Unul dintre cele mai utile puncte și, în același timp, cel mai subevaluat dintre modulele Raspberry Pi, fiu pinii săi GPIODar Odată ce știi cum să le folosești, posibilitățile sunt aproape nelimitate.
L Porturile GPIO sunt incluse în toate modelele Raspberry Pi, deși cu diferențe între ele. Prezența sa extinde considerabil funcționalitatea acestei plăci versatile.
Util pentru proiecte de programare în Python și alte limbaje de programare, în ceea ce privește includerea HAT-urilor în Modelul Raspberry Pi, Știind cum să folosești aceste porturi, vei putea folosi întregul potențial al minicomputerului tău.Și acum vă vom explica tot ce trebuie să știți pentru a lucra cu pinii GPIO ca un profesionist.
Ce sunt pinii Raspberry Pi și la ce sunt folosiți pe placa mini-computerului meu?
GPIO este acronimul pentru „Intrare/Ieșire de uz general”, și practic este un sistem de intrare/ieșire de uz generalPrezentate ca o serie de porturi pe placa Raspberry Pi și destinate unor diverse utilizări. Aceste utilizări pot varia în funcție de proiectul în cauză, fie că este vorba de de la un simplu panou de patch-uri până la proiecte robotice complexe.
Funcția sa principală este de a stabili o conexiune între Raspberry Pi și orice dispozitiv de care aveți nevoie. contribuie la dezvoltarea unui proiect, de la o lumină LED până la scopuri mult mai complexe.
Care sunt principalele funcții ale pinilor GPIO de la Raspberry Pi și cum variază acestea în funcție de model?
Pinii GPIO pe Raspberry Pi Îi oferă capabilități similare cu cele ale Arduino-ului, deoarece îl ridică de la statutul unui mini-computer simplu și accesibil și Acestea vă permit să primiți conexiuni pentru o gamă largă de proiecte electronice. Diferitele modele de Raspberry Pi au un număr diferit de conectori GPIO, în funcție de versiunea fiecărui model.
Versiunile originale ale Raspberry Pi includeau 26 de pini aranjați în coloane de 2×13, care au fost de fapt proiectate să funcționeze ca intrare și ieșire. Modelele ulterioare au adăugat o extindere considerabilă a numărului de pini, crescând de la 26 la 40 de pini., printre care putem găsi nouă pini GPIO noi. Compatibilitatea este totală, deoarece funcția primilor 26 de pini nu se schimbă deloc.
Utilitatea pinilor GPIO de pe Raspberry Pi poate fi rezumată după cum urmează:
- Ei au valori Ieșire scris și citit.
- Ei pot citirea semnalelor de absență sau prezență a tensiunii ca date binare.
- Ei controlabil prin cod, ceea ce vă permite să îi creșteți sau să îi reduceți nivelul de tensiune.
- Pinii GPIO sunt ușor de configurat individual pentru intrare și ieșire.
- Au o capacitate maximă de tensiune pe care ar trebui să le știi pentru a evita alterarea funcționalității sale.
Utilitarul Pin: Ce pot conecta și programa cu ele pe o placă Raspberry Pi?
Marea versatilitate a Raspberry Pi este motivul pentru care Există un număr mare de extensii concepute pentru a i se atașa și a-i extinde capacitățileAcestea se numesc HAT-uri (Hardware atașat deasupra) și sunt concepute pentru a fi conectate la Raspberry Pi prin porturile GPIO. Există mulți dezvoltatori care au conceput o gamă largă de HAT-uri pentru a extinde funcționalitățile Pi.Acestea variază de la senzori, ecrane tactile și LCD-uri, până la motoare și dispozitive audio.
Acum, vă prezentăm o scurtă listă de HAT-uri pentru a vă ajuta să începeți călătoria utilizând porturile GPIO:
- Pălărie de traficIntegrează un set de lumini LED care funcționează cu pinii GPIO, permițându-vă să învățați funcțiile acestora într-un mod simplu și de bază.
- MotoZero: Este un modul de control pentru motoare de curent continuu (CC), foarte util la integrarea proiectelor de robotică în Raspberry Pi.
- Pălăria SkyWriter: Este un panou de control prin gesturi pentru Raspberry Pi, conceput pentru a detecta gesturi și poziții 3D simple. Ușor de controlat fără periferice folosind API-ul Python.
- Pălărie de pian: Este un mini sintetizator de sunete cu 16 clape de pian și 18 butoane tactile pentru a începe proiecte muzicale mici.
Pinii Raspberry Pi vs. Pinii Arduino: Cum diferă aceste componente între cele două plăci de dezvoltare?
Raspberry Pi și Arduino sunt două produse care constau în esență dintr-o placă ce poate fi folosită ca bază pentru tot felul de proiecte electronice și robotice, dar Acestea sunt două produse complet diferite. A face o comparație exactă între cele două unități este o sarcină complexă, deoarece sunt două plăci concepute pentru scopuri foarte diferite.Dar au un atribut în comun, și anume utilitatea lor deosebită pentru proiectele electronice.
Ambele proiecte sunt foarte echilibrate, având avantajele și dezavantajele lor. Arduino este special conceput pentru a fi un concept fundamental pentru aproape orice proiect.care are un număr mare de intrări atât analogice, cât și digitale pentru instalarea unei game largi de componente suplimentare. Raspberry Pi a fost conceput ca un mini computerPrin urmare, deși nu este la fel de versatil în domeniul proiectelor electronice precum Arduino, Compensează această deficiență cu o putere de calcul mai mare.
Un punct în favoarea Raspberry Pi este Capacitatea sa nativă de a se conecta la internet prin Wi-Fi sau cablu EthernetDeși Arduino poate integra aceste capabilități prin intermediul plăcilor de expansiune, Procedând astfel, și-ar prelua o parte din conexiunilepe lângă faptul că cheltuiește puțin mai mult pentru a obține expansiunile.
Mai mult decât atât, Arduino are un software dedicat pentru proiecte electronice care execută acțiunea programată pe placă atunci când aceasta este pornită.Spre deosebire de Raspberry Pi, care Necesită instalarea unui sistem de operare pentru a efectua acțiunile de care avem nevoie.ceea ce ajunge să aibă un impact negativ asupra multor proiecte.
Programarea Pinilor Raspberry Pi: Ce limbaje sunt folosite pentru programare atunci când se dezvoltă hardware cu pini GPIO?
Modul de controlează porturile GPIO ale Raspberry Pi și folosește-le pentru a profita la maximum de el pentru proiectele tale, este prin limbaj de programareVersatilitatea Raspberry Pi îi conferă compatibilitate pentru citirea unei game largi de limbaje de programare.
Mai jos, prezentăm cei mai des utilizați și utili pini atunci când utilizați pinii GPIO ai dispozitivului Pi:
Scratch
Este un limbaj conceput pentru predarea timpurie a limbajelor de programare.Deoarece este segmentat în blocuri, facilitează concentrarea asupra logicii limbajului de programare fără a se bloca în morfologia și sintaxa obișnuite (puncte, virgule, cratime, paranteze etc.). Raspberry Pi OS Include o fereastră cu o varietate de limbaje de programare, inclusiv Scratch. Tot ce trebuie să faci este să urmezi pașii pentru a instala extensia și poți începe programarea pinilor GPIO.
Piton
Este unul dintre cele mai utilizate limbaje de programare din prezent, Este un limbaj interpretat dinamic ceea ce permite programarea unei game foarte largi de scopuri pentru porturile GPIO. Python este unul dintre limbajele de programare incluse în sistemul de operare Raspberry Pi OS.Prin urmare, de cele mai multe ori va fi necesar să îl avem instalat pentru a începe proiectul nostru cu GPIO.
C/C++/C#
Fiecare dintre aceste limbaje de programare este o variantă îmbunătățită a celei anterioare și destinată unui scop ușor diferit:
- C într-un limbaj tipizat software de nivel mediu care vă permite să creați software și aplicații de nivel scăzut/mediu.
- C++ a fost creat ca o extensie pentru a îmbunătăți capacitățile limbajului C, transformându-l într-un limbaj hibrid, deoarece este orientat atât spre crearea de software, cât și spre manipularea obiectelor.
- C# (pronunțat „Do diez”) Este un limbaj standardizat, derivat din sintaxa C/C++ și este orientat spre dezvoltarea de software pe API-ul .NET, precum și spre gestionarea obiectelor.
Deși aceste trei limbaje sunt derivate și au funcții ușor diferite una de cealaltă, Toate sunt utilizabile pentru programarea porturilor GPIO ale Raspberry Pi.Stăpânirea tuturor celor trei limbaje vă va permite să le extindeți funcțiile în moduri practic nelimitate.
Prelucrare3
Este un limbaj de programare și dezvoltare bazat pe Java și concentrat pe dezvoltarea de proiecte audiovizuale și multimedia, Aceasta o face o opțiune excelentă pentru artiștii digitali cu cunoștințe de programare relativ limitate. Aceștia își pot da frâu liber creativității folosind extensii programabile prin intermediul pinilor GPIO.
Listă cu cele mai bune proiecte pe care le poți face singur cu pinii plăcii tale Raspberry Pi.
După ce aveți cunoștințe de bază de programare și înțelegeți limitele Raspberry Pi, puteți crea următoarele proiecte:
Alarmă LED cu Raspberry Pi
Se compune dintr-un LED atașat la pinii GPIO ai Raspberry Pi care se sincronizează cu Google Calendar și notificări privind problemele Aceste lumini servesc drept mementouri pentru evenimentele programate. Ele utilizează pinii GPIO ai Raspberry Pi și un Unicorn HAT programat și adaptat cu Python. Poți seta o alarmă care se sincronizează cu întregul tău calendar virtual și te va împiedica să întârzii din nou la vreo întâlnire.
Controler de motor
Placa de bază Raspberry Pi funcționează ca placa de bază perfectă pentru instalarea unui motor de curent continuu care vor fi utile pentru proiectele tale de electronică și robotică. Cu câteva componente externe și puțin cod Python, Puteți atașa un motor de curent continuu la pinii GPIO ai Raspberry Pi și îl puteți folosi ca sursă de alimentare. Acest proiect este în special Util pentru înțelegerea funcționării electrice a porturilor GPIOAcestea sunt informații foarte utile pentru orice proiect care necesită utilizarea unui modul Raspberry Pi ca placă de testare.
Senzor de mișcare pentru lumină LED
Pentru acest proiect, Vom folosi un senzor de mișcare cu infraroșu pasiv (PIR). Acest adaptor se conectează la pinii GPIO ai Raspberry Pi și oferă un detector sensibil care detectează căldura corpului uman pe o rază de șase până la șapte metri. Unul dintre cele mai comune componente ale senzorului PIR este un LED, care se conectează, de asemenea, la pinii GPIO și ne permite să creăm o alarmă LED de detectare a mișcării.
