Salah satu perkara yang paling berguna, dan pada masa yang sama modul Raspberry Pi yang paling dipandang rendah, anak pin GPIOnya, tetapi Sebaik sahaja anda tahu cara menggunakannya, kemungkinannya hampir tidak berkesudahan.
The Port GPIO disertakan dalam semua model Raspberry Pi, walaupun terdapat perbezaan dalam setiap satu. Kehadirannya sangat meluaskan fungsi plat serbaguna ini.
Berguna untuk projek pengaturcaraan dalam Python dan bahasa lain, seperti kemasukan HAT dalam anda Model Rasberi Pi, Mengetahui cara menggunakan port ini akan membolehkan anda memanfaatkan sepenuhnya potensi komputer mini anda.Dan sekarang kami akan menerangkan semua yang anda perlu tahu untuk bekerja dengan pin GPIO seperti profesional.
Apakah pin Raspberry Pi dan apakah kegunaannya pada papan komputer mini saya?
GPIO ialah singkatan bagi "Input/Output Tujuan Umum", dan ia pada asasnya a sistem input/output tujuan umumDipersembahkan sebagai satu siri port pada papan Raspberry Pi, dan bertujuan untuk pelbagai kegunaan. Kegunaan ini boleh berbeza-beza bergantung pada projek yang dimaksudkan, sama ada sebagai daripada panel tampalan mudah kepada projek robotik yang kompleks.
Fungsi utamanya adalah untuk mewujudkan sambungan antara Raspberry Pi anda dan mana-mana peranti yang anda perlukan. menambah kepada pembangunan sesuatu projek, daripada lampu LED kepada tujuan yang lebih kompleks.
Apakah fungsi utama pin GPIO Raspberry Pi dan bagaimana ia berbeza-beza bergantung pada model?
Pin GPIO pada Raspberry Pi Mereka memberikannya keupayaan yang serupa dengan Arduino, memandangkan mereka mengangkatnya daripada status komputer mini yang ringkas dan berpatutan dan Ia membolehkan anda menerima sambungan untuk pelbagai projek elektronik. Model Raspberry Pi yang berbeza mempunyai bilangan penyambung GPIO yang berbeza bergantung pada versi setiap model.
Versi asal Raspberry Pi termasuk 26 pin yang disusun dalam lajur 2×13, yang sebenarnya direka bentuk untuk berfungsi sebagai input dan output. Model-model kemudian menambah pengembangan yang ketara dalam bilangan pin, meningkat daripada 26 kepada 40 pin, antaranya kita boleh menemui sembilan pin GPIO baharu. Keserasiannya adalah menyeluruh, kerana fungsi 26 pin pertama tidak berubah sama sekali.
Kegunaan pin GPIO pada Raspberry Pi boleh diringkaskan seperti berikut:
- Mereka mempunyai nilai-nilai keluar menulis dan membaca.
- Boleh membaca isyarat ketiadaan atau kehadiran voltan sebagai data binari.
- Kesimpulan boleh dikawal oleh kod, yang membolehkan anda meningkatkan atau menurunkan tahap voltannya.
- PIN GPIO mudah dikonfigurasikan secara individu untuk masuk dan keluar.
- Mereka mempunyai kapasiti voltan maksimum yang perlu anda tahu bagi mengelakkan perubahan fungsinya.
Kegunaan pin: Apakah yang boleh saya sambungkan dan programkan dengannya pada papan tunggal Raspberry Pi?
Kepelbagaian fungsi Raspberry Pi adalah sebabnya Terdapat sejumlah besar alat tambah yang direka untuk dilampirkan padanya dan meluaskan keupayaannyaIni dipanggil HAT (Perkakasan Dilampirkan di Atas) dan direka bentuk untuk dipasang pada Raspberry Pi melalui port GPIO. Terdapat ramai pembangun yang telah mereka bentuk pelbagai HAT untuk mengembangkan fungsi Pi.Ini terdiri daripada sensor, skrin sentuh dan LCD, hinggalah motor dan peranti audio.
Sekarang, kami membentangkan senarai pendek HAT untuk memulakan perjalanan anda menggunakan port GPIO:
- Topi TrafikIa menggabungkan satu set lampu LED yang berfungsi dengan pin GPIO, membolehkan anda mempelajari fungsinya dengan cara yang mudah dan asas.
- MotoZero: Ia merupakan modul kawalan untuk motor arus terus (DC), sangat berguna apabila mengintegrasikan projek robotik ke dalam Raspberry Pi anda.
- Topi SkyWriter: Ia merupakan panel kawalan gerak isyarat untuk Raspberry Pi anda yang direka untuk mengesan gerak isyarat dan kedudukan 3D yang mudah. Mudah dikawal tanpa peranti persisian menggunakan API Python.
- Topi Piano: Ia merupakan pensintesis bunyi mini dengan 16 kekunci piano dan 18 butang sensitif sentuh untuk memulakan projek muzik kecil.
Pin Raspberry Pi vs Pin Arduino: Bagaimanakah komponen ini berbeza antara kedua-dua papan pembangunan?
Raspberry Pi dan Arduino adalah dua produk yang pada asasnya terdiri daripada papan yang boleh digunakan sebagai asas untuk semua jenis projek elektronik dan robotik, tetapi Ini adalah dua produk yang sama sekali berbeza. Membuat perbandingan yang tepat antara kedua-dua unit ini merupakan tugas yang rumit kerana ia merupakan dua papan yang direka untuk tujuan yang sangat berbeza.Tetapi mereka berkongsi satu sifat yang sama, dan itu adalah kegunaannya yang besar untuk projek elektronik.
Kedua-dua projek ini dipadankan secara sama rata, kerana kedua-duanya mempunyai kebaikan dan keburukannya. Arduino direka bentuk khusus untuk menjadi konsep asas bagi hampir semua projek.yang mempunyai sejumlah besar input analog dan digital untuk pemasangan pelbagai jenis alat tambahan. Raspberry Pi direka bentuk sebagai komputer miniOleh itu, walaupun ia tidak begitu versatil dalam bidang projek elektronik seperti Arduino, Ia mengimbangi kekurangan ini dengan kuasa pengkomputeran yang lebih besar.
Satu perkara yang memihak kepada Raspberry Pi ialah Keupayaan asalnya untuk menyambung ke internet melalui Wi-Fi atau kabel EthernetWalaupun Arduino boleh mengintegrasikan keupayaan ini melalui papan pengembangan, Dengan berbuat demikian, mereka akan mengambil sebahagian daripada hubungan merekaselain berbelanja lebih sedikit untuk mendapatkan pengembangan.
Selain itu, Arduino mempunyai perisian khusus untuk projek elektronik yang melaksanakan tindakan yang diprogramkan pada papan apabila ia dihidupkan.Tidak seperti Raspberry Pi, yang Ia memerlukan pemasangan sistem pengendalian untuk melaksanakan tindakan yang kami perlukan.yang akhirnya memberi kesan negatif kepada banyak projek.
Pengaturcaraan Pin Raspberry Pi: Bahasa apa yang digunakan untuk pengaturcaraan semasa membangunkan perkakasan dengan pin GPIO?
Cara kawal port GPIO Raspberry Pi dan gunakannya untuk memanfaatkannya sepenuhnya untuk projek anda, adalah melalui bahasa pengaturcaraanFleksibiliti Raspberry Pi memberikannya keserasian untuk membaca pelbagai bahasa pengaturcaraan.
Di bawah, kami membentangkan pin yang paling biasa digunakan dan berguna apabila menggunakan pin GPIO Pi anda:
Gores
Ia merupakan bahasa yang direka untuk pengajaran awal bahasa pengaturcaraan.Oleh kerana ia dibahagikan kepada blok, ia memudahkan untuk memberi tumpuan kepada logik bahasa pengaturcaraan tanpa terjebak dalam morfologi dan sintaks biasa (noktah, koma, tanda hubung, kurungan, dll.). Raspberry Pi OS Ia merangkumi tetingkap dengan pelbagai bahasa pengaturcaraan, termasuk Scratch. Apa yang anda perlu lakukan hanyalah mengikuti langkah-langkah untuk memasang sambungan tersebut dan anda boleh mula memprogram pin GPIO.
Python
Ia merupakan salah satu bahasa pengaturcaraan yang paling banyak digunakan pada masa kini, Ia merupakan bahasa yang ditafsirkan secara dinamik yang membolehkan pengaturcaraan pelbagai tujuan yang sangat luas untuk port GPIO. Python merupakan salah satu bahasa pengaturcaraan yang terdapat dalam sistem operasi Raspberry Pi.Oleh itu, kebanyakan masa ia perlu dipasang untuk memulakan projek kami dengan GPIO.
C/C++/C#
Setiap bahasa pengaturcaraan ini merupakan varian yang dipertingkatkan daripada bahasa sebelumnya dan bertujuan untuk tujuan yang sedikit berbeza:
- C dalam bahasa yang ditaip perisian peringkat pertengahan yang membolehkan anda mencipta perisian dan aplikasi peringkat rendah/pertengahan.
- C++ telah dicipta sebagai sambungan untuk meningkatkan keupayaan bahasa C, menjadikannya bahasa hibrid, kerana ia berorientasikan kepada penciptaan perisian dan manipulasi objek.
- C# (disebut "C Sharp") Ia merupakan bahasa piawai yang berasal daripada sintaks C/C++ dan ditujukan kepada pembangunan perisian pada API .NET, serta pengendalian objek.
Walaupun ketiga-tiga bahasa ini berasal dan mempunyai fungsi yang sedikit berbeza antara satu sama lain, Kesemuanya boleh digunakan untuk pengaturcaraan port GPIO Raspberry PiMenguasai ketiga-tiga bahasa ini akan membolehkan anda mengembangkan fungsinya dengan cara yang hampir tidak terhad.
Pemprosesan3
Ia merupakan bahasa pengaturcaraan dan pembangunan berasaskan Java dan memberi tumpuan kepada pembangunan projek audiovisual dan multimedia, Ini menjadikannya pilihan yang bagus untuk artis digital yang mempunyai pengetahuan pengaturcaraan yang agak terhad. Mereka boleh melepaskan kreativiti mereka dengan menggunakan alat tambah yang boleh diprogramkan melalui pin GPIO.
Senarai projek terbaik yang boleh anda lakukan sendiri dengan pin Raspberry Pi anda.
Sebaik sahaja anda mempunyai pengetahuan pengaturcaraan asas dan memahami batasan Raspberry Pi anda, anda boleh membuat projek berikut:
Penggera LED dengan Raspberry Pi
Ia terdiri daripada lampu LED yang dipasang pada pin GPIO Raspberry Pi yang menyegerakkan dengan Kalendar Google dan mengeluarkan pemberitahuan Lampu-lampu ini berfungsi sebagai peringatan untuk acara yang dijadualkan. Ia menggunakan pin GPIO Raspberry Pi dan TOPI Unicorn yang diprogramkan dan diadaptasi dengan Python. Anda boleh menetapkan penggera yang disegerakkan dengan keseluruhan kalendar maya anda dan mengelakkan anda daripada lewat ke mana-mana mesyuarat lagi.
Pengawal motor
Papan Raspberry Pi berfungsi sebagai papan induk yang sempurna untuk pemasangan motor arus terus yang akan berguna untuk projek elektronik dan robotik anda. Dengan beberapa komponen luaran dan beberapa kod Python, Anda boleh memasang motor DC pada pin GPIO Raspberry Pi anda dan menggunakannya sebagai bekalan kuasa. Projek ini khususnya Berguna untuk memahami operasi elektrik port GPIOIni adalah maklumat yang sangat berguna untuk sebarang projek yang memerlukan penggunaan modul Raspberry Pi sebagai papan roti.
Sensor gerakan untuk lampu LED
Untuk projek ini, Kami akan menggunakan sensor gerakan inframerah pasif (PIR). Penyesuai ini bersambung dengan pin GPIO Raspberry Pi dan menyediakan pengesan sensitif yang mengesan haba badan manusia dalam jarak enam hingga tujuh meter. Salah satu pendamping paling biasa kepada sensor PIR ialah LED, yang juga bersambung dengan pin GPIO dan membolehkan kita mencipta penggera pengesanan gerakan LED.
