જીપીઆઈઓ: રાસ્પબરી પી 4 અને 3 કનેક્શન વિશેના બધા

આ રાસ્પબરી પી 4 બોર્ડના જીપીઆઈઓ પિન, 3, અને તેના પુરોગામી પણ, એસબીસી બોર્ડને તે પ્રકારની ક્ષમતાઓ પ્રદાન કરે છે જેની જેમ અરડિનો હોઈ શકે છે, કારણ કે તેમની સાથે તમે languagesપરેટિંગ સિસ્ટમથી નિયંત્રિત ખૂબ જ રસપ્રદ ઇલેક્ટ્રોનિક પ્રોજેક્ટ્સ બનાવી શકો છો, જેમ કે પાયથોન જેવી વિવિધ ભાષાઓમાં કોડના માધ્યમથી.

તે બોર્ડને ફક્ત સસ્તા કમ્પ્યુટરથી વધુ બનાવે છે. તે તમને મોટી સંખ્યામાં કનેક્ટ કરવાની મંજૂરી આપશે ઇલેક્ટ્રોનિક તત્વો કે જે તમે અર્ડુનો સાથે વાપરી શકો છો, પરંતુ તે પણ પીથી નિયંત્રિત કરી શકાય છે. આ માર્ગદર્શિકામાં હું તમને આ GPIO પિન વિશે શક્ય તેટલી વધુ માહિતી આપવાનો પ્રયત્ન કરીશ જેથી તમે તેનો લાભ લેવાનું પ્રારંભ કરી શકો ...

જીપીઆઈઓ શું છે?

જી.પી.આઈ.ઓ. સામાન્ય હેતુ ઇનપુટ / આઉટપુટ માટે ટૂંકું નામ છે, એટલે કે, સામાન્ય હેતુ ઇનપુટ / આઉટપુટ. વિવિધ ઇલેક્ટ્રોનિક ઉત્પાદનોમાં તે હોઈ શકે છે, જેમ કે ચીપ્સ પોતાને અથવા આ રાસ્પબેરી પાઇ જેવા ચોક્કસ પીસીબી બોર્ડ. જેમ જેમ તેમનું નામ સૂચવે છે, તે પિન છે જે વિવિધ કાર્યો કરવા માટે ગોઠવી શકાય છે, તેથી તેઓ સામાન્ય હેતુ માટે હોય છે, વિશિષ્ટ ઉપયોગ માટે નહીં.

તે રનટાઇમ પરનો વપરાશકર્તા હશે જે આ કરી શકે આ GPIO પિનને ગોઠવો જેથી તેઓ જે ઇચ્છે તે કરે. તે જુદી જુદી રીતે થઈ શકે છે, જેમ કે કન્સોલમાંથી ચોક્કસ કોડ્સ અથવા સ્ક્રિપ્ટ્સ સાથે અથવા પાયથોન પ્રોગ્રામ સાથે, જે તમારી પાસે તમારા નિકાલ પરના વિકલ્પોની માત્રાને કારણે એક સરળ અને સૌથી વધુ પસંદીદા રીતો છે.

આ રીતે, રાસ્પબરી પાઇમાં ફક્ત પોર્ટ્સની શ્રેણી નથી અને ઇન્ટરફેસો બહુવિધ માનક ઉપકરણોને કનેક્ટ કરવા માટે, પરંતુ આ GPIO પિન ઉમેરો જેથી તમે અન્ય ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો અથવા નિર્માતા પ્રોજેક્ટ્સ ઉમેરી શકો કે જે તમે જાતે બનાવેલ છે. તે જ રીતે તમે નિયંત્રણ માટે અર્ડુનો અને તેની I / O પિન સાથે હોત.

Y અર્ડુનો અથવા રાસ્પબરી પાઇ માટે વિશિષ્ટ નથી, તેથી અન્ય સમાન એસબીસી બોર્ડ્સ અને એમ્બેડ કરેલા ઉત્પાદનો કરો.

જીપીઆઈઓ સુવિધાઓ

અને વચ્ચે તેના વિશેષતાઓ સૌથી બાકી:

• તેઓ કરી શકે છે રૂપરેખાંકિત કરી શકાય છે ખૂબ જ આઉટપુટ તરીકે ઇનપુટ તરીકે. તેમની પાસે તે દ્વૈતતા છે જેમ કે તે થાય છે Arduino.
• GPIO પિન પણ સક્રિય અને નિષ્ક્રિય કરી શકાય છે કોડ દ્વારા. તે છે, તે 1 (ઉચ્ચ વોલ્ટેજ સ્તર) અથવા 0 (નીચા વોલ્ટેજ સ્તર) પર સેટ કરી શકાય છે.
• અલબત્ત તેઓ કરી શકે છે દ્વિસંગી ડેટા વાંચો, રાશિઓ અને શૂન્ય તરીકે, તે કહેવાનું છે, વોલ્ટેજ સિગ્નલ અથવા તેની ગેરહાજરી.
• નું આઉટપુટ મૂલ્યો વાંચવું અને લખવું.
• ઇનપુટ મૂલ્યો કેટલાક કિસ્સાઓમાં રૂપરેખાંકિત કરી શકાય છે ઇવેન્ટ્સ જેથી તેઓ બોર્ડ અથવા સિસ્ટમ પર અમુક પ્રકારની ક્રિયા ઉત્પન્ન કરે. કેટલીક એમ્બેડ કરેલી સિસ્ટમ્સ તેનો ઉપયોગ આઈઆરક્યૂ તરીકે કરે છે. બીજો કેસ એ રૂપરેખાંકિત કરવાનો છે કે જ્યારે ચોક્કસ સેન્સર દ્વારા એક અથવા વધુ પિન સક્રિય હોય, ત્યારે થોડી ક્રિયા કરો ...
• વોલ્ટેજ અને તીવ્રતા માટે, તમારે બોર્ડ માટે સ્વીકાર્ય મહત્તમ ક્ષમતાઓ સારી રીતે જાણવી જ જોઇએ, આ કિસ્સામાં રાસ્પબરી પી 4 અથવા 3. તમારે તેને નુકસાન ન થાય તે માટે તેમને પસાર ન કરવી જોઈએ.

માર્ગ દ્વારા, જ્યારે જી.પી.આઇ.ઓ. પિનનું જૂથ જૂથ થયેલું છે, તે જ પ્રમાણે રાસ્પબરી પીની જેમ, જૂથ તરીકે ઓળખાય છે જીપીઆઈઓ બંદર.

રાસ્પબરી પાઇની જીપીઆઈઓ પિન

નવી રાસ્પબેરી પી 4 બોર્ડ અને સંસ્કરણ 3 તેઓ મોટી સંખ્યામાં GPIO પિનથી સજ્જ છે. બધા જ સંસ્કરણો સમાન રકમની ઓફર કરતા નથી, અથવા તે જ રીતે તેની સંખ્યા આપવામાં આવતી નથી, તેથી તમારે તમારી પાસેના મોડેલ અને સંશોધન અનુસાર તમારે કનેક્શન કેવી રીતે બનાવવું જોઈએ તે સારી રીતે જાણવા માટે તમારે આની સાથે ખૂબ કાળજી લેવી પડશે.

પરંતુ વધુ સામાન્ય જે GPIO ના પ્રકાર છે તે તમે રાસ્પબેરી પી બોર્ડ્સના બંદરમાં શોધી શકો છો. અને તે પહેલી વસ્તુ હશે જે હું સ્પષ્ટ કરવા માંગું છું, કારણ કે તે તમને ખબર પડશે પિન ના પ્રકારો તમે તમારા પ્રોજેક્ટ્સ પર વિશ્વાસ કરી શકો છો:

• ખોરાક: આ પિનનો ઉપયોગ તમારા ઇલેક્ટ્રોનિક પ્રોજેક્ટ્સ માટે પાવર લાઇન અથવા વાયરિંગને કનેક્ટ કરવા માટે થાય છે. તેઓ અરડિનો બોર્ડ પર સમાન પિનને અનુરૂપ છે, અને તે 5 વી અને 3 વી 3 (3.3 વી 50 એમએ લોડ સુધી મર્યાદિત) ના વોલ્ટેજ પ્રદાન કરે છે. આ ઉપરાંત, તમને ગ્રાઉન્ડ રાશિઓ (GND અથવા ગ્રાઉન્ડ) પણ મળશે. જો તમે બાહ્ય powerર્જા સ્ત્રોતો જેમ કે બેટરી અથવા apડપ્ટરનો ઉપયોગ કરતા નથી, તો આ પિન તમારા સર્કિટને શક્તિ આપવા માટે મદદ કરી શકે છે.
• DNC (કનેક્ટ કરશો નહીં): તે પિન છે જે કેટલાક સંસ્કરણોમાં છે અને તેમાં કોઈ વિધેય નથી, પરંતુ નવા બોર્ડમાં તેમને બીજો હેતુ આપવામાં આવ્યો છે. તમને આ ફક્ત પિના વધુ પ્રાચીન મોડેલોમાં મળશે. નવા 3 અને 4 માં તેઓ સામાન્ય રીતે જી.એન.ડી. તરીકે ચિહ્નિત થશે, જે પહેલાના જૂથમાં એકીકૃત કરવામાં સક્ષમ હતા.
• રૂપરેખાંકિત પિન: તેઓ સામાન્ય જીપીઆઈઓ છે અને તેઓ કોડ દ્વારા પ્રોગ્રામ કરી શકાય છે કારણ કે તમને જે જોઈએ તે કરવા માટે હું પછીથી સમજાવીશ.
• ખાસ પિન: આ કેટલાક કનેક્શન્સ છે જે ખાસ કનેક્શન અથવા ઇન્ટરફેસો જેવા કે યુએઆરટી, ટીએક્સડી અને આરએક્સડી સીરીયલ કનેક્શંસ વગેરે માટે બનાવાયેલ છે, કારણ કે તે અરડિનો સાથે થાય છે. તમને એસડીએ, એસસીએલ, મોસી, એમઆઈએસઓ, એસસીએલકે, સીઇ 0, સીઇ 1, વગેરે જેવા પણ મળશે. તેઓ તેમની વચ્ચે standભા છે:
  • PWM, જે આપણે અગાઉના લેખમાં જોયું તેમ નાડીની પહોળાઈને નિયંત્રિત કરી શકે છે. રાસ્પબરી પી 3 અને 4 પર તેઓ GPIO12, GPIO13, GPIO18 અને GPIO19 છે.
  • એસપીઆઇ એ એક અન્ય સંપર્કવ્યવહાર છે જેની ચર્ચા મેં બીજા લેખમાં પણ કરી હતી. નવા 40-પિન બોર્ડના કિસ્સામાં, તે પિન છે (વિવિધ સંદેશાવ્યવહાર ચેનલો સાથે તમે જોઈ શકો છો):
    • SPI0: MOSI (GPIO10), MISO (GPIO9), SCLK (GPIO11), CE0 (GPIO8), CE1 (GPIO7)
    • એસપીઆઇ 1: મોસીઆઈ (જીપીઆઈઓ 20); મીસો (જીપીઆઈ 19); એસસીએલકે (જીપીઆઇઓ 21); સીઇ 0 (જીપીઆઈઓ 18); સીઇ 1 (જીપીઆઇઓ 17); સીઇ 2 (જીપીઆઈઓ 16)
  • I2C આ એક અન્ય જોડાણ છે જે મેં આ બ્લોગમાં પણ સમજાવ્યું છે આ બસ ડેટા સિગ્નલ (GPIO2) અને ઘડિયાળ (GPIO3) થી બનેલી છે. EEPROM ડેટા ઉપરાંત (GPIO0) અને EEPROM ઘડિયાળ (GPIO1).
  • સીરીયલ, TX (GPIO14) અને RX (GPIO15) પિન સાથેનો બીજો ખૂબ વ્યવહારુ સંપર્ક જે તમને બોર્ડ પર મળી શકે છે. Arduino UNO.

યાદ રાખો કે જીપીઆઈઓ એ રાસ્પબરી પાઇ અને બહારની દુનિયા વચ્ચેનો ઇન્ટરફેસ છે, પરંતુ તેમની પાસે છે તેની મર્યાદાઓખાસ કરીને ઇલેક્ટ્રિકલ. બોર્ડને બગાડવું ન જોઈએ તેવું કંઈક તમારે ધ્યાનમાં લેવું જોઈએ કે આ GPIO પિન સામાન્ય રીતે અનફફર્ડ હોય છે, એટલે કે બફર વિના. આનો અર્થ એ કે તેમની પાસે સુરક્ષા નથી, તેથી તમારે વોલ્ટેજ અને તીવ્રતાના પરિમાણોને મોનિટર કરવું આવશ્યક છે જેથી નકામું પ્લેટ સમાપ્ત ન થાય ...

આવૃત્તિઓ વચ્ચે GPIO તફાવતો

મેં કહ્યું તેમ, બધા મોડેલો સમાન પિન નથીઅહીં કેટલાક આકૃતિઓ છે જેથી તમે મ modelsડેલો વચ્ચેના તફાવતને જોઈ શકો અને આમ રાસ્પબેરી પી 4 અને 3 પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવામાં સમર્થ હશો, જે નવીનતમ છે અને એક જે તમે સંભવત your તમારા કબજામાં લઈ શકો છો. તે વચ્ચે તફાવત છે (દરેક જૂથ બધા સમાન પિન શેર કરે છે):

• રાસ્પબેરી પી 1 મોડેલ બી રેવ 1.0, રેવ 26 કરતા થોડું અલગ 2-પિન સાથે.
• રાસ્પબેરી પી 1 મોડેલ એ અને બી રેવ 2.0, બંને મોડેલો 26-પિન સાથે.
• રેપ્સબેરી પાઇ મોડેલ એ +, બી +, 2 બી, 3 બી, 3 બી +, ઝીરો અને ઝીરો ડબલ્યુ, અને 4 મોડેલ્સ પણ તે બધા 40 પિન જીપીઆઈઓ હેડર સાથે છે.

હું GPIOs માં શું પ્લગ કરી શકું?

તમે ફક્ત સમર્થ હશો નહીં ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોને કનેક્ટ કરો કોમોના ટ્રાંઝિસ્ટર, ભેજ / તાપમાન સેન્સર, થર્મિસ્ટર્સ, stepper મોટર્સ, એલઈડી, વગેરે. તમે રાસ્પબરી પાઇ માટે ખાસ બનાવેલા ઘટકો અથવા મોડ્યુલોને પણ કનેક્ટ કરી શકો છો અને તે પાયાની ક્ષમતાઓને બેઝમાં સમાવિષ્ટ કરતા આગળ વધારશે.

હું પ્રખ્યાતનો ઉલ્લેખ કરું છું ટોપીઓ અથવા ટોપીઓ અને પ્લેટો જે તમને બજારમાં મળી શકે છે. ઘણા બધા પ્રકારો છે, જેનો ઉપયોગ ડ્રાઇવરો સાથે મોટરને નિયંત્રિત કરવા માટે, અન્ય લોકો બનાવવા માટે કરવા માટે થાય છે એક કમ્પ્યુટિંગ ક્લસ્ટરસાથે એલઇડી પેનલ નિયંત્રિત કરવા માટે, ઉમેરવા માટે ડીવીબી ટીવી ક્ષમતા, એલસીડી સ્ક્રીન, વગેરે

આ ટોપીઓ અથવા ટોપીઓ તેઓ રાસ્પબરી પી બોર્ડ પર માઉન્ટ થયેલ છે, તે કામ કરવા માટે જરૂરી જીપીઆઈઓ સાથે મેળ ખાય છે. તેથી, તેની એસેમ્બલી એકદમ સરળ અને ઝડપી છે. અલબત્ત, દરેક ટોપી સાથે સુસંગત પ્લેટ સંસ્કરણની ખાતરી કરો, કારણ કે તમે જોયું હોય તેમ જીપીઆઈઓ પોર્ટ અલગ છે ...

ટોપીઓ હોવાથી તમારી પાસે જૂની પ્લેટ હોય તો હું આ કહું છું ફક્ત નવીનતમ સાથે સુસંગત. જેમ કે રાસ્પબરી પી મોડેલ એ +, બી +, 2, 3 અને 4 મોડેલ્સ છે.

રાસ્પબરી પાઇ પર GPIO નો ઉપયોગ કરવાની રજૂઆત

પ્રારંભ કરવા માટે, રાસ્પબિયન પર, તમે કન્સોલ ખોલીને ટાઇપ કરી શકો છો આદેશ પીનઆઉટતે તમને પાછું શું આપશે તે તમારા બોર્ડ પર GPIO પિન સાથે ઉપલબ્ધ ટર્મિનલમાં એક છબી છે અને દરેક માટે શું છે. કાર્યની ક્ષણે તે હંમેશાં પ્રસ્તુત રાખવા માટે કંઈક ખૂબ વ્યવહારુ છે જેથી તમને મૂંઝવણ ન થાય.

પ્રથમ પ્રોજેક્ટ: GPIOs સાથે એલઇડી ફ્લેશિંગ

એક પ્રકારની બનાવવાની સૌથી મૂળભૂત રીત GPIOs સાથે "હેલો વર્લ્ડ" રાસ્પબેરી પીની પિન સાથે જોડાયેલ એક સરળ એલઇડીનો ઉપયોગ કરવાનો છે જેથી તમે જોઈ શકો કે તેઓ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે. આ કિસ્સામાં, મેં તેને GND અને બીજાને 17 ને પિન કરવા માટે કનેક્ટ કર્યું છે, જો કે તમે સામાન્ય પિનમાંથી કોઈ પણ પસંદ કરી શકો છો ...

એકવાર કનેક્ટ થયા પછી, તમે કરી શકો છો તેમને રાસ્પબિયનથી નિયંત્રિત કરો ટર્મિનલનો ઉપયોગ કરવો. લિનક્સમાં, ચોક્કસ ફાઇલોનો ઉપયોગ / sys / વર્ગ / gpio / ડિરેક્ટરીમાંની જેમ થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, કાર્ય શરૂ કરવા માટે જરૂરી રચના સાથે ફાઇલ બનાવવી:

echo 17 > /sys/class/gpio/export

પછી તમે કરી શકો છો ઇનપુટ (ઇન) અથવા આઉટપુટ (આઉટ) તરીકે રૂપરેખાંકિત કરો તે પિન 17 અમારા ઉદાહરણ માટે પસંદ કરેલ છે. તમે આની સાથે ખૂબ જ સરળતાથી કરી શકો છો:

echo out > /sys/class/gpio/gpio17/direction

આ કિસ્સામાં આઉટપુટ તરીકે, કારણ કે અમે તેને ચાલુ કરવા માટે ઇલેક્ટ્રિકલ પલ્સને એલઇડી પર મોકલવા માંગીએ છીએ, પરંતુ જો તે સેન્સર વગેરે હોત, તો તમે તેમાં ઉપયોગ કરી શકો છો. હવે માટે (1) ચાલુ કરો અથવા (0) બંધ કરો તમે ઉપયોગ કરી શકો છો એલઇડી:

echo 1 > /sys/class/gpio/gpio17/value
echo 0 > /sys/class/gpio/gpio17/value

જો તમે બીજા પ્રોજેક્ટ પર આગળ વધવા માંગતા હોવ અને પ્રવેશ કા deleteી નાખો બનાવેલ, તમે આ આ રીતે કરી શકો છો:

echo 17 > /sys/class/gpio/unexport

માર્ગ દ્વારા, તમે તમારા પ્રોજેક્ટ માટેના બધા આવશ્યક આદેશો પણ એકત્રિત કરી શકો છો, અગાઉના બધા લોકોની જેમ, તેમને ફાઇલ પ્રકારમાં સાચવો bash સ્ક્રિપ્ટ અને પછી તેમને એક પછી એક ટાઇપ કરવાને બદલે બંડલમાં ચલાવો. જ્યારે તમે એક જ કવાયતને ઘણી વખત પુનરાવર્તિત કરો છો ત્યારે આ સહેલું છે, તેથી તમારે ફરીથી લખાણ લખવાની જરૂર નથી. બસ ચલાવો અને જાઓ. દાખ્લા તરીકે:

nano led.sh

#!/bin/bash
source gpio 
gpio mode 17 out
while true; do 
gpio write 17 1 
sleep 1.3 
gpio write 17 0 
sleep 1.3 done

એકવાર તમે સમાપ્ત કરો, પછી તમે સાચવો અને પછી તમે તેને યોગ્ય એક્ઝિક્યુટ અને એક્ઝેક્યુટ કરવાની પરવાનગી આપી શકો છો સ્ક્રિપ્ટ એલઇડી ચાલુ થવા માટે, 1.3 સેકંડ પ્રતીક્ષા કરો અને લૂપમાં આની જેમ બંધ કરો ...

chmod +x led.sh
./led.sh

પ્રોગ્રામેશન એડવાન્સ

દેખીતી રીતે ઉપરના કેટલાક ઘટકોવાળા નાના ઇલેક્ટ્રોનિક પ્રોજેક્ટ્સ માટે કાર્ય કરે છે, પરંતુ જો તમે આદેશોને બદલે કંઈક વધુ અદ્યતન બનાવવા માંગતા હો, તો તમે શું વાપરી શકો પ્રોગ્રામિંગ ભાષાઓ scપરેશનને સ્વચાલિત કરતી વિવિધ સ્ક્રિપ્ટો અથવા સ્રોત કોડ્સ બનાવવા માટે.

વાપરી શકાય છે વિવિધ સાધનો પ્રોગ્રામ કરવા માટે, ખૂબ જ અલગ ભાષાઓ સાથે. સમુદાયે વિકસિત કરેલી લાઇબ્રેરીઓ તમારા માટે વસ્તુઓને વધુ સરળ બનાવે છે, જેમ કે વાયરિંગપી, સિસ્ફ્સ, પિગપિઓ, વગેરે. કાર્યક્રમો ખૂબ અલગ અલગ હોઈ શકે છે, પાયથોનથી, જે રૂબી, જાવા, પર્લ, બેઝિક અને સી સી દ્વારા પણ ઘણા લોકોનો પસંદીદા વિકલ્પ છે.

સત્તાવાર રીતે, રાસ્પબરી પી તમને .ફર કરે છે ઘણી સુવિધાઓ તમારા GPIOs ને પ્રોગ્રામ કરવા માટે, જેમ કે:

• શરૂઆતથી, જેઓ પ્રોગ્રામ કેવી રીતે કરવો તે જાણતા નથી અને આ પ્રોજેક્ટના પઝલ બ્લોક્સનો ઉપયોગ કરવા માંગો છો જેની સાથે આર્ડિનો પણ પ્રોગ્રામ કરી શકાય છે, વગેરે. ગ્રાફિક બ્લોક્સ સાથે પ્રોગ્રામિંગ એ શિક્ષણના ક્ષેત્ર માટે એકદમ સાહજિક અને ખૂબ વ્યવહારુ છે.
• પાયથોન: આ સરળ અર્થઘટન પ્રોગ્રામિંગ ભાષા તમને કલ્પના કરે છે તે બધું કરવા માટે તમારા નિકાલ પર લાઇબ્રેરીઓની સંખ્યા સાથે, સરળ અને શક્તિશાળી કોડ્સ બનાવવાની મંજૂરી આપે છે.
• સી / સી ++ / સી #: બાઈનરી બનાવવા માટે વધુ શક્તિશાળી પ્રોગ્રામિંગ ભાષાઓ છે જેની સાથે GPIOs સાથે સંપર્ક કરવો જોઈએ. તમે લાઇબ્રેરી દ્વારા પ્રમાણભૂત ફોર્મ અથવા કર્નલ ઇન્ટરફેસનો ઉપયોગ કરીને, તે ઘણી રીતે કરી શકો છોlibgpiod, પણ તૃતીય-પક્ષ પુસ્તકાલય દ્વારા પિગિઓ.
• પ્રોસેસીંગ 3, આર્દુનો સમાન.

લવચીક રીતે પસંદ કરો જે તમને સૌથી વધુ ગમશે અથવા તમને લાગે કે સરળ છે.