Home-theater-designers
Raspberry Pi là một máy tính giá rẻ và nhỏ bé có khả năng thực hiện một loạt các tác vụ, bao gồm chơi game cổ điển và là một trung tâm truyền thông gia đình . Pi cũng tập trung nhiều vào giáo dục, với cả Scratch và Phiên bản Minecraft Pi hướng tới việc giúp những người trẻ tuổi học viết mã và các chân GPIO ( Đầu vào / đầu ra mục đích chung ) mở ra cả một thế giới tự chế và sáng chế điện tử.
Raspberry Pi GPIO Pins là gì?
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết mọi thứ bạn cần biết về các chân GPIO của Pi: chúng có thể làm gì, cách sử dụng chúng và những sai lầm cần tránh khi sử dụng chúng.
Một lưu ý trước khi chúng ta bắt đầu: Các phiên bản khác nhau của Pi có thể thay đổi theo các chốt của chúng! Trước khi gắn bất cứ thứ gì vào bảng của bạn, hãy đảm bảo rằng bạn đang sử dụng những cái chính xác. Một cách nhanh chóng để kiểm tra là gõ sơ đồ chân vào thiết bị đầu cuối Raspberry Pi của bạn, nó sẽ hiển thị sơ đồ thiết lập hiện tại của bạn.
Các chân GPIO được tích hợp vào bảng mạch của máy tính. Người dùng có thể kiểm soát hành vi của chúng để cho phép họ đọc dữ liệu từ các cảm biến và điều khiển các thành phần như đèn LED, động cơ và màn hình. Các mẫu Pi cũ hơn có 26 chân GPIO, trong khi các mẫu mới hơn đều có 40 chân. Biểu đồ này cho thấy chức năng của mỗi chân:
Trong sơ đồ có nhãn ở trên, bạn có thể thấy rằng có nhiều loại chân GPIO khác nhau phục vụ các mục đích khác nhau. Bạn có thể tìm thấy phiên bản tương tác của biểu đồ này tại pinout.xyz Nó cũng chỉ ra một trong những điều khó hiểu đầu tiên mà bạn sẽ phải đối mặt. Mỗi pin có hai số gắn liền với nó. Nó là BẢNG số (các số trong vòng tròn) và BCM (Kênh Broadcom SOC). Bạn có thể chọn quy ước sẽ sử dụng khi viết mã Python của mình:
# 1 - GPIO/BCM Numbering
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
# 2 - Board Numbering
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
Bạn chỉ có thể sử dụng một quy ước trong mỗi dự án, vì vậy hãy chọn một quy ước và tuân theo nó. Không quy ước nào là 'đúng', vì vậy hãy chọn quy ước nào phù hợp nhất với bạn. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng một số thiết bị ngoại vi nhất định dựa vào việc đánh số GPIO / BCM.
Đối với bài viết này, chúng tôi sẽ bám sát BẢNG đánh số. Vì vậy, những gì làm những gì các ghim thực sự làm gì?
Ghim điện
Hãy bắt đầu với các chân nguồn. Raspberry Pi có thể cung cấp cả nguồn 5v (chân 2 và 4) và 3,3v (chân 1 và 17). Nó cũng cung cấp một đất (GND) cho các mạch trên chân 6, 9, 14, 20, 25, 30, 34 và 39.
Thật không may, không có câu trả lời duy nhất cho việc các chân nguồn 5v có thể rút ra bao nhiêu dòng điện vì nó phụ thuộc vào nguồn điện bạn đang sử dụng và các thành phần khác bạn đã gắn vào Pi của mình. Raspberry Pi 3 sẽ chỉ lấy 2,5A từ nguồn điện của nó và yêu cầu khoảng 750mA để khởi động và hoạt động bình thường. Điều này có nghĩa là nếu bạn đang sử dụng nguồn điện 2,5A, các chân 5v có thể cung cấp tổng dòng điện tối đa khoảng 1,7A. Tuy nhiên, điều này khác nhau giữa các mô hình của Pi, như bảng này cho thấy:
Tín dụng hình ảnh: raspberrypi.org
Đối với hầu hết người dùng mới bắt đầu với Pi, đây sẽ không phải là vấn đề, nhưng đó là điều cần lưu ý khi bạn dành nhiều thời gian hơn với các chân GPIO.
Các chân 3.3v có phần đơn giản hơn, với các bản sửa đổi Raspberry Pi gần đây (Model B + trở đi) cung cấp tối đa 500mA tổng số và các mô hình cũ hơn chỉ cung cấp 50mA . Lưu ý rằng dòng điện này cũng được chia sẻ trên tất cả các chân GPIO khác!
Vì vậy, các chân này có thể cung cấp năng lượng cho các thành phần của bạn, nhưng đó là tất cả những gì chúng làm. Những điều thú vị thực sự đến từ phần còn lại của các ghim.
GPIO tiêu chuẩn
Trên biểu đồ trên, bỏ qua các chân nguồn, bạn sẽ thấy một số được đánh dấu bằng các màu khác nhau. Các chân màu xanh lá cây là các chân GPIO tiêu chuẩn và đây là những gì bạn sẽ sử dụng cho hầu hết các dự án mới bắt đầu. Các chân này có khả năng 3.3v đầu ra , còn được gọi là cài đặt chốt CAO trong mã. Khi một chân đầu ra là THẤP điều này có nghĩa là nó chỉ đơn giản là cung cấp 0v.
i / o lỗi thiết bị windows 10
Họ cũng có khả năng lấy một đầu vào lên đến 3,3v, mà chân đọc là CAO .
Không cung cấp các chân có lớn hơn 3.3v: đây là một cách nhanh chóng để chiên Pi của bạn!
Để có hướng dẫn tuyệt vời để bắt đầu sử dụng các chân GPIO trong một dự án đơn giản, hãy thử dự án Bắt đầu với Raspberry Pi GPIO của chúng tôi.
Trong khi chúng tôi sẽ đề cập đến một số ghim có công dụng đặc biệt trong bài viết này, bạn có thể sử dụng bất kỳ ghim nào ngoại trừ chân nguồn và chân 27 và 28 như các chân GPIO thông thường.
PWM
PWM (Điều chế độ rộng xung) được sử dụng với các thành phần như động cơ, servo và đèn LED bằng cách gửi các xung ngắn để kiểm soát lượng điện mà chúng nhận được. Chúng tôi đã sử dụng nó với Arduino trong Hướng dẫn cơ bản về LED Strips .
PWM cũng có thể thực hiện được trên Pi. Chân 12 (GPIO 18) và chân 35 (GPIO 35) có khả năng PWM phần cứng, mặc dù Pi cũng có thể cung cấp PWM phần mềm thông qua các thư viện như rẻ .
Để có phần giới thiệu về mã cần thiết cho PWM, đơn giản này Hướng dẫn độ sáng đèn LED sẽ giúp bạn đi.
UART
Các chân 8 và 10 (GPIO 14 và 15) là các chân UART, được thiết kế để giao tiếp với Pi bằng cổng nối tiếp. Có một số tình huống mà bạn có thể muốn làm điều này, nhưng đối với hầu hết người mới bắt đầu kết nối với Pi của bạn không đầu qua SSH hoặc sử dụng VNC có lẽ sẽ dễ dàng hơn.
Nếu bạn muốn xem chi tiết cách hoạt động của các chân nối tiếp, đây là một lớp sơn lót tuyệt vời .
SPI
SPI (Bus giao diện ngoại vi nối tiếp) là một phương pháp giao tiếp với các thiết bị như đầu đọc RFID mà chúng tôi đã sử dụng trong dự án Khóa thông minh tự làm với Arduino và RFID.
Nó cho phép các thiết bị giao tiếp với Raspberry Pi một cách đồng bộ, có nghĩa là nhiều dữ liệu hơn có thể truyền qua bậc thầy và nô lệ các thiết bị. Nếu bạn đã từng sử dụng màn hình cảm ứng nhỏ đối với Pi của bạn, đây là cách họ giao tiếp.
Tín dụng hình ảnh: Gareth Halfacree / flickr.com
Có nhiều thiết bị và HAT mở rộng khác nhau cho Raspberry Pi sử dụng SPI và nó có thể mở ra các dự án của bạn với nhiều phần cứng hơn so với các chân GPIO thông thường có thể duy trì. Tuy nhiên, nó đòi hỏi khá nhiều hệ thống dây điện để nó hoạt động. Có một cái nhìn tổng quan sâu sắc về SPI trên Trang web nền tảng Raspberry Pi .
Các chân 19, 21, 23, 24, 25 và 26 (GPIO 10, 9, 11, 8, GND và GPIO 26) được sử dụng để kết nối với thiết bị SPI và chúng đều được yêu cầu để hoạt động trơn tru. Một cách tốt để tránh tất cả các món mỳ Ý là mua một phần mở rộng làm sẵn chẳng hạn như Sense HAT , phù hợp với đầu bảng của bạn và cung cấp cho nó một ma trận LED và một loạt các cảm biến. Nó đã được yêu thích trong vài năm nay, và thậm chí còn được sử dụng trên Trạm vũ trụ quốc tế để làm một số thử nghiệm!
Giao thức SPI không được kích hoạt theo tiêu chuẩn trên Raspbian, nhưng nó có thể được kích hoạt trong tệp raspi-config, cùng với I2C.
I2C
I2C (Mạch tích hợp liên) tương tự như SPI, nhưng thường được coi là dễ thiết lập và sử dụng hơn. Nó giao tiếp không đồng bộ và có khả năng duy trì nhiều thiết bị khác nhau nếu cần với điều kiện mỗi thiết bị đều có các vị trí địa chỉ duy nhất trên bus I2C. Do hệ thống định địa chỉ này, Pi chỉ cần hai chân I2C --- chân 3 (GPIO 2) và chân 5 (GPIO 3), nên việc sử dụng đơn giản hơn nhiều so với SPI.
Dấu chân nhỏ của I2C mở ra nhiều khả năng. Với các chân GPIO tiêu chuẩn, việc thiết lập màn hình LCD và một số nút sẽ chiếm hầu hết mọi chân, bằng cách sử dụng thiết bị I2C như Bộ điều khiển LCD âm bản Adafruit đưa nó xuống chỉ còn hai ghim!
Sparkfun có một tóm tắt đầy đủ SPI và I2C cùng với các ví dụ để bạn bắt đầu.
Các chân 27 và 28 (được đánh dấu ID_SD và ID_SC) cũng là I2C. Pi được sử dụng cho các chức năng bên trong và một số bo mạch HAT. Theo nguyên tắc chung, đừng gây rối với chúng trừ khi bạn có thật không biết bạn đang làm gì!
Raspberry Pi: Pin GPIO cho mọi thứ!
Raspberry Pi là Dao máy tính hiện đại của Quân đội Thụy Sĩ. Cùng với một lượng lớn sử dụng hàng ngày tuyệt vời , nó cũng mở ra cho bất kỳ ai khả năng tạo ra những sáng tạo thú vị của riêng họ.
Nhiều Các dự án dành cho người mới bắt đầu sử dụng Raspberry Pi sử dụng các giao thức được thảo luận trong bài viết này và cách tiếp cận thực hành là cách tốt nhất để học. Tiếp tục mày mò, và vui chơi!
Đăng lại Đăng lại tiếng riu ríu E-mail Đây là lý do tại sao FBI ban hành cảnh báo cho Hive RansomwareFBI đã đưa ra cảnh báo về một loại ransomware đặc biệt khó chịu. Đây là lý do tại sao bạn cần phải đặc biệt cảnh giác với ransomware Hive.
Đọc tiếp Chủ đề liên quan- DIY
- Raspberry Pi
- GPIO
Ian Buckley là một nhà báo tự do, nhạc sĩ, nghệ sĩ biểu diễn và nhà sản xuất video sống ở Berlin, Đức. Khi không viết hay trên sân khấu, anh ấy sẽ mày mò với các thiết bị điện tử hoặc mã tự làm với hy vọng trở thành một nhà khoa học điên rồ.
Xem thêm từ Ian BuckleyTheo dõi bản tin của chúng tôi
Tham gia bản tin của chúng tôi để biết các mẹo công nghệ, đánh giá, sách điện tử miễn phí và các ưu đãi độc quyền!
Bấm vào đây để đăng ký