Uno dei punti più utili, e allo stesso tempo Il modulo Raspberry Pi più sottovalutato, è composta da i suoi pin GPIO, Ma Una volta imparato a usarli, le possibilità sono pressoché infinite.
I Le porte GPIO sono presenti in tutti i modelli di Raspberry Pi, sebbene con alcune differenze tra di essi. La sua presenza amplia notevolmente la funzionalità di questo piatto versatile.
Utile per progetti di programmazione in Python e altri linguaggi., per quanto riguarda l'inclusione dei HAT nel tuo Modello Raspberry Pi, Saper utilizzare queste porte vi permetterà di sfruttare appieno il potenziale del vostro mini computer.E ora vi spiegheremo tutto ciò che dovete sapere per lavorare con i pin GPIO come un professionista.
Cosa sono i pin del Raspberry Pi e a cosa servono sulla scheda del mio mini computer?
GPIO è l'acronimo di “Input/output per scopi generali”, ed è fondamentalmente un sistema di input/output per uso generalePresentato come una serie di porte sulla scheda Raspberry Pi e destinato a vari usi. Questi usi possono variare a seconda del progetto in mente, sia esso come da un semplice pannello di connessione a complessi progetti di robotica.
La sua funzione principale è quella di stabilire una connessione tra il tuo Raspberry Pi e qualsiasi dispositivo di cui hai bisogno. contribuire allo sviluppo di un progetto, da una semplice luce a LED a scopi molto più complessi.
Quali sono le funzioni principali dei pin GPIO del Raspberry Pi e come variano a seconda del modello?
Pin GPIO sul Raspberry Pi Gli conferiscono funzionalità simili a quelle di Arduino., poiché lo elevano dallo status di un semplice mini-computer economico e Consentono di ricevere connessioni per un'ampia varietà di progetti elettronici. I diversi modelli di Raspberry Pi hanno un numero diverso di connettori GPIO a seconda della versione di ciascun modello.
Le versioni originali del Raspberry Pi includevano 26 pin disposti in colonne 2×13, che erano stati effettivamente progettati per funzionare come input e output. I modelli successivi hanno aggiunto una notevole espansione al numero di pin, passando da 26 a 40 pin, tra cui possiamo trovare nove nuovi pin GPIO. La compatibilità è totale, poiché la funzione dei primi 26 pin non cambia affatto.
L'utilità dei pin GPIO del Raspberry Pi può essere riassunta come segue:
- Hanno dei valori Uscita scrittura e lettura.
- Possono leggere i segnali di assenza o presenza di tensione come dati binari.
- Conclusione Controllabile tramite codice, che consente di aumentare o diminuire il suo livello di tensione.
- I pin GPIO sono facili da configurare individualmente per l'ingresso e l'uscita.
- Hanno una capacità di tensione massima che dovresti sapere per evitare di alterarne il funzionamento.
Utilizzi dei pin: cosa posso collegare e programmare con questi pin su una scheda Raspberry Pi a singola scheda?
La grande versatilità del Raspberry Pi è il motivo per cui Esistono numerosi componenti aggiuntivi progettati per essere collegati ad esso ed estenderne le funzionalità.Questi sono chiamati HAT (Hardware fissato in altoe sono progettati per essere collegati al Raspberry Pi tramite le porte GPIO. Esistono numerosi sviluppatori che hanno progettato una vasta gamma di HAT per espandere le funzionalità del Raspberry Pi.Si va dai sensori, ai touchscreen e agli schermi LCD, fino ai motori e ai dispositivi audio.
Ora vi presentiamo un breve elenco di HAT per iniziare il vostro percorso nell'utilizzo delle porte GPIO:
- Cappello del trafficoIntegra una serie di luci LED che interagiscono con i pin GPIO, consentendo di apprendere le loro funzioni in modo semplice e intuitivo.
- MotoZero: Si tratta di un modulo di controllo per motori a corrente continua (CC), molto utile per integrare progetti di robotica nel Raspberry Pi.
- Cappello SkyWriter: Si tratta di un pannello di controllo gestuale per Raspberry Pi, progettato per rilevare semplici gesti e posizioni 3D. Facilmente controllabile senza periferiche tramite l'API Python.
- Cappello a forma di pianoforte: Si tratta di un mini sintetizzatore sonoro con 16 tasti di pianoforte e 18 pulsanti sensibili al tocco, ideale per iniziare a realizzare piccoli progetti musicali.
Pin di Raspberry Pi vs. pin di Arduino: in cosa differiscono questi componenti tra le due schede di sviluppo?
Raspberry Pi e Arduino sono due prodotti che consistono essenzialmente in una scheda che può essere utilizzata come base per tutti i tipi di progetti di elettronica e robotica, ma Si tratta di due prodotti completamente diversi. Effettuare un confronto preciso tra le due unità è un compito complesso perché si tratta di due schede progettate per scopi molto diversi.Ma hanno una caratteristica in comune: la loro grande utilità nei progetti di elettronica.
Entrambi i progetti sono molto simili, poiché ognuno presenta vantaggi e svantaggi. Arduino è stato specificamente progettato per essere un concetto fondamentale per quasi ogni progetto.che dispone di un gran numero di ingressi sia analogici che digitali per l'installazione di una vasta gamma di componenti aggiuntivi. Raspberry Pi è stato progettato come un mini computerPertanto, sebbene non sia versatile nel campo dei progetti elettronici come Arduino, Compensa questa carenza con una maggiore potenza di calcolo..
Un punto a favore del Raspberry Pi è La sua capacità nativa di connettersi a Internet tramite Wi-Fi o cavo EthernetSebbene Arduino possa integrare queste funzionalità tramite schede di espansione, Così facendo, avrebbero sfruttato alcune delle loro connessionioltre a spendere un po' di più per ottenere le espansioni.
Inoltre, Arduino dispone di un software dedicato per progetti di elettronica che esegue l'azione programmata sulla scheda quando questa viene accesa.A differenza del Raspberry Pi, che Per eseguire le azioni richieste è necessaria l'installazione di un sistema operativo.il che finisce per avere un impatto negativo su molti progetti.
Programmazione dei pin del Raspberry Pi: quali linguaggi di programmazione si utilizzano nello sviluppo di hardware con pin GPIO?
La forma di controlla le porte GPIO del Raspberry Pi e usale per ottenere il massimo dai tuoi progetti, è finito linguaggio di programmazioneLa versatilità del Raspberry Pi gli conferisce la compatibilità con un'ampia gamma di linguaggi di programmazione.
Di seguito, presentiamo i pin più comunemente utilizzati e utili quando si utilizzano i pin GPIO del Raspberry Pi:
Scratch
Si tratta di un linguaggio progettato per l'insegnamento iniziale dei linguaggi di programmazione.Essendo suddiviso in blocchi, permette di concentrarsi sulla logica del linguaggio di programmazione senza perdersi nella morfologia e nella sintassi usuali (punti, virgole, trattini, parentesi, ecc.). Raspberry Pi OS Include una finestra con diversi linguaggi di programmazione, tra cui Scratch. Tutto ciò che devi fare è seguire i passaggi per installare l'estensione e potrai iniziare a programmare i pin GPIO.
Python
È uno dei linguaggi di programmazione più utilizzati al giorno d'oggi, Si tratta di un linguaggio interpretato dinamicamente che consente di programmare una vasta gamma di scopi per le porte GPIO. Python è uno dei linguaggi di programmazione inclusi nel sistema operativo Raspberry Pi OS.Pertanto, nella maggior parte dei casi sarà necessario installarlo per poter avviare il nostro progetto con GPIO.
C/C++/C#
Ciascuno di questi linguaggi di programmazione è una variante migliorata del precedente ed è destinato a uno scopo leggermente diverso:
- C in un linguaggio tipizzato Software di livello intermedio che consente di creare software e applicazioni di basso/medio livello.
- Il C++ è stato creato come estensione per potenziare le capacità del linguaggio C, rendendolo un linguaggio ibrido, poiché è orientato sia alla creazione di software che alla manipolazione di oggetti.
- Do diesis (pronunciato “Do Sharp”) Si tratta di un linguaggio standardizzato derivato dalla sintassi di C/C++ e orientato allo sviluppo di software sull'API .NET, nonché alla gestione degli oggetti.
Sebbene questi tre linguaggi siano derivati e abbiano funzioni leggermente diverse l'uno dall'altro, Sono tutti utilizzabili per programmare le porte GPIO del Raspberry PiLa padronanza di tutte e tre le lingue vi permetterà di espandere le loro funzioni in modi pressoché illimitati.
Elaborazione 3
È un linguaggio di programmazione e sviluppo basato su Java e focalizzata sullo sviluppo di progetti audiovisivi e multimediali, Questo la rende un'ottima opzione per gli artisti digitali con conoscenze di programmazione relativamente limitate. Possono dare libero sfogo alla loro creatività utilizzando componenti aggiuntivi programmabili tramite i pin GPIO.
Elenco dei migliori progetti che puoi realizzare da solo con i pin del tuo Raspberry Pi.
Una volta acquisite le conoscenze di base di programmazione e compresi i limiti del tuo Raspberry Pi, puoi realizzare i seguenti progetti:
Allarme a LED con Raspberry Pi
Consiste in una luce LED collegata ai pin GPIO del Raspberry Pi che sincronizza con Google Calendar emette notifiche Queste luci fungono da promemoria per gli eventi programmati. Utilizzano i pin GPIO del Raspberry Pi e una scheda Unicorn HAT programmata e adattata con Python. È possibile impostare una sveglia che si sincronizza con l'intero calendario virtuale. e impedirti di arrivare in ritardo a qualsiasi riunione in futuro.
Controllore motore
La scheda Raspberry Pi funziona come la scheda madre perfetta per il installazione di un motore a corrente continua che sarà utile per i tuoi progetti di elettronica e robotica. Con alcuni componenti esterni e un po' di codice Python, È possibile collegare un motore a corrente continua ai pin GPIO del Raspberry Pi e utilizzarlo come alimentatore. Questo progetto è particolarmente Utile per comprendere il funzionamento elettrico delle porte GPIOSi tratta di informazioni molto utili per qualsiasi progetto che richieda l'utilizzo di un modulo Raspberry Pi come breadboard.
Sensore di movimento per luce LED
Per questo progetto, Utilizzeremo un sensore di movimento a infrarossi passivo (PIR). Questo adattatore si collega ai pin GPIO del Raspberry Pi e fornisce un sensore sensibile in grado di rilevare il calore corporeo umano entro un raggio di sei o sette metri. Uno degli accessori più comuni da abbinare al sensore PIR è un LED, che si collega anch'esso ai pin GPIO e permette di creare un allarme di rilevamento del movimento a LED.
