01 no 09
Ievads ar aveni Pi pins
Termins "GPIO" (vispārējas nozīmes ieejas izeja) nav izsmeļošs attiecībā uz Raspberry Pi. Ievades un izvades adatas var atrast lielākajā daļā mikrokontrolleru, piemēram, Arduino, Beaglebone un vairāk.
Kad mēs runājam par GPIO ar Aveņu Pi, mēs esam domājuši par garu bloku adatas augšējā kreisajā stūrī. Vecākiem modeļiem bija 26 tapas, tomēr lielākā daļa no mums izmantos pašreizējo modeli ar 40.
Šiem adatas varat pievienot detaļām un citām aparatūras ierīcēm un izmantot kodu, lai kontrolētu, ko viņi dara. Tā ir svarīga "Aveņu pi" sastāvdaļa un lielisks veids, kā uzzināt par elektroniku.
Pēc dažiem programmatūras projektiem jūs, iespējams, pamēģināsit eksperimentēt ar šīm pinēmēm, vēlas apvienot kodu ar aparatūru, lai notikumi notiktu "reālajā dzīvē".
Šis process var būt iebiedējošs, ja esat jauns skatītājs, un, uzskatot, ka viens viltus solis var bojāt jūsu Raspberry Pi, ir saprotams, ka tā ir nervu zona iesācējiem izpētīt.
Šajā rakstā tiks paskaidrots, kā darbojas katrs GPIO pin tips un to ierobežojumi.
02 no 09
GPIO
Vispirms apskatīsim GPIO kopumā. Pins var izskatīties vienādi, bet visiem tiem ir dažādas funkcijas. Attēls iepriekš parāda šīs funkcijas dažādās krāsās, kuras mēs paskaidrosim sekojošos posmos.
Katrs spraudulis ir numurēts no 1 līdz 40, sākot no apakšējā kreisā. Tie ir fiziskie PIN numuri, tomēr ir arī numerācijas / marķēšanas konvencijas, piemēram, "BCM", kuras tiek lietotas rakstot kodu.
03 no 09
Spēks un zeme
Izgaismots sarkans, ir 3V vai 5 voltu spraudņi ar 3,3 vai 5V.
Šie spraudņi ļauj jums tieši nosūtīt spēku uz ierīci bez nepieciešamības pēc koda. Nevar no tā arī izslēgt.
Ir 2 barošanas sliedes - 3,3 volti un 5 volti. Saskaņā ar šo rakstu, 3.3V sliede ir ierobežota līdz 50mA pašreizējā izdarīt, bet 5V dzelzceļš var nodrošināt jebkuru pašreizējo jaudu paliek pāri no jūsu barošanas pēc tam, kad Pi ir veikusi to, kas nepieciešams.
Izcelti brūni ir zemes tapas (GND). Šie spraudņi ir tieši tā, ko viņi saka - zemes tapas - kas ir būtiska daļa no jebkura elektronikas projekta.
(5V GPIO tapas ir fiziskie skaitļi 2 un 4. 3.3V GPIO tapas ir fiziskie skaitļi 1 un 17. Zemes GPIO tapas ir fiziskie skaitļi 6, 9, 14, 20, 25, 30, 34 un 39)
04 no 09
Ievades / izvades tapas
Zaļās tapas ir tas, ko es saucu par "vispārējiem" ievades / izvades tapām. Tos var viegli izmantot kā ieejas vai izejas, neuztraucoties par saderību ar citām funkcijām, piemēram, I2C, SPI vai UART.
Tie ir tapas, kas var sūtīt barošanu gaismas diodei, skaņas signālam vai citām sastāvdaļām, vai arī izmantot kā ieeju sensora, slēdža vai citas ievades ierīces lasīšanai.
Šo spraudņu izejas jauda ir 3,3 V. Katrs spraudnis nedrīkst pārsniegt 16mA no strāvas, vai nu grimst, vai iegūt, un viss GPIO spraudņu komplekts jebkurā laikā nedrīkst pārsniegt vairāk par 50mA. Tas var būt ierobežojošs, tāpēc dažos projektos jums var būt nepieciešams radošs.
(Vispārējie GPIO tapas ir fiziskie numuri 7, 11, 12, 13, 15, 16, 18, 22, 29, 31, 32, 33, 35, 36, 37, 38 un 40)
05 no 09
I2C Pins
Dzeltenā krāsā mums ir I2C tapas. I2C ir sakaru protokols, kas vienkāršos vārdos ļauj ierīcēm sazināties ar Raspberry Pi. Šīs tapas var izmantot arī kā "generic" GPIO tapas.
Labs piemērs I2C izmantošanai ir ļoti populāra MCP23017 porta paplašinātāja mikroshēma, kas ar šo I2C protokolu var dot jums vairāk ievades / izvades tapu.
(I2C GPIO tapas ir fiziskie pin numuri 3 un 5)
06 no 09
UART (Serial) Pins
Pelēkā ir UART tapas. Šie spraudītes ir vēl viens sakaru protokols, kas piedāvā seriālos savienojumus, un to var izmantot arī kā "generic" GPIO ieejas / izejas.
Mans iecienītākais UART lietojums ir iespējot seriālo savienojumu no sava Pi uz manu portatīvo datoru, izmantojot USB. To var panākt, izmantojot papildplāksnes vai vienkāršus kabeļus, un noņem nepieciešamību pēc ekrāna vai interneta pieslēguma, lai piekļūtu jūsu Pi.
(UART GPIO tapas ir fiziskie pin numuri 8 un 10)
07 no 09
SPI Pins
Pink , mums ir SPI adatas. SPI ir interfeisa autobuss, kas nosūta datus starp pi un citu aparatūru / perifērijas ierīces. Tas parasti tiek izmantots ierīču savienošanai, piemēram, ar LED matricu vai displeju.
Tāpat kā citi, šos tapas var izmantot arī kā "generic" GPIO ievades / izvades.
(SPI GPIO tapas ir fiziskie pin numuri 19, 21, 23, 24 un 26)
08 no 09
DNC tapas
Visbeidzot, ir divi spraudīti zilā krāsā, kas pašlaik ir marķēti kā DNC, kas apzīmēts kā "Nepievienojiet". Tas var mainīties nākotnē, ja Raspberry Pi fonds nomainīs dēlus / programmatūru.
(DNC GPIO piespraudes ir fiziski numuri 27 un 28)
09 no 09
GPIO numerācijas konvencijas
Kodējot ar GPIO, jums ir izvēle importēt GPIO bibliotēku vienā no diviem veidiem - BCM vai BOARD.
Vēlamā opcija ir GPIO BCM. Šī ir Broadcom numerācijas konvencija, un es uzskatu, ka tas vairāk tiek izmantots projektos un aparatūras papildinājumos.
Otrā iespēja ir GPIO BOARD. Šī metode vietā izmanto fiziskos pin numurus, kas ir ērti, kad tiek skaitīti spraudņi, taču jūs atradīsit, ka to izmanto mazāk projektu piemēros.
GPIO režīms tiek iestatīts, importējot GPIO bibliotēku:
Importēt kā BCM:
importēt RPi.GPIO kā GPIO GPIO.setmode (GPIO.BCM)Importēt kā BOARD:
importēt RPi.GPIO kā GPIO GPIO.setmode (GPIO.BOARD)Abas šīs metodes veic tieši tādu pašu darbu, tas ir tikai jautājums par numerācijas preferenci.
Es regulāri lietoju parocīgus GPIO etiķetes dēlus, piemēram, RasPiO Portsplus (attēlā), lai pārbaudītu, kuras tapas savienoju ar vadiem. Vienā pusē ir redzama BCM numerācijas konvencija, bet otrā - BOARD - tādēļ jūs esat pakļauts jebkuram projektam, kuru atradīsit.