GPIO: ராஸ்பெர்ரி பை 4 மற்றும் 3 இணைப்புகளைப் பற்றியது

தி ராஸ்பெர்ரி பை 4 போர்டின் ஜிபிஐஓ ஊசிகளும், 3, மற்றும் அதன் முன்னோடிகளும், எஸ்.டி.சி போர்டுக்கு அர்டுயினோவைப் போன்ற திறன்களை வழங்குகின்றன, ஏனென்றால் பைதான் போன்ற பல்வேறு மொழிகளில் குறியீடு மூலம் இயக்க முறைமையிலிருந்து கட்டுப்படுத்தப்படும் மிகவும் சுவாரஸ்யமான மின்னணு திட்டங்களை அவர்களுடன் உருவாக்கலாம்.

இது ஒரு மலிவான கணினியை விட பலகையை அதிகமாக்குகிறது. இது பலவற்றை இணைக்க உங்களை அனுமதிக்கும் மின்னணு கூறுகள் நீங்கள் Arduino உடன் பயன்படுத்தலாம், ஆனால் அது பைவிலிருந்து கட்டுப்படுத்தப்படலாம். இந்த வழிகாட்டியில் இந்த ஜி.பீ.ஓ ஊசிகளைப் பற்றி முடிந்தவரை உங்களுக்கு வழங்க முயற்சிப்பேன், இதன் மூலம் நீங்கள் அவற்றைப் பயன்படுத்தத் தொடங்கலாம் ...

GPIO என்றால் என்ன?

GPIO பொது நோக்கம் உள்ளீடு / வெளியீடு, அதாவது பொது நோக்கம் உள்ளீடு / வெளியீடு என்பதன் சுருக்கமாகும். வெவ்வேறு மின்னணு தயாரிப்புகள் அதைக் கொண்டிருக்கலாம், அதாவது சில்லுகள் அல்லது இந்த ராஸ்பெர்ரி பை போன்ற சில பிசிபி போர்டுகள். பெயர் குறிப்பிடுவது போல, அவை வெவ்வேறு செயல்பாடுகளைச் செய்ய கட்டமைக்கக்கூடிய ஊசிகளாகும், எனவே அவை பொதுவான நோக்கமாகும், ஒரு குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டிற்காக அல்ல.

இயக்க நேரத்தில் இது பயனராக இருக்கும் இந்த GPIO ஊசிகளை உள்ளமைக்கவும் அதனால் அவர் விரும்பியதை அவர்கள் செய்கிறார்கள். கன்சோலில் இருந்து சில குறியீடுகள் அல்லது ஸ்கிரிப்டுகள் அல்லது பைதான் புரோகிராம் போன்ற பல்வேறு வழிகளில் இதைச் செய்யலாம், இது உங்கள் வசம் உள்ள விருப்பங்களின் அளவு காரணமாக எளிய மற்றும் மிகவும் விருப்பமான வழிகளில் ஒன்றாகும்.

இந்த வழியில், ராஸ்பெர்ரி பை தொடர்ச்சியான துறைமுகங்கள் மற்றும் இடைமுகங்கள் பல நிலையான சாதனங்களை இணைக்க, ஆனால் இந்த GPIO ஊசிகளைச் சேர்ப்பதன் மூலம் நீங்களே உருவாக்கிய பிற மின்னணு சாதனங்கள் அல்லது தயாரிப்பாளர் திட்டங்களைச் சேர்க்கலாம். கட்டுப்பாட்டுக்கு நீங்கள் Arduino மற்றும் அதன் I / O ஊசிகளுடன் இருப்பதைப் போலவே.

Y Arduino அல்லது ராஸ்பெர்ரி பைக்கு பிரத்யேகமானது அல்ல, இதே போன்ற பிற எஸ்.பி.சி போர்டுகள் மற்றும் உட்பொதிக்கப்பட்ட தயாரிப்புகளையும் செய்யுங்கள்.

GPIO செயல்பாடுகள்

மற்றும் இடையில் அவரது கேரக்டரிஸ்டிக்ஸ் மிகச் சிறந்தவை:

• அவர்கள் முடியும் கட்டமைக்கப்படும் மிகவும் வெளியீடாக உள்ளீடு. அவர்களுக்கு அந்த இருமை இருக்கிறது Arduino தான்.
• GPIO ஊசிகளும் கூட செயல்படுத்தலாம் மற்றும் செயலிழக்க செய்யலாம் குறியீடு மூலம். அதாவது, அவற்றை 1 (உயர் மின்னழுத்த நிலை) அல்லது 0 (குறைந்த மின்னழுத்த நிலை) என அமைக்கலாம்.
• நிச்சயமாக அவர்களால் முடியும் பைனரி தரவைப் படிக்கவும், ஒன்று மற்றும் பூஜ்ஜியங்களாக, அதாவது மின்னழுத்த சமிக்ஞை அல்லது அது இல்லாதது.
• இன் வெளியீட்டு மதிப்புகள் வாசித்தல் மற்றும் எழுதுதல்.
• உள்ளீட்டு மதிப்புகள் சில சந்தர்ப்பங்களில் உள்ளமைக்கப்படலாம் நிகழ்வுகள் இதனால் அவை பலகை அல்லது கணினியில் சில வகையான செயல்களை உருவாக்குகின்றன. சில உட்பொதிக்கப்பட்ட அமைப்புகள் அவற்றை IRQ களாகப் பயன்படுத்துகின்றன. ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட ஊசிகளை சில சென்சார்கள் செயல்படுத்தும்போது, ​​சில செயல்களைச் செய்யுங்கள் ...
• மின்னழுத்தம் மற்றும் தீவிரத்தைப் பொறுத்தவரை, போர்டுக்கு ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய அதிகபட்ச திறன்களை நீங்கள் நன்கு அறிந்திருக்க வேண்டும், இந்த விஷயத்தில் ராஸ்பெர்ரி பை 4 அல்லது 3. சேதமடைவதைத் தவிர்க்க நீங்கள் அவற்றை அனுப்பக்கூடாது.

மூலம், ஜி.எஸ்.பீ.ஓ ஊசிகளின் குழு குழுவாக இருக்கும்போது, ​​ராஸ்பெர்ரி பை போலவே, குழுவும் அறியப்படுகிறது GPIO போர்ட்.

ராஸ்பெர்ரி பையின் GPIO ஊசிகளும்

புதியவை ராஸ்பெர்ரி பை 4 போர்டுகள் மற்றும் பதிப்பு 3 அவற்றில் ஏராளமான ஜி.பி.ஐ.ஓ ஊசிகளும் பொருத்தப்பட்டுள்ளன. எல்லா பதிப்புகளும் ஒரே தொகையை வழங்குவதில்லை, அவை ஒரே மாதிரியாக எண்ணப்படவில்லை, எனவே உங்களிடம் உள்ள மாதிரி மற்றும் திருத்தத்தின் படி இணைப்பை எவ்வாறு உருவாக்க வேண்டும் என்பதை நன்கு அறிய நீங்கள் இதை கவனமாக இருக்க வேண்டும்.

ஆனால் மிகவும் பொதுவானது என்னவென்றால், ராஸ்பெர்ரி பை போர்டுகளின் துறைமுகத்தில் நீங்கள் காணக்கூடிய GPIO வகைகள். நான் தெளிவுபடுத்த விரும்பும் முதல் விஷயம் அதுதான், ஏனென்றால் அது உங்களுக்குத் தெரியும் ஊசிகளின் வகைகள் உங்கள் திட்டங்களுக்கு நீங்கள் நம்பலாம்:

• உணவுஉங்கள் மின்னணு திட்டங்களுக்கான மின் இணைப்புகள் அல்லது வயரிங் இணைக்க இந்த ஊசிகளும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவை Arduino போர்டில் உள்ளதைப் போன்ற ஊசிகளுடன் ஒத்திருக்கின்றன, மேலும் அவை 5v மற்றும் 3v3 (3.3v 50mA சுமைக்கு வரையறுக்கப்பட்டவை) மின்னழுத்தங்களை வழங்குகின்றன. கூடுதலாக, நீங்கள் தரையில் (ஜி.என்.டி அல்லது மைதானம்) இருப்பீர்கள். பேட்டரிகள் அல்லது அடாப்டர்கள் போன்ற வெளிப்புற சக்தி மூலங்களை நீங்கள் பயன்படுத்தாவிட்டால், உங்கள் ஊசிக்கு சக்தி அளிக்க இந்த ஊசிகளும் பெரிதும் உதவக்கூடும்.
• டி.என்.சி (இணைக்க வேண்டாம்): அவை சில பதிப்புகளில் இருக்கும் மற்றும் எந்த செயல்பாடும் இல்லாத ஊசிகளாகும், ஆனால் புதிய பலகைகளில் அவர்களுக்கு மற்றொரு நோக்கம் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. பை இன் மிகவும் பழமையான மாதிரிகளில் மட்டுமே இவற்றைக் காண்பீர்கள். புதிய 3 மற்றும் 4 இல் அவை பொதுவாக GND எனக் குறிக்கப்படும், முந்தைய குழுவில் ஒருங்கிணைக்க முடியும்.
• கட்டமைக்கக்கூடிய ஊசிகளும்: அவை சாதாரண ஜி.பீ.ஓக்கள், அவை குறியீடுகளால் திட்டமிடப்படலாம், ஏனெனில் உங்களுக்குத் தேவையானதைச் செய்ய நான் பின்னர் விளக்குகிறேன்.
• சிறப்பு ஊசிகளும்: இவை சிறப்பு இணைப்புகள் அல்லது UART, TXD மற்றும் RXD தொடர் இணைப்புகள் போன்ற இடைமுகங்களுக்காக வடிவமைக்கப்பட்ட சில இணைப்புகள், இது Arduino உடன் நடக்கிறது. நீங்கள் SDA, SCL, MOSI, MISO, SCLK, CE0, CE1 போன்றவற்றைக் காண்பீர்கள். அவர்கள் மத்தியில் அவர்கள் தனித்து நிற்கிறார்கள்:
  • பிடபிள்யுஎம், இது முந்தைய கட்டுரையில் பார்த்தபடி துடிப்பு அகலத்தை கட்டுப்படுத்த முடியும். ராஸ்பெர்ரி பை 3 மற்றும் 4 இல் அவை GPIO12, GPIO13, GPIO18 மற்றும் GPIO19 ஆகும்.
  • SPI என்பது மற்றொரு தகவல் தொடர்பு இடைமுகம், நான் மற்றொரு கட்டுரையிலும் விவாதித்தேன். புதிய 40-முள் பலகைகளைப் பொறுத்தவரை, அவை ஊசிகளாக இருக்கின்றன (நீங்கள் பார்க்கக்கூடிய வெவ்வேறு தொடர்பு சேனல்களுடன்):
    • 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 இந்த வலைப்பதிவில் நான் விளக்கிய மற்றொரு இணைப்பு. இந்த பஸ் தரவு சமிக்ஞை (GPIO2) மற்றும் கடிகாரம் (GPIO3) ஆகியவற்றால் ஆனது. EEPROM தரவு (GPIO0) மற்றும் EEPROM கடிகாரம் (GPIO1) தவிர.
  • சீரியல், TX (GPIO14) மற்றும் RX (GPIO15) ஊசிகளுடனான மற்றொரு நடைமுறை தொடர்பு நீங்கள் போர்டில் காணலாம் Arduino UNO.

GPIO கள் என்பது ராஸ்பெர்ரி பை மற்றும் வெளி உலகிற்கு இடையிலான இடைமுகம் என்பதை நினைவில் கொள்ளுங்கள், ஆனால் அவை உள்ளன அதன் வரம்புகள், குறிப்பாக மின். பலகையை கெடுக்காதபடி நீங்கள் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ள வேண்டிய ஒன்று, இந்த ஜிபிஐஓ ஊசிகளை வழக்கமாக தடையின்றி, அதாவது இடையக இல்லாமல் இருப்பதை நினைவில் கொள்ளுங்கள். இதன் பொருள் அவர்களுக்கு பாதுகாப்பு இல்லை, எனவே பயனற்ற தட்டுடன் முடிவடையாமல் இருக்க மின்னழுத்தம் மற்றும் தீவிரத்தின் அளவுகளை நீங்கள் கண்காணிக்க வேண்டும் ...

பதிப்புகளுக்கு இடையிலான GPIO வேறுபாடுகள்

நான் சொன்னது போல், எல்லா மாடல்களும் ஒரே ஊசிகளாக இல்லைஇங்கே சில வரைபடங்கள் உள்ளன, எனவே நீங்கள் மாடல்களுக்கு இடையிலான வேறுபாடுகளைக் காணலாம், இதனால் ராஸ்பெர்ரி பை 4 மற்றும் 3 இல் கவனம் செலுத்த முடியும், அவை புதியவை மற்றும் உங்களிடம் இருக்கலாம். இது வேறுபடுகிறது (ஒவ்வொரு குழுவும் ஒரே ஊசிகளைப் பகிர்ந்து கொள்கின்றன):

• ராஸ்பெர்ரி பை 1 மாடல் பி ரெவ் 1.0, 26-முள் ரெவ் 2 இலிருந்து சற்று வித்தியாசமானது.
• ராஸ்பெர்ரி பை 1 மாடல் ஏ மற்றும் பி ரெவ் 2.0, 26-முள் கொண்ட இரண்டு மாடல்களும்.
• ராப்ஸ்பெர்ரி பை மாடல் ஏ +, பி +, 2 பி, 3 பி, 3 பி +, ஜீரோ மற்றும் ஜீரோ டபிள்யூ, மேலும் 4 மாடல்கள். இவை அனைத்தும் 40-முள் ஜிபிஐஓ தலைப்புடன் உள்ளன.

GPIO களில் நான் என்ன செருக முடியும்?

நீங்கள் மட்டுமல்ல மின்னணு சாதனங்களை இணைக்கவும் போன்ற திரிதடையம், ஈரப்பதம் / வெப்பநிலை உணரிகள், தெர்மோஸ்டர்கள், ஸ்டெப்பர் மோட்டார்கள், எல்.ஈ., முதலியன. ராஸ்பெர்ரி பைக்காக குறிப்பாக உருவாக்கப்பட்ட கூறுகள் அல்லது தொகுதிக்கூறுகளையும் நீங்கள் இணைக்க முடியும், மேலும் அவை அடித்தளத்தில் சேர்க்கப்பட்டுள்ளதைத் தாண்டி குழுவின் திறன்களை விரிவாக்குகின்றன.

நான் பிரபலமானவர்களைக் குறிப்பிடுகிறேன் தொப்பிகள் அல்லது தொப்பிகள் மற்றும் சந்தையில் நீங்கள் காணக்கூடிய தட்டுகள். இயக்கிகளுடன் மோட்டார்கள் கட்டுப்படுத்தப் பயன்படுவதிலிருந்து, உருவாக்க மற்றவர்களுக்கு பல வகைகள் உள்ளன ஒரு கணினி கொத்து, உடன் எல்.ஈ.டி பேனல் கட்டுப்படுத்த, சேர்க்க டிவிபி டிவி திறன், எல்சிடி திரை, முதலியன

இந்த தொப்பிகள் அல்லது தொப்பிகள் அவை ராஸ்பெர்ரி பை போர்டில் பொருத்தப்பட்டுள்ளன, இது வேலை செய்ய தேவையான GPIO களுடன் பொருந்துகிறது. எனவே, அதன் சட்டசபை மிகவும் எளிமையானது மற்றும் வேகமானது. நிச்சயமாக, ஒவ்வொரு தொப்பியுடனும் இணக்கமான தட்டு பதிப்பை உறுதிப்படுத்திக் கொள்ளுங்கள், ஏனெனில் நீங்கள் பார்த்தபடி GPIO போர்ட் வேறுபட்டது ...

தொப்பிகள் இருப்பதால், உங்களிடம் பழைய தட்டு இருந்தால் இதை நான் சொல்கிறேன் புதியவற்றுடன் மட்டுமே இணக்கமானது. ராஸ்பெர்ரி பை மாடல் A +, B +, 2, 3 மற்றும் 4 மாதிரிகள் போன்றவை.

ராஸ்பெர்ரி பையில் GPIO ஐப் பயன்படுத்துவதற்கான அறிமுகம்

தொடங்க, ராஸ்பியனில், நீங்கள் பணியகத்தைத் திறந்து தட்டச்சு செய்யலாம் கட்டளை பின்அவுட்இது உங்களிடம் திரும்புவது உங்கள் போர்டில் கிடைக்கும் ஜிபிஐஓ ஊசிகளுடன் முனையத்தில் உள்ள ஒரு படம் மற்றும் ஒவ்வொன்றும் எதற்காக. நீங்கள் குழப்பமடையாமல் இருக்க, வேலை நேரத்தில் அதை எப்போதும் வைத்திருப்பது மிகவும் நடைமுறைக்குரிய ஒன்று.

முதல் திட்டம்: GPIO களுடன் எல்.ஈ.டி ஒளிரும்

ஒரு வகையான செய்ய மிகவும் அடிப்படை வழி GPIO களுடன் "ஹலோ வேர்ல்ட்" ராஸ்பெர்ரி பையின் ஊசிகளுடன் இணைக்கப்பட்ட எளிய எல்.ஈ.டியைப் பயன்படுத்துவதால் அவை எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பதை நீங்கள் காணலாம். இந்த வழக்கில், நான் அதை ஜி.என்.டி மற்றும் மற்றொன்றை பின் 17 உடன் இணைத்துள்ளேன், இருப்பினும் நீங்கள் சாதாரண ஊசிகளில் ஒன்றை தேர்வு செய்யலாம் ...

இணைக்கப்பட்டவுடன், உங்களால் முடியும் ராஸ்பியனில் இருந்து அவற்றைக் கட்டுப்படுத்தவும் முனையத்தைப் பயன்படுத்துதல். லினக்ஸில், / sys / class / gpio / அடைவில் உள்ளதைப் போல குறிப்பிட்ட கோப்புகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, வேலை செய்யத் தேவையான கட்டமைப்பைக் கொண்ட கோப்பை உருவாக்க:

echo 17 > /sys/class/gpio/export

நீங்கள் முடியும் உள்ளீடாக (இல்) அல்லது வெளியீடாக (வெளியே) உள்ளமைக்கவும் அந்த முள் 17 எங்கள் உதாரணத்திற்கு தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது. இதை நீங்கள் மிக எளிதாக செய்யலாம்:

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

இந்த விஷயத்தில் ஒரு வெளியீடாக, அதை இயக்க எல்.ஈ.டிக்கு ஒரு மின் துடிப்பை அனுப்ப விரும்புகிறோம், ஆனால் அது ஒரு சென்சார் போன்றதாக இருந்தால், நீங்கள் பயன்படுத்தலாம். இப்போது (1) ஐ இயக்கவும் அல்லது அணைக்கவும் (0) நீங்கள் பயன்படுத்தக்கூடிய எல்.ஈ.டி:

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

நீங்கள் வேறொரு திட்டத்திற்கு செல்ல விரும்பினால் மற்றும் உள்ளீட்டை நீக்கு உருவாக்கப்பட்டது, நீங்கள் இதை இவ்வாறு செய்யலாம்:

echo 17 > /sys/class/gpio/unexport

மூலம், உங்கள் திட்டத்திற்கு தேவையான அனைத்து கட்டளைகளையும் சேகரிக்கலாம், முந்தைய எல்லாவற்றையும் போலவே, அவற்றை கோப்பு வகையிலும் சேமிக்கவும் பாஷ் ஸ்கிரிப்ட் அவற்றை ஒவ்வொன்றாக தட்டச்சு செய்வதற்கு பதிலாக அவற்றை ஒரே நேரத்தில் மூட்டைகளாக இயக்கவும். ஒரே பயிற்சியை நீங்கள் பலமுறை செய்யும்போது இது எளிது, எனவே நீங்கள் மீண்டும் எழுத வேண்டியதில்லை. ஓடிச் செல்லுங்கள். உதாரணத்திற்கு:

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

நீங்கள் முடித்ததும், நீங்கள் சேமிக்கிறீர்கள், பின்னர் அதற்கு பொருத்தமான இயக்கத்தை வழங்கலாம் மற்றும் அனுமதிகளை இயக்கலாம் ஸ்கிரிப்ட் எல்.ஈ.டி இயக்க, 1.3 விநாடிகள் காத்திருந்து, இதை ஒரு சுழற்சியில் அணைக்க ...

chmod +x led.sh
./led.sh

நிரல் முன்கூட்டியே

வெளிப்படையாக மேலே கூறப்பட்டவை சில கூறுகளைக் கொண்ட சிறிய மின்னணு திட்டங்களுக்கு வேலை செய்கின்றன, ஆனால் கட்டளைகளுக்கு பதிலாக இன்னும் மேம்பட்ட ஒன்றை உருவாக்க விரும்பினால், நீங்கள் எதைப் பயன்படுத்தலாம் நிரலாக்க மொழிகளில் செயல்பாட்டை தானியங்குபடுத்தும் வெவ்வேறு ஸ்கிரிப்ட்கள் அல்லது மூல குறியீடுகளை உருவாக்க.

அவற்றைப் பயன்படுத்தலாம் வெவ்வேறு கருவிகள் நிரலுக்கு, மிகவும் மாறுபட்ட மொழிகளுடன். சமூகம் உருவாக்கிய நூலகங்கள் உங்களுக்கு வயரிங் பி, சிஸ்ஃப், பிக்பியோ போன்றவற்றை மிகவும் எளிதாக்குகின்றன. ரூபி, ஜாவா, பெர்ல், பேசிக் மற்றும் சி # மூலம் கூட பலரின் விருப்பமான விருப்பமான பைத்தானில் இருந்து நிரல்கள் மிகவும் மாறுபடும்.

அதிகாரப்பூர்வமாக, ராஸ்பெர்ரி பை உங்களுக்கு வழங்குகிறது பல வசதிகள் உங்கள் GPIO களை நிரல் செய்ய,

• கீறல், நிரல் செய்யத் தெரியாதவர்களுக்கும், இந்த திட்டத்தின் புதிர் தொகுதிகளைப் பயன்படுத்த விரும்புவோருக்கும், அர்டுயினோவையும் திட்டமிடலாம். கிராஃபிக் தொகுதிகள் மூலம் நிரலாக்கமானது கல்வித் துறைக்கு மிகவும் உள்ளுணர்வு மற்றும் மிகவும் நடைமுறைக்குரியது.
• பைதான்: இந்த எளிமையான விளக்கம் தரும் நிரலாக்க மொழி, எளிமையான மற்றும் சக்திவாய்ந்த குறியீடுகளை உருவாக்க உங்களை அனுமதிக்கிறது, நீங்கள் நினைக்கும் எல்லாவற்றையும் செய்ய உங்கள் வசம் உள்ள ஏராளமான நூலகங்கள் உள்ளன.
• சி / சி ++ / சி #: அவை ஜிபிஐஓக்களுடன் தொடர்புகொள்வதற்கான பைனரிகளை உருவாக்க மிகவும் சக்திவாய்ந்த நிரலாக்க மொழிகள். நிலையான படிவம் அல்லது கர்னல் இடைமுகத்தைப் பயன்படுத்தி நூலகத்தின் வழியாக நீங்கள் அதை பல வழிகளில் செய்யலாம்லிப்ஜிபியோட், ஆனால் போன்ற மூன்றாம் தரப்பு நூலகம் மூலமாகவும் பிகியோ.
• செயலாக்கம் 3, Arduino போன்றது.

நெகிழ்வாக தேர்வு செய்யவும் நீங்கள் மிகவும் விரும்புவது அல்லது எளிமையானது என்று நீங்கள் கருதுகிறீர்கள்.