Introdução ao GPIO em um Raspberry Pi

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Se você achou o Arduino legal, espere até colocar as mãos em um Raspberry Pi Raspberry Pi: o tutorial não oficialSe você é um proprietário atual do Pi que deseja saber mais ou um potencial proprietário deste dispositivo de tamanho de cartão de crédito, este não é um guia que você deseja perder. consulte Mais informação - essas coisas são incríveis. Além de serem um computador totalmente funcional, eles também têm uma seleção de Entrada / Saída de Uso Geral alfinetes. Assim como um Arduino, podemos usá-los para criar projetos eletrônicos - e é surpreendentemente fácil começar.

Hoje, conectaremos um relé e o usaremos para acender um LED, mas você poderia facilmente acender uma lâmpada.

Esta introdução serve como a primeira parte de um projeto maior de automação residencial. Christian já lançou as bases sobre começando com um Pi Raspberry Pi: o tutorial não oficialSe você é um proprietário atual do Pi que deseja saber mais ou um potencial proprietário deste dispositivo de tamanho de cartão de crédito, este não é um guia que você deseja perder. consulte Mais informação

, então não repetirei as etapas iniciais aqui para baixar um sistema operacional ou conectar o cartão SD - presumo que você tenha uma sistema Raspian de trabalho já configurado.

Aviso: Embora um Raspberry Pi lata Para ser usado de maneira semelhante a um Arduino, é necessário um pouco mais de cuidado. Os pinos do Pi operam em 3.3v, enquanto o Arduino usa 5v. Embora seja possível quebrar um Arduino, é muito mais fácil quebrar um Pi, pois os pinos se conectam diretamente ao chip integrado - enviar 5V para baixo pode fritá-lo.

Portanto, tenha muito cuidado ao tentar replicar projetos do Arduino no seu Pi - siga um tutorial específico do Pi ou certifique-se de ter uma boa compreensão dos componentes eletrônicos básicos.

Requisitos:

• Transistor NPN, como P2N2222A
• Resistor 1k
• Retransmissão; Estou usando um módulo de 4 relés 5v que possui um circuito de proteção adicional embutido (portanto, não há necessidade de diodos extras
• Resistor de LED e 220 ohm para teste
• Cabo Breakout

Cabo breakout ("Kit Sapateiro")

Os pinos GPIO estão localizados na lateral do Pi, próximo ao soquete de saída de vídeo RCA.

Embora você possa conectar tecnicamente alguns cabos de jumper com extremidade fêmea diretamente a eles, eles não são rotulados de maneira útil e, portanto, é mais provável que você quebre algo. Em vez disso, obtenha um cabo de interrupção, como to dele de Adafruit, ou um dos muitos clones mais baratos do eBay. Pode ser necessário soldá-lo, pois ele vem em forma de kit.

Embora o lado da placa tenha um entalhe para indicar o posicionamento correto do cabo, o lado Pi não. Verifique se os pinos 3v e 5v no canto mais distante do Pi estão alinhados com os pinos relevantes na placa. Obviamente, se você comprou uma caixa que não expõe o cabeçalho GPIO, precisará executar com Pi nu ou abrir um buraco.

Como alternativa, você pode obter uma pensão completa que é afixada em cima do seu Pi e geralmente vem com uma seleção de componentes úteis.

Circuito Básico

Configure o circuito conforme descrito abaixo. Eu deixei de fora o circuito do relé, pois isso varia. Use o NÃO (normalmente fechado) e COM terminais do seu relé para o seu LED ou outro dispositivo.

Use o pino 4 do Raspberry Pi. No meu painel de discussão, é rotulado + GPCLK0; independentemente, é o quarto pino contando de 3V3.

Teste de linha de comando

Nos exemplos a seguir, presumo que você fez login pelo SSH ou como usuário root. Caso contrário, você precisará preceder alguns dos comandos com sudo para obter privilégios elevados.

Primeiro, precisamos instalar WiringPi.

git clone git: //git.drogon.net/wiringPi Instalação elétrica do CD

Supondo que tudo correu bem, agora devemos poder controlar diretamente o GPIO a partir da linha de comando da seguinte maneira:

gpio -g mode 4 out. gpio -g escreve 4 1

O primeiro comando é semelhante à função de configuração do Arduino, onde dizemos ao Pi que usa o pino 4 como saída. O próximo comando grava um valor de 1 no pino, o que deve acionar o transistor, ativar o relé, fechar o circuito do LED e ligá-lo.

Impressionante. Caso contrário, volte e verifique sua fiação. O relé clica?

Pitão

Embora o Python não seja a única maneira de se comunicar com os pinos do GPIO, geralmente é considerado o mais fácil e o mais comum em projetos existentes. Ao contrário de C, Python é relativamente fácil de entender (aqui está 5 sites para aprender Python Os 5 melhores sites para aprender programação em PythonDeseja aprender programação Python? Aqui estão as melhores maneiras de aprender Python online, muitas das quais são totalmente gratuitas. consulte Mais informação ).

Comece instalando as seguintes extensões Python:

apt-get install python-dev apt-get install python-rpi.gpio

Agora, crie um novo arquivo chamado test.py. se você estiver usando uma linha de comando, digite

nano test.py

Cole ou digite o seguinte (também no esta pasta):

RPi de importação. GPIO como GPIO. hora de importação. GPIO.setmode (GPIO.BCM) GPIO.setup (4, GPIO.OUT) para x no intervalo (0,10): time.sleep (5) GPIO.output (4,1) time.sleep (5) GPIO.output (4,0)

Esse é um script Python muito simples que liga o LED (ou o que você conectou ao seu relé) por 5 segundos e depois por 5 segundos, 10 vezes. Você deve entender a maior parte do código. o GPIO.setmode A linha é simplesmente usada para indicar o esquema de numeração de pinos que vamos usar.

É isso aí! Para executar o código, digite:

python test.py

Na próxima semana, elaboraremos um pouco a configuração e faremos algumas coisas interessantes, como adicionar controle de voz. Se você deseja adicionar itens elétricos de alta tensão ao circuito do relé, verifique se está usando um relé com classificação adequada no fio ao vivo, e certifique-se de incluir tudo para que não afaste os dedos curiosos de bebês ou mães. Sério, porém, ser seguro.

Poste suas perguntas, comentários, feedback e haikus na caixa abaixo - mas lembre-se de que eu o classificarei pelo uso da gramática.