GPIO: راسبیری پیئ 4 اور 3 کنکشن کے بارے میں

ل راسبیری پیئ 4 بورڈ کے جی پی آئی او پنوں ، 3، اور اس کے پیش رو بھی ، ایس بی سی بورڈ کو ایسی صلاحیتوں کی فراہمی کرتے ہیں جو اردوینو کی ہوسکتی ہے ، چونکہ ان کے ساتھ آپ مختلف زبانوں میں کوڈ کے ذریعہ آپٹنگ سسٹم سے کنٹرول کردہ انتہائی دلچسپ الیکٹرانک پراجیکٹس تشکیل دے سکتے ہیں ، جیسے ازگر۔

یہ بورڈ کو صرف ایک سستے کمپیوٹر سے زیادہ بنا دیتا ہے۔ اس سے آپ کو بہت سے لوگوں کو جوڑنے کی اجازت ہوگی الیکٹرانک عناصر جو آپ اردوینو کے ساتھ استعمال کرسکتے ہیں ، لیکن اس کو پائ سے بھی کنٹرول کیا جاسکتا ہے۔ اس گائیڈ میں میں آپ کو ان جی پی آئی او پنوں کے بارے میں زیادہ سے زیادہ معلومات دینے کی کوشش کروں گا تاکہ آپ ان سے فائدہ اٹھانا شروع کر سکیں ...

GPIO کیا ہے؟

GPIO عام مقصد ان پٹ / آؤٹ پٹ کا مخفف ہے ، یعنی ، جنرل مقصد ان پٹ / آؤٹ پٹ۔ مختلف الیکٹرانک مصنوعات میں یہ ہوسکتا ہے ، جیسے کہ خود چپس یا کچھ پی سی بی بورڈ جیسے اس راسبیری پائی۔ جیسا کہ ان کے نام سے پتہ چلتا ہے ، وہ پن ہیں جن کو مختلف افعال انجام دینے کے لئے تشکیل دیا جاسکتا ہے ، لہذا وہ عام مقصد ہیں نہ کہ کسی خاص استعمال کے ل.۔

یہ رن ٹائم کے وقت صارف ہوگا جو کرسکتا ہے ان GPIO پنوں کو تشکیل دیں تاکہ وہ وہ کریں جو وہ چاہتا ہے۔ یہ مختلف طریقوں سے کیا جاسکتا ہے ، جیسے کنسول کے کچھ کوڈز یا اسکرپٹس کے ساتھ یا ازگر کے پروگرام کے ساتھ ، جو آپ کے اختیار میں موجود اختیارات کی مقدار کی وجہ سے ایک آسان اور انتہائی ترجیحی طریقوں میں سے ایک ہے۔

اس طرح ، راسبیری پائی میں نہ صرف بندرگاہوں کا ایک سلسلہ ہے اور انٹرفیسز متعدد معیاری آلات کو مربوط کرنے کے ل but ، لیکن ان جی پی آئی او پنوں کو شامل کریں تاکہ آپ خود تیار کردہ دوسرے الیکٹرانک آلات یا میکر پروجیکٹس شامل کرسکیں۔ اسی طرح سے کہ آپ کنٹرول کے ل A اردوینو اور اس کے I / O پنوں کے ساتھ ہوں گے۔

Y ارڈینو یا رسبیری پائی سے خصوصی نہیں، تو اسی طرح کے دیگر SBC بورڈز اور ایمبیڈڈ مصنوعات کریں۔

GPIO خصوصیات

اور کے درمیان اس کی خصوصیات سب سے زیادہ بقایا:

• وہ کر سکتے ہیں تشکیل دیا جائے دونوں آؤٹ پٹ کے طور پر ان پٹ کے طور پر. ان میں وہ دوائی ہے جیسا کہ ان لوگوں کے ساتھ ہوتا ہے Arduino.
• GPIO پنوں بھی چالو اور غیر فعال کیا جا سکتا ہے کوڈ کے ذریعہ یعنی ، انہیں 1 (ہائی وولٹیج کی سطح) یا 0 (کم وولٹیج کی سطح) پر سیٹ کیا جاسکتا ہے۔
• یقینا وہ کر سکتے ہیں بائنری ڈیٹا پڑھیں، جیسا کہ ایک اور زیرو ، یہ کہنا ہے ، وولٹیج سگنل یا اس کی عدم موجودگی۔
• کی آؤٹ پٹ اقدار پڑھنا اور لکھنا.
• کچھ معاملات میں ان پٹ ویلیوز کو تشکیل دیا جاسکتا ہے واقعات تاکہ وہ بورڈ یا سسٹم پر کسی قسم کی کارروائی پیدا کریں۔ کچھ ایمبیڈڈ سسٹم انہیں IRQs کے بطور استعمال کرتے ہیں۔ ایک اور معاملہ یہ ہے کہ یہ ترتیب دیں کہ جب کچھ سینسروں کے ذریعہ ایک یا زیادہ پنز سرگرم ہوجائیں تو ، کچھ عمل کریں ...
• جہاں تک وولٹیج اور شدت کا تعلق ہے ، آپ کو بورڈ کے ل acceptable قابل قبول زیادہ سے زیادہ صلاحیتوں کو اچھی طرح سے جاننا ہوگا ، اس معاملے میں رسبری پِی 4 یا 3۔ آپ کو اس کو پہنچنے والے نقصان سے بچنے کے ل pass انہیں منتقل نہیں کرنا چاہئے۔

ویسے ، جب GPIO پنوں کا ایک گروپ گروپ کیا جاتا ہے ، جیسا کہ راسبیری پائی کے ساتھ ہوتا ہے ، اس گروپ کے نام سے جانا جاتا ہے جی پی آئی او پورٹ.

راسبیری پائ کے جی پی آئی او پنوں

نیا راسبیری پائ 4 بورڈ اور ورژن 3 وہ GPIO پنوں کی ایک بڑی تعداد سے لیس ہیں۔ تمام ورژن ایک ہی رقم کی پیش کش نہیں کرتے ہیں ، اور نہ ہی ان کی تعداد اسی طرح ہوتی ہے ، لہذا آپ کو اس بات سے بخوبی محتاط رہنا ہوگا کہ آپ کو کس طرح اپنے ماڈل اور نظرثانی کے مطابق رابطہ قائم کرنا چاہئے۔

لیکن جو زیادہ عام بات ہے وہ جی پی آئی او کی قسم ہے جو آپ کو راسبیری پائی بورڈز کی بندرگاہ میں مل سکتی ہے۔ اور یہ پہلا کام ہوگا جو میں واضح کرنا چاہتا ہوں ، کیونکہ آپ کو یہ معلوم ہوگا پنوں کی قسمیں آپ اپنے منصوبوں پر اعتماد کرسکتے ہیں:

• کھانا کھلانے: یہ پن آپ کے الیکٹرانک پروجیکٹس کے لئے بجلی کی لائنوں یا وائرنگ کو جوڑنے کے لئے استعمال ہوتے ہیں۔ وہ آرڈینو بورڈ پر ملتے جلتے پنوں سے مطابقت رکھتے ہیں ، اور جو 5v اور 3v3 (3.3v 50mA بوجھ تک محدود) کے وولٹیج فراہم کرتے ہیں۔ اس کے علاوہ ، آپ کو گراؤنڈ والے (GND یا گراؤنڈ) بھی ملیں گے۔ اگر آپ بیرونی طاقت کے ذرائع جیسے بیٹریاں ، یا یڈیپٹر استعمال نہیں کرتے ہیں تو ، یہ پن آپ کے سرکٹ کو طاقت بخش بنانے میں مددگار ثابت ہوسکتے ہیں۔
• DNC (متصل نہ ہوں): وہ پن ہیں جو کچھ ورژن میں ہیں اور جن کا کوئی کام نہیں ہے ، لیکن یہ کہ نئے بورڈز میں انہیں ایک اور مقصد دیا گیا ہے۔ آپ کو یہ صرف پائ کے زیادہ قدیم ماڈل میں ملیں گے۔ نئے 3 اور 4 میں انہیں عام طور پر GND کے طور پر نشان زد کیا جائے گا ، پچھلے گروپ میں ضم کرنے کے قابل۔
• قابل ترتیب پنوں: وہ عام جی پی آئی او ہیں ، اور کوڈ کے ذریعہ ان کو پروگرام کیا جاسکتا ہے کیوں کہ میں آپ کو جو ضرورت ہو اسے کرنے کے لئے بعد میں وضاحت کروں گا۔
• خصوصی پنوں: یہ کچھ ایسے رابطے ہیں جو خصوصی رابطوں یا انٹرفیس جیسے UART ، TXD اور RXD سیریل کنیکشنز وغیرہ کے لئے بنائے جاتے ہیں ، جیسے کہ ارڈینو کے ساتھ ہوتا ہے۔ یہاں تک کہ آپ کو ایس ڈی اے ، ایس سی ایل ، موسی ، میزو ، ایس سی ایل کے ، سی ای0 ، سی ای 1 ، وغیرہ کی طرح مل جائے گا۔ وہ ان میں کھڑے ہیں:
  • PWM، جو نبض کی چوڑائی کو باقاعدہ کرسکتے ہیں جیسا کہ ہم نے گذشتہ مضمون میں دیکھا تھا۔ راسبیری پیئ 3 اور 4 پر وہ جی پی آئی او 12 ، جی پی آئی او 13 ، جی پی آئی او 18 اور جی پی آئی او 19 ہیں۔
  • ایس پی آئی ایک اور مواصلاتی انٹرفیس ہے جس پر میں نے ایک اور مضمون میں بھی تبادلہ خیال کیا۔ نئے 40 پن بورڈوں کی صورت میں ، وہ پن ہیں (جیسا کہ آپ دیکھ سکتے ہیں مختلف مواصلاتی چینلز کے ساتھ):
    • SPI0: MOSI (GPIO10) ، MISO (GPIO9) ، SCLK (GPIO11) ، CE0 (GPIO8) ، CE1 (GPIO7)
    • SPI1: MOSI (GPIO20)؛ MISO (GPIO19)؛ ایس سی ایل کے (جی پی آئی او 21)؛ سی ای0 (جی پی آئی او 18)؛ سی ای 1 (جی پی آئی او 17)؛ سی ای 2 (جی پی آئی او 16)
  • I2C ایک اور تعلق ہے جس کی وضاحت میں نے اس بلاگ میں بھی کی ہے۔ یہ بس ڈیٹا سگنل (GPIO2) اور گھڑی (GPIO3) پر مشتمل ہے۔ EEPROM ڈیٹا (GPIO0) اور EEPROM گھڑی (GPIO1) کے علاوہ۔
  • سیریل ، TX (GPIO14) اور RX (GPIO15) پنوں کے ساتھ ایک اور بہت ہی عملی مواصلات جیسے بورڈ پر آپ پاسکتے ہیں۔ Arduino UNO.

یاد رکھیں کہ جی پی آئی اوز راسبیری پائی اور بیرونی دنیا کے درمیان انٹرفیس ہیں ، لیکن ان کے پاس ہے اس کی حدودخاص طور پر برقی بورڈ کو خراب نہ کرنے کے ل you آپ کو کچھ اس بات کا خیال رکھنا چاہئے کہ جی پی آئی او پنوں کو عام طور پر انبارفرڈ کیا جاتا ہے ، یعنی بفر کے بغیر۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ ان کو تحفظ حاصل نہیں ہے ، لہذا آپ کو لاگو وولٹیج اور شدت کے طول و عرض کی نگرانی کرنی چاہئے تاکہ بیکار پلیٹ ختم نہ ہو…

ورژن کے درمیان GPIO اختلافات

جیسا میں نے کہا، تمام ماڈل ایک جیسے پن نہیں ہوتے ہیںیہاں کچھ آراگرام ہیں تاکہ آپ ماڈلز کے مابین پائے جانے والے فرق کو دیکھ سکیں اور اس طرح راسبیری پائی 4 اور 3 پر توجہ مرکوز کرنے کے قابل ہوسکیں ، جو آپ کے قبضہ میں تازہ ترین اور ایک ہے۔ اس کے مابین مختلف ہے (ہر گروہ ایک جیسے پنوں کا اشتراک کرتا ہے):

• رسبری پائی 1 ماڈل بی ریو 1.0 ، ریون 26 سے قدرے مختلف 2 پن کے ساتھ۔
• راسبیری پائ 1 ماڈل A اور B Rev 2.0 ، دونوں ماڈل جن میں 26 پن ہیں۔
• ریپسبیری پی ماڈل اے + ، بی + ، 2 بی ، 3 بی ، 3 بی + ، زیرو اور زیرو ڈبلیو ، اور 4 ماڈل۔ان سبھی میں 40 پن جی پی آئی او ہیڈر ہے۔

میں GPIOs میں کیا پلگ کر سکتا ہوں؟

آپ نہ صرف کر سکیں گے الیکٹرانک آلات کو مربوط کریں کے طور پر ٹرانجسٹر, نمی / درجہ حرارت سینسر, تھرمسٹرس, کھڑی موٹریں, ایل ای ڈی، وغیرہ آپ راسبیری پائی کے ل specifically خاص طور پر تیار کردہ اجزاء یا ماڈیولز کو بھی جوڑ سکتے ہیں اور جو بورڈ کی صلاحیتوں کو اس سے آگے بڑھاتے ہیں جو بیس میں شامل ہے۔

میں مشہور کا حوالہ دے رہا ہوں ٹوپیاں یا ٹوپیاں اور پلیٹیں جو آپ کو مارکیٹ میں مل سکتی ہیں۔ ڈرائیوروں کے ساتھ موٹروں پر قابو رکھنے کے لئے استعمال ہونے والی دوسری قسمیں ، بہت ساری قسمیں ہیں ایک کمپیوٹنگ کلسٹر، کے ساتھ ایل ای ڈی پینل کنٹرول میں شامل ، شامل کرنے کے لئے ڈی وی بی ٹی وی کی اہلیت, LCD اسکرین، وغیرہ

یہ ٹوپیاں یا ٹوپیاں وہ راسبیری پائی بورڈ پر سوار ہیں ، اس کے کام کرنے کیلئے درکار GPIOs سے مماثل ہونا۔ لہذا ، اس کی اسمبلی کافی آسان اور تیز ہے۔ یقینا ، ہر ٹوپی کے ساتھ مطابقت رکھنے والے پلیٹ ورژن کو یقینی بنائیں ، کیونکہ جی پی آئی او پورٹ مختلف ہے جیسا کہ آپ نے دیکھا ہے ...

میں آپ کے پاس پرانی پلیٹ ہونے کی صورت میں یہ کہتا ہوں ، چونکہ ٹوپیاں ہیں صرف تازہ ترین کے ساتھ ہم آہنگ. جیسے راسبیری پائ ماڈل A + ، B + ، 2 ، 3 ، اور 4 ماڈل ہیں۔

راسبیری پائی پر GPIO استعمال کرنے کا تعارف

شروع کرنے کے لئے ، راسپیئن پر ، آپ کنسول کھول کر ٹائپ کرسکتے ہیں حکم پنٹ آؤٹٹرمینل میں جی پی آئی او پنوں کے ساتھ آپ کے بورڈ پر دستیاب ایک تصویر ہے اور یہ ہر ایک کس چیز کے ل is ہے۔ کام کے لمحے ہمیشہ اسے پیش کرنے کے لئے کچھ بہت ہی عملی چیز ہے تاکہ آپ الجھن میں نہ پڑیں۔

پہلا پروجیکٹ: GPIOs کے ساتھ ایل ای ڈی چمک رہا ہے

کسی قسم کا بنانے کا سب سے بنیادی طریقہ GPIOs کے ساتھ "ہیلو ورلڈ" راسبیری پائی کے پنوں سے منسلک ایک سادہ ایل ای ڈی کا استعمال کرنا ہے تاکہ آپ دیکھ سکیں کہ وہ کیسے کام کرتے ہیں۔ اس معاملے میں ، میں نے اسے GND اور دوسرے کو 17 پن پر منسلک کیا ہے ، حالانکہ آپ عام پنوں میں سے ایک کا انتخاب کرسکتے ہیں ...

ایک بار جڑ جانے کے بعد ، آپ کر سکتے ہیں انہیں راسپیئن سے کنٹرول کرو ٹرمینل کا استعمال کرتے ہوئے۔ لینکس میں ، مخصوص فائلوں کو / sys / class / gpio / ڈائریکٹری کی طرح استعمال کیا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر ، کام شروع کرنے کے لئے ضروری ڈھانچے والی فائل تشکیل دینا:

echo 17 > /sys/class/gpio/export

پھر آپ کر سکتے ہیں ان پٹ (میں) یا آؤٹ پٹ (آؤٹ) کے بطور تشکیل دیں وہ پن ہماری مثال کے طور پر منتخب کیا گیا ہے۔ آپ اسے اس کے ساتھ بہت آسانی سے کرسکتے ہیں:

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

اس صورت میں آؤٹ پٹ کے بطور ، چونکہ ہم اس کو چالو کرنے کے لئے ایل ای ڈی کو برقی نبض بھیجنا چاہتے ہیں ، لیکن اگر یہ کوئی سینسر وغیرہ تھا تو آپ اس میں استعمال کرسکتے ہیں۔ اب کے لئے (1) آن کریں یا (0) آف کریں آپ استعمال کر سکتے ہیں ایل ای ڈی:

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

اگر آپ کسی اور پروجیکٹ میں جانا چاہتے ہیں اور اندراج حذف کریں تخلیق ، آپ اسے اس طرح کرسکتے ہیں:

echo 17 > /sys/class/gpio/unexport

ویسے ، آپ اپنے پروجیکٹ کے لئے تمام ضروری احکامات کو بھی اکٹھا کرسکتے ہیں ، جیسے پچھلے تمام لوگوں کو ، فائل فائل میں محفوظ کریں bash اسکرپٹ اور پھر انہیں ایک ایک بنڈل میں چلائیں ، بجائے اس کے کہ انھیں ایک ایک کرکے ٹائپ کریں۔ جب آپ ایک ہی مشق کو کئی بار دہراتے ہیں تو یہ کارگر ہے ، لہذا آپ کو دوبارہ لکھنا نہیں پڑتا ہے۔ بس چلاو اور جاو۔ مثال کے طور پر:

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

ایک بار ختم کرنے کے بعد ، آپ کو بچانے کے ل you اور پھر آپ اسے مناسب پھانسی دینے اور اجازت دینے کے لئے مناسب موقع دے سکتے ہیں اسکرپٹ ایل ای ڈی کو آن کرنے کے ل 1.3. ، XNUMX سیکنڈ انتظار کریں اور اس طرح بند ہوجائیں۔

chmod +x led.sh
./led.sh

پیشگی پیشگی

ظاہر ہے کہ مندرجہ بالا چھوٹے اجزاء والے چھوٹے الیکٹرانک پراجیکٹس کے لئے کام کرتا ہے ، لیکن اگر آپ احکامات کے بجائے کچھ اور جدید بنانا چاہتے ہیں تو ، آپ جو کچھ استعمال کرسکتے ہیں وہ ہیں۔ پروگرامنگ کی زبانیں مختلف اسکرپٹس یا ماخذ کوڈ بنانے کے لئے جو عمل کو خودکار کرتے ہیں۔

ان کا استعمال کیا جاسکتا ہے مختلف اوزار پروگرام کرنے کے لئے ، بہت مختلف زبانوں کے ساتھ. کمیونٹی نے جو لائبریریاں تیار کی ہیں وہ آپ کے ل things چیزوں کو بہت آسان بناتی ہیں ، جیسے وائرنگ پی ، سیسفس ، پگپیو وغیرہ۔ پروگرام روتھ ، جاوا ، پرل ، BASIC ، اور یہاں تک کہ C # کے ذریعے ، ازگر سے ، بہت سے مختلف ہو سکتے ہیں۔

سرکاری طور پر ، راسبیری پائی آپ کو پیش کرتا ہے بہت سی سہولیات اپنے جی پی آئی اوز کو پروگرام کرنے کے ل such ، جیسے:

• اسکریچ، ان لوگوں کے لئے جو پروگرام کرنا نہیں جانتے ہیں اور اس پروجیکٹ کے پہیلی بلاکس کو استعمال کرنا چاہتے ہیں جس کے ساتھ ارڈینو بھی پروگرام کیا جاسکتا ہے ، وغیرہ۔ تعلیم کے میدان کے لئے گرافک بلاکس کے ساتھ پروگرام کرنا کافی بدیہی اور بہت ہی عملی ہے۔
• ازگر: یہ آسان ترجمانی شدہ پروگرامنگ لینگویج آپ کو آسان اور طاقتور کوڈ بنانے کی سہولت دیتی ہے ، جس کے پاس آپ کے اختیار میں لائبریریوں کی ایک بھیڑ ہے جس کے بارے میں آپ ہر طرح کا تصور کرتے ہیں۔
• سی / سی ++ / سی #: بائنریز بنانے کے لئے زیادہ طاقتور پروگرامنگ زبانیں ہیں جن کے ساتھ GPIOs کے ساتھ بات چیت کی جاسکتی ہے۔ آپ اسے لائبریری کے ذریعہ معیاری فارم یا دانی کے انٹرفیس کا استعمال کرتے ہوئے ، متعدد طریقوں سے کرسکتے ہیںlibgpiod، بلکہ تیسری پارٹی کے لائبریری کے ذریعہ بھی سور.
• پروسیسنگ 3، اردوینو کی طرح۔

نرمی سے انتخاب کریں جس کو آپ سب سے زیادہ پسند کرتے ہیں یا آپ کو آسان لگتا ہے۔