GPIO: tsohle ka lihokelo tsa Raspberry Pi 4 le 3

ea Lithipa tsa GPIO tsa boto ea Raspberry Pi 4, 3, le ba tlileng pele ho eona, ba fa boto ea SBC bokhoni bo ts'oanang le ba Arduino, hobane ka bona o ka etsa merero e khahlisang ea elektroniki e laoloang ho tsoa ts'ebetsong ea ts'ebetso ka khoutu ka lipuo tse fapaneng, joalo ka Python.

Seo se etsa hore boto e se khomphutha e theko e tlaase feela. E tla u lumella ho hokahanya bongata ba likarolo tsa elektroniki eo u ka e sebelisang le Arduino, empa le eona e ka laoloa ho tsoa ho Pi. Tataisong ena ke tla leka ho u fa tlhaiso-leseling e ngata kamoo ho ka khonehang mabapi le lithakhisa tsena tsa GPIO e le hore u ka qala ho li sebelisa ...

GPIO ke eng?

GPIO ke khutsufatso ea Kakaretso ea Morero oa Keletso / Khumo, ke hore, Kakaretso ea Morero oa Keletso / Phatlalatso. Lihlahisoa tse fapaneng tsa elektroniki li ka ba le eona, joalo ka li-chips ka botsona kapa liboto tse itseng tsa PCB tse kang Raspberry Pi ena. Joalokaha lebitso la bona le bontša, ke lithakhisa tse ka hlophisoang ho etsa mesebetsi e fapaneng, ka hona ke sepheo se akaretsang eseng bakeng sa ts'ebeliso e itseng.

E tla ba mosebelisi ka nako ea ho matha ea ka khonang hlophisa lithakhisa tsena tsa GPIO e le hore ba etse seo a se batlang. E ka etsoa ka mekhoa e fapaneng, joalo ka likhoutu tse itseng kapa lingoloa tse tsoang ho konsole kapa ka lenaneo la Python, e leng e 'ngoe ea litsela tse bonolo le tse ratoang haholo ka lebaka la likhetho tseo u nang le tsona.

Ka tsela ena, Raspberry Pi ha e na letoto feela la likou le lipakeng ho hokela lisebelisoa tse ngata tse tloaelehileng, empa kenya lipini tsena tsa GPIO hore o tle o kenye lisebelisoa tse ling tsa elektroniki kapa merero ea moetsi eo o iketselitseng eona. Ka mokhoa o ts'oanang le Arduino le lithakhisa tsa eona tsa I / O bakeng sa taolo.

Y eseng feela ho Arduino kapa Raspberry Pi, ho joalo le ka liboto tse ling tse tšoanang tsa SBC le lihlahisoa tse kentsoeng.

Likarolo tsa GPIO

Le lipakeng LITŠOANELO tsa hae e hlahelletseng ka ho fetisisa:

• Ba ka khona e hlophisitsoe haholo e le kenyelletso e le tlhahiso. Ba na le bobeli boo joalo ka ha bo etsahala ho ba Arduino.
• Lithipa tsa GPIO le tsona e ka kengoa tšebetsong 'me ea emisoa ka khoutu. Ka mantsoe a mang, li ka beoa ho 1 (phahameng voltage level) kapa 0 (low voltage level).
• Ehlile li ka khona bala lintlha tsa binary, joalo ka tsona le ziro, ke ho re, lets'oao la motlakase kapa ho ba sieo ha eona.
• Litekanyetso tsa tlhahiso ea Ho bala le ho ngola.
• Litekanyetso tsa ho kenya li ka hlophisoa maemong a mang joalo ka liketsahalo e le hore ba hlahise mofuta oa liketso leboteng kapa tsamaisong. Litsamaiso tse ling tse kenelletseng li li sebelisa joalo ka li-IRQ. Nyeoe e 'ngoe ke ho hlophisa hore ha lithapo tse le' ngoe kapa ho feta li sebetsa ke li-sensor tse itseng, etsa ketso e itseng ...
• Ha e le matla le matla, o tlameha ho tseba hantle bokhoni bo phahameng bo amohelehang bakeng sa boto, ntlheng ena Raspberry Pi 4 kapa 3. Ha ua lokela ho ba fetisetsa ho qoba ho e senya.

Ha re le tseleng, ha sehlopha sa lipini tsa GPIO se arotsoe, joalo ka ha ho le Raspberry Pi, sehlopha se tsejoa e le Boema-kepe ba GPIO.

Lithakhisa tsa GPIO tsa Raspberry Pi

E ncha Li-board tsa Raspberry Pi 4 le mofuta oa 3 Li na le palo e kholo ea lithakhisa tsa GPIO. Ha se mefuta eohle e fanang ka chelete e lekanang, ebile ha e baloe ka tsela e ts'oanang, ka hona o tlameha ho ba hlokolosi ka sena ho tseba hantle hore na o lokela ho hokahanya joang ho latela mohlala le ntlafatso eo o nang le eona.

Empa se sa tloaelehang ke mefuta ea GPIO eo u ka e fumanang boema-kepeng ba liboto tsa Raspberry Pi. Mme eo e tla ba ntho ea pele eo ke ratang ho e hlakisa, hobane ke tsela eo le tla tseba ka eona mefuta ea lithakhisa o ka ts'epa merero ea hau:

• LijoLithakhisa tsena li sebelisetsoa ho hokela lithapo tsa motlakase kapa wiring bakeng sa merero ea hau ea elektroniki Li tsamaellana le lithakhisa tse ts'oanang le tsa board ea Arduino, 'me li fana ka mehato ea 5v le 3v3 (3.3v e lekantsoeng mojaro oa 50mA). Ntle le moo, o tla fumana le tsa fatše (GND kapa Ground). Haeba u sa sebelise mehloli ea matla e kantle e joalo ka libeteri, kapa li-adapter, lithakhisa tsena li ka u thusa haholo ho matlafatsa potoloho ea hau.
• DNC (Se ke oa hokela): Ke lithakhisa tse liphetolelong tse ling mme tse se nang ts'ebetso, empa hore mapolankeng a macha ba filoe lebaka le leng. U tla li fumana feela mefuteng ea khale ea Pi. Ho 3 le 4 e ncha ba tla tšoauoa e le GND ka kakaretso, ba khona ho kenyeletsoa sehlopheng se fetileng.
• Lithakhisa tse ka lokisoang: Ke GPIO e tloaelehileng, 'me e ka hlophisoa ka likhoutu joalo ka ha ke tla u hlalosetsa hamorao ho etsa seo u se hlokang.
• Lithakhisa tse khethehileng: tsena ke likhokahano tse etselitsoeng likhokahano tse ikhethileng kapa li-interface tse kang UART, TXD le RXD serial connection, jj, joalo ka ha ho etsahala ka Arduino. U tla fumana tse ling tse kang SDA, SCL, MOSI, MISO, SCLK, CE0, CE1, jj. Li hlahella har'a tsona:
  • PWM, e ka laolang bophara ba pulse joalo ka ha re bone sengoloeng se fetileng. Ho Raspberry Pi 3 le 4 ke GPIO12, GPIO13, GPIO18 le GPIO19.
  • SPI ke khokahano e 'ngoe ea puisano eo le' na ke buileng ka eona sengoloeng se seng. Tabeng ea liboto tse ncha tse nang le lipini tse 40, ke lithakhisa (tse nang le metjha e fapaneng ea puisano kamoo u bonang):
    • SPI0: MOSI (GPIO10), MISO (GPIO9), SCLK (GPIO11), CE0 (GPIO8), CE1 (GPIO7)
    • SPI1: MOSI (GPIO20); MISO (GPIO19); SCLK(GPIO21); CE0 (GPIO18); CE1 (GPIO17); CE2 (GPIO16)
  • I2C ke khokahano e ngoe eo ke e hlalositseng hape ho blog ena. Bese ena e entsoe ka lets'oao la data (GPIO2) le oache (GPIO3). Ntle le EEPROM Data (GPIO0) le EEPROM Clock (GPIO1).
  • Serial, puisano e 'ngoe e sebetsang haholo le lithakhisa tsa TX (GPIO14) le RX (GPIO15) joalo ka tseo u ka li fumanang board. Arduino UNO.

Hopola hore li-GPIO ke likhokahano lipakeng tsa Raspberry Pi le lefatše le kantle, empa li na le tsona mefokolo ea eona, haholo-holo motlakase. Ntho eo u lokelang ho e ela hloko e le hore u se ke ua senya boto ke ho hopola hore lithakhisa tsena tsa GPIO hangata ha li koahetsoe, ke hore, ha li na buffer. Sena se bolela hore ha ba na ts'ireletso, ka hona o tlameha ho lekola boholo ba matla le matla a sebelisitsoeng hore o se ke oa qetella o na le poleiti e se nang thuso ...

Phapang ea GPIO lipakeng tsa mefuta

Joalokaha ke boletse, ha se mefuta eohle e tšoanang le lithakhisaLitšoantšo tse ling ke tsena moo u ka bonang phapang lipakeng tsa meetso mme ka hona u tsebe ho tsepamisa mohopolo ho Raspberry Pi 4 le 3, e leng tse ncha ka ho fetesisa le tseo mohlomong u nang le tsona. E fapana pakeng tsa (sehlopha ka seng se arolelana lithakhisa tse tšoanang):

• Raspberry Pi 1 Model B Rev 1.0, e nang le li-pin tse 26 tse fapaneng hanyane le Rev2.
• Raspberry Pi 1 Model A le B Rev 2.0, ka bobeli e le li-pin tse 26.
• Rapsberry Pi Model A +, B +, 2B, 3B, 3B +, Zero le Zero W, hape le mehlala ea 4. Kaofela ha tsona li na le hlooho ea 40-pin GPIO.

Nka kenella hokae ho li-GPIO?

U ke ke ua khona feela hokela lisebelisoa tsa elektronike e le li-transistors, lisebelisoa tsa mongobo / mocheso, lithempereichara, li-motor tsa stepper, LEDsjj. U ka hokela likarolo kapa li-module tse entsoeng ka kotloloho bakeng sa Raspberry Pi le tse eketsang bokhoni ba boto ho feta se kenyellelitsoeng botlaaseng.

Ke bua ka ea tummeng likatiba kapa likatiba le lipoleiti tseo u ka li fumanang 'marakeng. Hona le mefuta e mengata, ho tloha ho e sebelisetsoang ho laola li-motor le bakhanni, ho ea ho ba bang ho e etsa sehlopha sa k'homphieuthale Leseli la LED laoleha, ho eketsa Bokhoni ba TV ea DVB, Sesepa sa LCD, Joalo-joalo

Likatiba tsena kapa likatiba Li kentsoe boto ea Raspberry Pi, e ts'oana le li-GPIO tse hlokahalang hore e sebetse. Ka hona, kopano ea eona e bonolo ebile e potlakile. Ehlile, etsa bonnete ba mofuta oa poleiti o lumellanang le katiba ka 'ngoe, kaha boema-kepe ba GPIO bo fapane joalo ka ha u bone ...

Ke bua sena haeba ho na le poleiti ea khale, hobane likatiba li joalo e tsamaellana feela le e ncha ka ho fetisisa. Joalo ka Raspberry Pi Model A +, B +, 2, 3, le 4.

Kenyelletso ea ho sebelisa GPIO ho Raspberry Pi

Ho qala ka Raspbian, o ka bula komporo ebe oa thaepa taelo pin outSeo e tla khutlela ho sona ke setšoantšo seteisheneng se nang le lithakhisa tsa GPIO tse fumanehang botong ea hau le hore na e ngoe le e ngoe ke ea eng. Ho na le ho hong ho sebetsang haholo hore e be teng ka nako ea mosebetsi hore o se ke oa ferekana.

Morero oa pele: ho bonesa LED le li-GPIO

Mokhoa oa mantlha oa ho etsa mofuta oa "Lefatše le lumelang" le li-GPIO ke ho sebelisa LED e bonolo e hokahantsoeng le lithakhisa tsa Raspberry Pi hore o tle o bone hore na li sebetsa joang. Maemong ana, ke e hokahantse le GND 'me e' ngoe e hlaba 17, leha o ka khetha tse ling tsa lithakhisa tse tloaelehileng ...

Hang ha e hokahane, u ka khona li laole ho tsoa ho Raspbian ho sebelisa sesebelisoa. Ka Linux, lifaele tse khethehileng li sebelisoa joalo ka tse fumanehang ho / sys / class / gpio / directory. Mohlala, ho etsa faele e nang le sebopeho se hlokahalang ho qala ho sebetsa:

echo 17 > /sys/class/gpio/export

Joale u ka khona hlophisa joalo ka ho kenya (ka) kapa e le khumo (kantle) pinana eo e 17 e khethiloeng bakeng sa mohlala oa rona. U ka e etsa habonolo ka:

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

Tabeng ena e le tlhahiso, kaha re batla ho romella motlakase ho LED ho e bulela, empa haeba e ne e le senotlolo, jj, o ka sebelisa. Hona joale bakeng sa bulela (1) kapa tima (0) LED eo u ka e sebelisang:

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

Haeba u batla ho fetela morerong o mong hape hlakola ho kena e bōpiloe, u ka e etsa ka tsela ena:

echo 17 > /sys/class/gpio/unexport

Ka tsela, o ka bokella litaelo tsohle tse hlokahalang bakeng sa projeke ea hau, joalo ka tse fetileng, li boloke ka mofuta oa faele bash script ebe u li tsamaisa ka bongata ka nako e le 'ngoe, ho fapana le ho li thaepa ka bonngoe. Sena sea sebetsa ha u pheta boikoetliso bo tšoanang makhetlo a mangata, kahoo ha ua tlameha ho ngola bocha. Matha feela u tsamaee. Ka mohlala:

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

Hang ha o qetile, o boloka ebe o ka o fa tumello e nepahetseng mongolo hore lebone le bulehe, emela metsotsoana e 1.3 ebe u tima ka tsela ena ha u ...

chmod +x led.sh
./led.sh

Lenaneo le tsoela pele

Ho hlakile hore tse kaholimo li sebeletsa merero e nyane ea elektroniki e nang le likarolo tse fokolang, empa haeba u batla ho theha ho hong ho tsoetseng pele ho fapana le litaelo, seo u ka se sebelisang ke lipuo tsa lenaneo ho etsa lingoloa tse fapaneng kapa mehloli ea mehloli e sebetsang ka mokhoa o iketsang.

Li ka sebelisoa lithulusi tse fapaneng ho etsa lenaneo, ka lipuo tse fapaneng haholo. Lilaeborari tseo sechaba se li ntlafalitseng li u nolofalletsa lintho, joalo ka WiringPi, sysfs, pigpio jj. Mananeo a ka fapana haholo, ho tloha ho Python, e leng khetho e khethiloeng ke ba bangata, ka Ruby, Java, Perl, BASIC, esita le ka C #.

Ka molao, Raspberry Pi eu fa eona meaho e mengata ho hlophisa li-GPIO tsa hau, joalo ka:

• QalaBakeng sa ba sa tsebeng ho etsa lenaneo 'me ba batla ho sebelisa li-puzzle tsa projeke ena eo Arduino e ka hlophisoang le eona, jj. Ho etsa mananeo a nang le lits'oants'o tse hlakileng ho bonolo ebile ho sebetsa molemong oa thuto.
• python: Puo ena e bonolo e tolokoang e u lumella ho theha likhoutu tse bonolo le tse matla, u na le lilaebrari tse ngata tseo u ka li etsang ho etsa ntho e ngoe le e ngoe eo u e nahanang.
• C / C ++ / C #: ke lipuo tse matla haholo tsa ho etsa li-binaries tse ka sebelisanang le li-GPIO. U ka e etsa ka mekhoa e mengata, u sebelisa sebopeho se tloaelehileng kapa sebopeho sa kernel ka laeborarilibbood, empa hape le ka laeborari ea mokha oa boraro joalo ka kolobe.
• E sebetswa3, e ts'oanang le Arduino.

Khetha ka mokhoa o feto-fetohang eo u mo ratang haholo kapa eo u nahanang hore e bonolo.