ГПИО: све о Распберри Пи 4 и 3 везама

Распберри Пи 4 ГПИО

Л ГПИО пинови плоче Распберри Пи 4, 3, а такође и његови претходници, пружају СБЦ плочи могућности сличне онима које Ардуино може имати, јер помоћу њих можете креирати врло занимљиве електронске пројекте контролисане из оперативног система помоћу кода на различитим језицима, као што је Питхон.

То чини плочу више од само јефтиног рачунара. Омогућиће вам повезивање мноштва електронски елементи коју можете користити са Ардуином, али то такође можете контролисати из Пи-а. У овом водичу ћу покушати да вам дам што више информација о овим ГПИО пиновима како бисте могли да почнете да их користите ...

Шта је ГПИО?

ГПИО

ГПИО је скраћеница за Улаз / излаз опште намене, односно Улаз / излаз опште намене. Могу га имати различити електронски производи, попут самих чипова или одређених ПЦБ плоча као што је ова Распберри Пи. Као што им само име говори, то су игле које се могу конфигурисати за извршавање различитих функција, па су стога опште намене, а не за одређену употребу.

Корисник током извођења може бити тај који може конфигуришите ове ГПИО пинове тако да раде шта хоће. То се може учинити на различите начине, као на пример са одређеним кодовима или скриптама из конзоле или помоћу програма Питхон, што је један од најједноставнијих и најпожељнијих начина због количине опција којима располажете.

На овај начин, Распберри Пи не само да има низ портова и интерфејси да бисте повезали више стандардних уређаја, али додајте ове ГПИО пинове како бисте могли да додате друге електронске уређаје или творничке пројекте које сте сами креирали. На исти начин као што бисте радили са Ардуином и његовим И / О пиновима за контролу.

Y није ексклузивно за Ардуино или Распберри Пи, као и друге сличне СБЦ плоче и уграђени производи.

ГПИО функције

И између њене КАРАКТЕРИСТИКЕ најистакнутији:

  • Може бити конфигурисан тако као улаз као излаз. Они имају ту дуалност као што се то догађа онима Ардуино.
  • ГПИО пинови такође може се активирати и деактивирати по коду. Односно, могу се поставити на 1 (ниво високог напона) или 0 (ниво ниског напона).
  • Наравно да могу чита бинарне податке, као јединице и нуле, односно сигнал напона или његово одсуство.
  • Излазне вредности од Читање и писање.
  • Улазне вредности се у неким случајевима могу конфигурисати као Догађаји тако да генеришу неку врсту акције на табли или систему. Неки уграђени системи их користе као ИРК-ове. Други случај је конфигурисање да када један или више пинова буду активни од стране одређених сензора, извршите неку акцију ...
  • Што се тиче напона и интензитета, морате добро знати максималне капацитете прихватљиве за плочу, у овом случају Распберри Пи 4 или 3. Не би требало да их пролазите како бисте је избегли да је оштете.

Иначе, када је група ГПИО пинова груписана, као што је случај са Распберри Пи, група је позната као ГПИО порт.

ГПИО пинови на Распберри Пи

Распберри Пи ГПИО

Шема важи за верзије 4, 3, Зеро

Нови Плоче Распберри Пи 4 и верзија 3 Опремљени су великим бројем ГПИО пинова. Не нуде све верзије исти износ нити су нумерисане на исти начин, тако да морате бити опрезни с тим да бисте добро знали како треба успоставити везу према моделу и ревизији коју имате.

Али оно што је општије су типови ГПИО које можете пронаћи у порту Распберри Пи плоча. И то ће бити прва ствар коју бих желео да разјасним, јер ћете тако знати врсте игла можете рачунати на своје пројекте:

  • исхрана: ови клинови се користе за повезивање далековода или ожичења за ваше електронске пројекте. Они одговарају пиновима сличним онима на Ардуино плочи и пружају напоне од 5в и 3в3 (3.3в ограничено на оптерећење од 50мА). Поред тога, наћи ћете и оне уземљене (ГНД или Гроунд). Ако не користите спољне изворе напајања као што су батерије или адаптери, ови пинови могу бити од велике помоћи за напајање вашег кола.
  • ДНЦ (Не повезуј): то су пинови који су у неким верзијама и који немају функцију, али да су на новим плочама добили другу намену. Ово ћете наћи само у примитивнијим моделима Пи-а. У нова 3 и 4 они ће бити означени као ГНД генерално, моћи да се интегришу у претходну групу.
  • Подесиве игле: Они су уобичајени ГПИО-ови и могу се програмирати кодовима као што ћу касније објаснити да радите оно што вам треба.
  • Специјалне игле: ово су неке везе које су намењене за посебне везе или интерфејсе попут УАРТ, ТКСД и РКСД серијских веза итд., као што се то дешава са Ардуином. Наћи ћете чак и неке попут СДА, СЦЛ, МОСИ, МИСО, СЦЛК, ЦЕ0, ЦЕ1 итд. Међу њима се истичу:
    • ПВМ, који могу регулисати ширину импулса као што смо видели у претходном чланку. На Распберри Пи 3 и 4 то су ГПИО12, ГПИО13, ГПИО18 и ГПИО19.
    • СПИ је још један комуникацијски интерфејс о којем сам такође говорио у другом чланку. У случају нових 40-пинских плоча, то су пинови (са различитим комуникационим каналима, као што видите):
      • СПИ0: МОСИ (ГПИО10), МИСО (ГПИО9), СЦЛК (ГПИО11), ЦЕ0 (ГПИО8), ЦЕ1 (ГПИО7)
      • СПИ1: МОСИ (ГПИО20); МИСО (ГПИО19); СЦЛК (ГПИО21); ЦЕ0 (ГПИО18); ЦЕ1 (ГПИО17); ЦЕ2 (ГПИО16)
    • ИКСНУМКСЦ је још једна веза коју сам такође објаснио на овом блогу. Ову магистралу чине сигнал података (ГПИО2) и сат (ГПИО3). Поред ЕЕПРОМ података (ГПИО0) и ЕЕПРОМ сата (ГПИО1).
    • Серијска, још једна врло практична комуникација са ТКС (ГПИО14) и РКС (ГПИО15) пиновима попут оних које можете пронаћи на плочи Arduino UNO.

Запамтите да су ГПИО интерфејси између Распберри Пи и спољног света, али јесу његова ограничења, посебно електрични. Нешто о чему морате узети у обзир да не бисте покварили плочу јесте да запамтите да су ови ГПИО пинови обично небуферисани, односно без бафера. То значи да немају заштиту, па морате надгледати величине напона и интензитета који се примењују како не би завршили са бескорисном плочицом ...

ГПИО разлике између верзија

Старе игле за Распберри Пи ГПИО

Као што сам рекао, нису сви модели исте пиновеЕво неколико дијаграма како бисте могли да видите разлике између модела и тако можете да се усредсредите на Распберри Пи 4 и 3, који су најновији и онај који вероватно имате у свом поседу. Разликује се (све групе деле исте чиоде):

  • Распберри Пи 1 Модел Б Рев 1.0, са 26-пином мало се разликује од Рев2.
  • Распберри Пи 1 Модел А и Б Рев 2.0, оба модела са 26-пинским.
  • Рапсберри Пи модел А +, Б +, 2Б, 3Б, 3Б +, Зеро и Зеро В, као и 4 модела, сви са 40-пинским ГПИО заглављем.

Шта могу да прикључим на ГПИО?

Шешир Распберри Пи

Не само да ћете моћи повежите електронске уређаје као транзистори, сензори влажности / температуре, термистори, корачни мотори, ЛЕДитд. Такође можете да повежете компоненте или модуле креиране посебно за Распберри Пи и који проширују могућности плоче изван онога што је укључено у базу.

Мислим на славне шешири или шешири и плоче које можете наћи на пијаци. Постоји много врста, од оних које се користе за управљање моторима са возачима, до других за стварање рачунски кластер, Са ЛЕД панел контролирати, додати Могућност ДВБ ТВ-а, лЦД екран, Итд

Ове капе или капе Монтирају се на плочу Распберри Пи, подударање ГПИО-а потребних за његово функционисање. Стога је његова монтажа прилично једноставна и брза. Наравно, побрините се за верзију плоче која је компатибилна са сваком капом, јер је ГПИО порт другачији као што сте видели ...

Кажем ово за случај да имате старију плочу, јер то имају шешири компатибилан само са најновијим. Као и модели Распберри Пи А +, Б +, 2, 3 и 4.

Увод у употребу ГПИО на Распберри Пи

Излаз наредбе за пиноут

Извор: Распберри Пи

Да бисте започели, на Распбиан-у можете отворити конзолу и откуцати команда пиноутВратит ће вам слику у терминалу са ГПИО пиновима доступним на вашој плочи и чему служи сваки од њих. Нешто врло практично да то увек буде присутно у тренутку рада како се не бисте збунили.

Први пројекат: треперење ЛЕД диоде са ГПИО-овима

ГПИО са ЛЕД на Распберри Пи

Најосновнији начин да направите неку врсту „Здраво свете“ са ГПИО је да користите једноставну ЛЕД диоду повезану на пинове Распберри Пи-а како бисте могли да видите како они раде. У овом случају, спојио сам га на ГНД, а други на пин 17, мада можете одабрати још један од уобичајених пинова ...

Једном када се повежете, можете контролишите их из Распбиан-а користећи терминал. У Линуку се користе одређене датотеке попут оних у директоријуму / сис / цласс / гпио /. На пример, да бисте креирали датотеку са потребном структуром за почетак рада:

echo 17 > /sys/class/gpio/export

Онда можете конфигуришите као улаз (улаз) или као излаз (излаз) онај пин 17 изабран за наш пример. То можете врло лако учинити са:

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

У овом случају као излаз, јер желимо да пошаљемо електрични импулс ЛЕД-у да би се он укључио, али ако је то био сензор итд., Могли бисте да користите. Сада за укључити (1) или искључити (0) ЛЕД коју можете користити:

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

Ако желите да пређете на други пројекат и брисање уноса креирано, можете то учинити на следећи начин:

echo 17 > /sys/class/gpio/unexport

Успут, такође можете прикупити све потребне наредбе за свој пројекат, као и све претходне, сачувати их у типу датотеке басх скрипта а затим их покрените у свежњу одједном, уместо да их откуцате један по један. Ово је згодно када исту вежбу поновите више пута, тако да не морате да преписујете. Само трчи и иди. На пример:

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

Када завршите, сачувате и тада му можете дати одговарајуће дозволе за извршавање и извршавање скрипта да би се ЛЕД укључио, сачекајте 1.3 секунде и искључите се овако у петљи ...

chmod +x led.sh
./led.sh

Програмирање унапред

изворни код програмског језика

Очигледно је да горе наведено ради за мале електронске пројекте са мало компонената, али ако желите да направите нешто напредније, уместо команди, оно што можете да користите је програмски језици за израду различитих скрипти или изворних кодова који аутоматизују рад.

Могу се користити различити алати за програмирање, на врло различитим језицима. Библиотеке које је заједница развила знатно вам олакшавају ствари, као што су ВирингПи, сисфс, пигпио итд. Програми могу бити најразличитији, од Питхона, који је многима омиљена опција, преко Рубија, Јаве, Перла, БАСИЦ-а, па чак и Ц #.

Званично, Распберри Пи вам нуди много објеката за програмирање ГПИО-а, као што су:

  • Сцратцх, за оне који не знају како да програмирају и желе да користе блокове слагалица овог пројекта са којима се такође може програмирати Ардуино итд. Програмирање графичким блоковима је прилично интуитивно и врло практично за област образовања.
  • Питон: Овај једноставни протумачени програмски језик омогућава вам стварање једноставних и моћних кодова, с мноштвом библиотека на располагању за готово све што замислите.
  • Ц / Ц ++ / Ц #: моћнији су програмски језици за стварање бинарних датотека помоћу којих се може комуницирати са ГПИО-има. То можете учинити на неколико начина, користећи стандардни образац или интерфејс језгра путем библиотекелибгпиод, али и преко независне библиотеке као што је пигио.
  • Обрада3, слично Ардуину.

Изаберите флексибилно онај који вам се највише допада или мислите да је једноставан.


4 коментара, остави свој

Оставите свој коментар

Ваша емаил адреса неће бити објављена. Обавезна поља су означена са *

*

*

  1. За податке одговоран: Мигуел Ангел Гатон
  2. Сврха података: Контрола нежељене поште, управљање коментарима.
  3. Легитимација: Ваш пристанак
  4. Комуникација података: Подаци се неће преносити трећим лицима, осим по законској обавези.
  5. Похрана података: База података коју хостује Оццентус Нетворкс (ЕУ)
  6. Права: У било ком тренутку можете ограничити, опоравити и избрисати своје податке.

  1.   Непријатељ дијо

    Веома добар чланак о почетку рада у Расперрију

    1.    Исак дијо

      Пуно Вам хвала.

      1.    Рутх Медина дијо

        јеси ли ти аутор?

        1.    Исак дијо

          да