaj jezik omogućuje Naučite programirati bez da ste stručnjak za rukovanje kodovima. I premda biste mogli koristiti online verziju, bolje je koristiti instaliranu verziju kako ne biste propustili prednosti GPIO.

Stoga, nakon što preuzmete i instalirate program, koristite ga na ovaj način:

• Uđite u izbornik Raspberry Pi-ja, kliknite na "Programiranje" a zatim odaberete "Zagrebite".
• Aplikacija će se tamo otvoriti, a dobra preporuka je postavljeni jezik.
• U izborniku blokova odaberite opciju "Dodajte proširenje""koristiti igle" GPIO.
• odabrati opciju „PI GPIO“ i s desne strane pritisnite "U redu".
• S ovim opcijama sada aktiviranimMožete dodati ulazno/izlazni pin s mogućnošću aktivirati ga y onemogućite ga. Nadalje, tim je spreman izvršiti bilo koji zadatak koji mu je dodijeljen..

Piton

Ovaj jezik je jedan od najčešće korištenih u svijetu u svrhu stvarati aplikacije i automatizirati operacije. Filozofija je da ga svatko s osnovnim znanjem programiranja može koristiti i imati koristi od njegovih prednosti. Treba napomenuti da Dolazi unaprijed instaliran na operativnom sustavu Raspberry Pi OS, To je prednost jer nećete morati ništa dodatno instalirati.

Da biste ga koristili, slijedite ove korake:

• Unutar uređaja idemo na odjeljak "Izbornik - Programiranje".
• Nakon što nam pokaže opcije, Odaberite verziju koju biste trebali koristiti..
• The "Kartica Python ljuske"Od tog trenutka nadalje, moći ćemo pisati i izvršavati naredbe, a rezultate ćemo vidjeti odmah.
• Svaki put kada se pojavi simbol ">>>" Daje nam mogućnost unosa naredbi.

C/C++/C#

Jezik C se koristi za izradu sustava, ali i aplikacija.Moglo bi se kategorizirati kao srednja razina, iako ima i značajke za nisku razinu. Sa svoje strane, C++ je hibridni jezik i multiparadigma kojima su dodani aspekti generičkog programiranja. Konačno, C# je izveden iz prethodna dva.Ima neke sličnosti s Javom, ali s poboljšanjima. Dizajniran je za generiranje programa temeljenih na samom sebi.

Obrada3

Ovaj jezik je razvijen na temelju Jave i Koristan je za izradu digitalnih multimedijskih elemenata. Izlazi iz open source i vrlo je jednostavan za korištenje.

Popis najboljih projekata koje možete napraviti s GPIO pinovima vašeg Raspberry Pi-ja

Došlo je vrijeme za inovacije i izume. Odabrali smo tri zanimljiva projekta koja su podijeljena i koja svatko može razviti. Odnosi se i na napredne korisnike i na djecu s malo znanja programiranja. Najpotrebnija je želja za učenjem.

Pažljivo pročitajte o kojim se projektima radi:

Jednostavan semafor

Programirat ćemo konvencionalni semafor korištenjem Python aplikacije, koji je, kao što sam već spomenuo, unaprijed instaliran na Pi-ju.

Koraci su sljedeći:

• Uvozne knjižare koristiti
• zatim, Deklariramo tip pina.
• Napravili smo petlju, zatim je deaktivirali i aktivirali. pinovi spojeni na LED diode. Konačno smo izgradili semafor na temelju prototipa i spojili ga na ploču.

Materijali potrebni za ovu operaciju su sljedeći:

• 4 crijeva.
• 3 otpornika.
• 3 LED diode.
• 1 protopločica.

LED svjetla

Ovaj jednostavan projekt temelji se na Napravite mali strujni krug s nekoliko LED dioda i upravljajte jednom od njih pomoću naredbenih redaka koristeći naš Raspberry Pi. Ovo svjetlo će treptati u intervalu od jedne sekunde.

Da bismo to postigli, moramo poduzeti sljedeće korake:

• Otvorite Python i stvorite novu datoteku za spremanje programskog koda.
• u linija fronta, važno je Biblioteke GPIO pinova što će nam omogućiti da preuzmemo kontrolu.
• tada Biramo metodu kojom ćemo pristupiti pinuBilo putem ploče ili čipa. Nakon što odlučimo, inicijaliziramo pin i kontroliramo ga opcijama. "Pravi" o "Lažno".
• Na kraju Kartica će nam pokazati konačno programiranje. i dajemo "Zadržati”.

Da bismo postigli ovaj cilj, moramo imati sljedeće predmete pri ruci:

• 1 otpornik 100Ω.
• 2 crijeva.
• 1 protopločica.
• 1 LED dioda (5 mm).

Sigurnosni sustav

Programiranje vaše Raspberry Pi ploče nije komplicirano. Ovaj sustav skenira okolinu vašeg doma i šalje obavijest na vaš telefon. Također vas obavještava kada se iz bilo kojeg razloga prekine veza. Osnova ovog projekta je Raspberry Pi 3.