2 maneiras de adicionar um botão ao seu projeto Raspberry Pi

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Aprender a usar os pinos GPIO no seu Raspberry Pi abre um mundo inteiro de possibilidades. Os princípios básicos aprendidos em projetos iniciantes pavimentam o caminho para o conhecimento útil da eletrônica e programação DIY.

Este tutorial mostrará duas maneiras de adicionar um botão ao seu projeto Raspberry Pi. O botão será usado para controlar um LED. Instruções escritas estão disponíveis abaixo do vídeo.

Você precisará

Para começar, verifique se você tem os seguintes componentes:

• 1 x Raspberry Pi (Qualquer um serve, o modelo 3B é usado neste tutorial)
• 1 x botão de pressão
• 1 x LED
• Resistor de 1 x 220 Ohm (valores mais altos são bons, seu LED ficará mais escuro)
• 1 x tábua de pão
• Ligar os fios

Uma vez reunidos, você deve ter componentes parecidos com o seguinte:

Você também precisará de um cartão SD com o sistema operacional Raspbian instalado. A maneira mais rápida de fazer isso é com a imagem NOOBS (novo software pronto para uso). Instruções sobre como fazer isso estão disponíveis neste vídeo:

Configurando o circuito

Você usará os pinos GPIO do Pi para fazer o circuito e, se não estiver familiarizado com eles, nosso guia para pinos do Raspberry Pi GPIO vai ajudar. O circuito aqui é quase o mesmo que no nosso anterior Projeto de LED Raspberry Pi, com a adição do botão que você usará hoje.

Configure seu circuito de acordo com este diagrama:

• o 5v e GND pinos se conectam aos trilhos de força da placa de ensaio.
• Pino 12 (GPIO 18) conecta-se à perna positiva do LED.
• Uma perna do resistor anexa à perna negativa do LED e a outra perna ao trilho de terra da placa de ensaio.
• Pino 16 (GPIO 23) anexa a um lado do botão, o outro lado ao trilho de terra da tábua de pão.

Depois de configurado, veja como deve ficar:

Verifique seu circuito para verificar se está correto e ligue o Raspberry Pi.

Método 1: O RPi. Biblioteca GPIO

Depois que o Pi for inicializado, vá para o menu e selecione Programação> Thonny Python IDE. Um novo script Python será aberto. Se você é totalmente novo no Python, é uma ótima linguagem para iniciantes e existem muitos ótimos lugares para aprender mais sobre Python depois de terminar este tutorial!

Comece importando o RPi. Biblioteca GPIO e configuração do modo de placa.

RPi de importação. GPIO como GPIO GPIO.setmode (GPIO.BOARD)

Agora declare as variáveis ​​para os números dos pinos do LED e do botão.

ledPin = 12. buttonPin = 16. 

Observe que, como temos o modo de placa definido como BORDA estamos usando os números dos pinos em vez dos números GPIO. Se isso é confuso para você, um gráfico de pinagem do Raspberry Pi pode ajudar a esclarecê-lo.

Configurando o botão

É hora de configurar os pinos do GPIO. Coloque o pino do LED na saída e o pino do botão na entrada com um resistor de pull-up

GPIO.setup (ledPin, GPIO.OUT) GPIO.setup (buttonPin, GPIO.IN, pull_up_down = GPIO.PUD_UP)

O texto após GPIO.IN refere-se ao resistor de pull-up interno do Raspberry Pi. Você precisa habilitar isso para obter uma leitura limpa a partir do botão. Como o botão está indo para o pino de aterramento, precisamos de um resistor pull-up para manter o pino de entrada ALTO até que você o pressione.

Antes de prosseguirmos, vejamos os resistores pull-up e pull-down.

Intermissão: Resistores Pull Up / Pull Down

Quando você configura um pino GPIO para entrada, ele lê esse pino para determinar seu estado. Nesse circuito, você precisa ler se um pino é ALTO ou BAIXO para acionar o LED quando o botão é pressionado. Isso seria simples se esses fossem os únicos estados que um pino pode ter, mas, infelizmente, existe um terceiro estado: FLUTUANDO.

Um pino flutuante tem um valor entre alto e baixo, fazendo com que a entrada aja de forma imprevisível. Resistores pull-up / pull-down resolvem isso.

A imagem acima é um diagrama simplificado de um botão e um Raspberry Pi. O pino GPIO se conecta ao terra através do botão O resistor de pull-up interno conecta o pino GPIO à fonte de alimentação Pi interna. Essa corrente flui e o pino é puxado com segurança para ALTO.

Quando você pressiona o botão, o pino GPIO se conecta diretamente ao pino de aterramento e o botão indica baixo.

Os resistores pull-down são para quando o interruptor está conectado ao pino de energia. Desta vez, o resistor interno conecta o pino GPIO ao terra, mantendo-o BAIXO até você pressionar o botão.

A teoria dos resistores pull-up e pull-down é confusa à primeira vista, mas é um conhecimento importante a ter ao trabalhar com microcontroladores. Por enquanto, se você não entende direito, não se preocupe!

Vamos continuar de onde paramos.

O loop do programa

Em seguida, configure o loop do programa:

while True: buttonState = GPIO.input (buttonPin) se buttonState == False: GPIO.output (ledPin, GPIO.HIGH) mais: GPIO.output (ledPin, GPIO.LOW)

o enquanto True loop executa continuamente o código dentro dele até terminarmos o programa. Toda vez que ele faz um loop, ele atualiza o buttonState lendo a entrada do buttonPin. Enquanto o botão não está sendo pressionado, ele permanece ALTO.

Depois de pressionar o botão, buttonState torna-se BAIXO. Isso aciona o declaração if, Desde a Falso é o mesmo que BAIXOe o LED acende. o outro A instrução apaga o LED sempre que o buttonPin não for False.

Salvar e executar seu script

Salve seu script clicando em Arquivo> Salvar como e escolhendo um nome de arquivo. Você pode executar o esboço clicando no botão verde Jogar botão na barra de ferramentas Thonny.

Agora pressione o botão e seu LED acenderá! Pressione o vermelho Pare a qualquer momento para interromper o programa

Se você estiver com dificuldades, verifique o código e a configuração do circuito cuidadosamente quanto a erros e tente novamente.

Método 2: Biblioteca Zero GPIO

O RPi. A biblioteca GPIO é fantástica, mas há um garoto novo no quarteirão. A Biblioteca Zero do GPIO foi criado por Ben Nuttall, gerente da comunidade Raspberry Pi com a intenção de tornar o código mais simples e mais fácil de ler e escrever.

Para testar a nova biblioteca, abra um novo arquivo Thonny e importe a biblioteca.

de importação gpiozero LED, botão. da pausa na importação do sinal. 

Você notará que não importou a biblioteca inteira. Como você está usando apenas um LED e um botão, você precisa apenas desses módulos no script. Nós também importamos Pausa da biblioteca de sinais, que é uma biblioteca Python para gerenciamento de eventos.

A configuração dos pinos é muito mais fácil com o GPIO Zero:

led = LED (18) button = Botão (23)

Como a biblioteca GPIO Zero possui módulos para o LED e o botão, você não precisa configurar entradas e saídas como antes. Você notará que, embora os pinos não tenham sido alterados, os números aqui são diferentes dos acima. Isso ocorre porque o GPIO Zero usa apenas os números dos pinos GPIO (também conhecidos como números Broadcom ou BCM).

O restante do script é de apenas três linhas:

button.when_pressed = led.on. button.when_released = led.off pause ()

o pausa() A chamada aqui simplesmente impede que o script saia quando chega ao fundo. Os eventos de dois botões são acionados sempre que o botão é pressionado e solto. Salve e execute seu script e você verá o mesmo resultado de antes!

Duas maneiras de adicionar um botão ao Raspberry Pi

Das duas maneiras de configurar o botão, o método GPIO Zero parece ser o mais fácil. Ainda vale a pena aprender sobre o RPi. Biblioteca GPIO como projetos iniciantes de Raspberry Pi use-o. Por mais simples que seja esse projeto, o conhecimento pode ser usado para várias coisas.

O uso dos pinos GPIO é uma ótima maneira de aprender e inventar seus próprios dispositivos, mas está longe de tudo o que você pode fazer com o Pi. Nosso guia não oficial do Raspberry Pi Raspberry Pi: o tutorial não oficialSe você é um proprietário atual do Pi que deseja saber mais ou um proprietário em potencial desse dispositivo de tamanho de cartão de crédito, este não é um guia que você deseja perder. consulte Mais informação está repleto de idéias criativas e tutoriais que você pode experimentar! Para outro tutorial como este, confira como criar um botão conectado por Wi-Fi Como fazer seu próprio botão Wi-Fi conectado com o ESP8266Neste tutorial, você aprenderá como criar um botão habilitado para Wi-Fi usando o NodeMCU e o IFTTT. consulte Mais informação .