De Raspberry Pi is een goedkope en kleine computer die in staat is om een groot aantal taken uit te voeren, waaronder retro-gaming en een thuismediacentrum. Installeer Kodi om van je Raspberry Pi een thuismediacentrum te maken Installeer Kodi om je Raspberry Pi in een thuismediacentrum te veranderen U hebt een oplossing voor een mediacenter nodig en u hebt gehoord van Kodi. Is het geschikt en kun je het op je Raspberry Pi installeren? En hoe neem je het verder dan de basis? Lees verder . De Pi heeft ook een zware focus op onderwijs, met zowel Scratch Aan de slag met Scratch op de Raspberry Pi Aan de slag met Scratch op de Raspberry Pi Onze Scratch-tutorial laat je plezier hebben met een Raspberry Pi, zelfs als je niet weet hoe je moet coderen . Lees meer en Minecraft Pi-editie Leer Python en elektronica met Minecraft Pi-editie Leer Python en elektronica met Minecraft Pi-editie Heb je altijd al willen leren programmeren maar wist je niet waar je moest beginnen? Leer hoe je Minecraft op de Raspberry Pi kunt bedienen met behulp van Python en enkele eenvoudige elektronica. Lees meer gericht op het helpen van jongeren om te leren programmeren, en de GPIO-pinnen ( General Purpose Input / Output ) openen een hele wereld van elektronisch knutselen en vindingrijk DIY.
Wat zijn Raspberry Pi GPIO-pinnen?
In dit artikel vertellen we je alles wat je moet weten over de GPIO-pinnen van Pi: wat ze kunnen doen, hoe ze kunnen worden gebruikt en welke fouten ze kunnen vermijden tijdens het gebruik ervan.
Een opmerking voordat we beginnen: verschillende revisies van de Pi kunnen variëren met hun pinnen! Voordat u iets op uw bord bevestigt, moet u ervoor zorgen dat u de juiste gebruikt. Een snelle manier om dit te controleren, is door pinout in de terminal van je Raspberry Pi te typen, wat een diagram zal zijn van je huidige opstelling.
De GPIO-pinnen zijn geïntegreerd in de printplaat van de computer. Hun gedrag kan worden gecontroleerd door de gebruiker om hen in staat te stellen gegevens van sensoren te lezen en componenten zoals LED's, motoren en displays te besturen. Oudere modellen van de Pi hadden 26 GPIO-pinnen, terwijl de nieuwere modellen allemaal 40 hebben. Deze grafiek laat zien wat elke pen doet:
In het bovenstaande diagram kunt u zien dat er verschillende soorten GPIO-pinnen zijn die verschillende doeleinden dienen. Je kunt een interactieve versie van deze grafiek vinden op pinout.xyz. Het schetst ook een van de eerste verwarrende dingen waarmee je te maken hebt. Aan elke punaise zitten twee nummers. Het BOARD- nummer (de nummers in de cirkel) en het BCM- nummer (Broadcom SOC-kanaal). Je kunt kiezen welke conventie je gebruikt wanneer je je Python-code schrijft:
# 1 - GPIO/BCM Numbering GPIO.setmode(GPIO.BCM) # 2 - Board Numbering GPIO.setmode(GPIO.BOARD) Je kunt in elk project maar één conventie gebruiken, dus kies er een uit en houd je eraan. Geen van beide conventies is "juist", dus ga met de taal die u het zinnigst vindt. Het is echter vermeldenswaard dat bepaalde randapparaten afhankelijk zijn van GPIO / BCM-nummering.
Voor dit artikel houden we vast aan BOARD- nummering. Dus wat doen de pins eigenlijk?
Power Pins
Laten we beginnen met de powerpins. De Raspberry Pi biedt zowel 5v (pins 2 en 4) als 3, 3v (pins 1 en 17) voeding. Het biedt ook een massa (GND) voor circuits op pins 6, 9, 14, 20, 25, 30, 34 en 39.
Helaas is er geen eenduidig antwoord op de hoeveelheid stroom die de pinnen voor de 5v-macht kunnen trekken, omdat deze afhankelijk is van de stroomvoorziening die u gebruikt en welke andere componenten u aan uw Pi hebt bevestigd. De Raspberry Pi 3 zal slechts 2, 5A van zijn voeding afnemen en vereist ongeveer 750mA voor opstarten en normale headless werking. Dit betekent dat als u een 2, 5A-voeding gebruikt, de 5v-pennen een totale stroom van maximaal ongeveer 1, 7A kunnen leveren. Vervelend varieert dit echter tussen de modellen van Pi, zoals deze tabel laat zien:
Voor de meeste gebruikers die net met de Pi beginnen, is dit geen probleem, maar het is iets om rekening mee te houden als u meer tijd met de GPIO-pinnen doorbrengt.
De pinnen van 3, 3V zijn iets eenvoudiger, met recente Raspberry Pi-revisies (vanaf model B +) met maximaal 500mA totaal en oudere modellen met slechts 50mA . Merk op dat deze stroom ook door alle andere GPIO-pinnen wordt gedeeld!
Deze pennen kunnen dus uw componenten van stroom voorzien, maar dat is alles wat ze doen. De echte leuke dingen komen van de rest van de pinnen.
Standaard GPIO
In de bovenstaande tabel negeert u de spanningspinnen en ziet u dat sommige zijn gemarkeerd in verschillende kleuren. De groene pinnen zijn standaard GPIO-pinnen en dit is wat u zult gebruiken voor de meeste beginnersprojecten. Deze pennen zijn geschikt voor een uitgang van 3, 3 volt, ook wel de PIN-code HIGH in genoemd. Wanneer een uitvoerpin LAAG is, betekent dit dat deze eenvoudig 0v levert.
Ze zijn ook in staat om een input van maximaal 3, 3 V in te voeren, die de pin als HOOG aanduidt .
Geef de pinnen niet meer dan 3, 3 v: dit is een snelle manier om je Pi te bakken!
Voor een geweldige handleiding om met de GPIO-pinnen te beginnen in een eenvoudig project, probeer ons Aan de slag met het GPIO-project Raspberry Pi Aan de slag met GPIO Op een Raspberry Pi Aan de slag met GPIO Op een Raspberry Pi Als de Arduino wel cool was, wacht maar tot je een Raspberry Pi hebt gevonden - deze dingen zijn geweldig. Ze zijn niet alleen een volledig functionele computer, ze hebben ook een ... Lees Meer.
Hoewel we in dit artikel enkele pinnen met een speciaal gebruik behandelen, kunt u alle pinnen gebruiken, behalve de powerpinnen, en pinnen 27 en 28 als gewone GPIO-pinnen.
PWM
PWM (Pulsbreedte Modulatie) wordt gebruikt met componenten zoals motoren, servo's en LED's door het verzenden van korte pulsen om te regelen hoeveel vermogen ze ontvangen. We gebruikten het met een Arduino in onze Ultimate Guide to LED Strips handleiding Ultieme gids voor het verbinden van LED-lichtstrips met Arduino Ultieme gids voor het verbinden van LED-lichtstrips met Arduino Een van de meest voorkomende LED-producten is de ledstrip. In dit artikel bespreken we hoe u de twee meest voorkomende typen met een Arduino kunt instellen. Lees verder .
PWM is ook mogelijk op de Pi. Pen 12 (GPIO 18) en pen 35 (GPIO 35) zijn PWM-geschikt voor hardware, hoewel de Pi ook software PWM kan leveren via bibliotheken zoals pigpio.
Voor een inleiding tot de code die voor PWM is vereist, moet deze eenvoudige LED-helderheidstutorial u op weg helpen.
UART
De pennen 8 en 10 (GPIO 14 en 15) zijn UART-pinnen, ontworpen voor communicatie met de Pi via de seriële poort. Er zijn bepaalde situaties waarin je dit misschien wilt doen, maar voor de meeste beginners zonder hoofd verbinden met je Pi via SSH Je Raspberry Pi instellen voor zonder hoofd Gebruik met SSH Je Raspberry Pi instellen voor gebruik zonder hoofd met SSH De Raspberry Pi kan SSH-opdrachten accepteren wanneer verbonden met een lokaal netwerk (via Ethernet of Wi-Fi), zodat u het gemakkelijk kunt instellen. De voordelen van SSH gaan verder dan het verstoren van de dagelijkse screening ... Lees meer of gebruik een VNC Hoe een extern bureaublad op Raspberry Pi te draaien met VNC Hoe een extern bureaublad op Raspberry Pi te draaien met VNC Wat als u toegang tot de Raspberry Pi nodig hebt bureaublad vanaf uw pc of laptop, zonder een toetsenbord, muis en monitor aan te sluiten? Dit is waar VNC binnenkomt. Meer lezen zal waarschijnlijk eenvoudiger zijn.
Als u geïnteresseerd bent in een gedetailleerd overzicht van hoe de seriële pennen werken, is dit een geweldige inleiding.
SPI
SPI (Serial Peripheral Interface-bus) is een methode om te communiceren met apparaten zoals de RFID-lezer die we hebben gebruikt in onze DIY Smart Lock met Arduino en RFID DIY Smart Lock met Arduino en RFID DIY Smart Lock met Arduino en RFID Hier is hoe een eenvoudige RFID te bouwen op basis van een slim slot met behulp van een Arduino als ruggengraat en een paar goedkope componenten. Meer lezen project.
Hiermee kunnen apparaten synchroon met de Raspberry Pi communiceren, wat betekent dat er veel meer gegevens tussen de master- en slave- apparaten kunnen gaan. Als je ooit een klein touchscreen voor je Pi hebt gebruikt, zo hebben ze gecommuniceerd.
Er zijn verschillende apparaten en uitbreidingshats voor de Raspberry Pi die SPI gebruiken, en het kan uw projecten openen voor veel meer hardware dan de reguliere GPIO-pinnen kunnen ondersteunen. Het vereist echter nogal wat bedrading om het te laten werken. Er is een diepgaand overzicht van SPI op de Raspberry Pi-foundationwebsite.
Pinnen 19, 21, 23, 24, 25 en 26 (GPIO 10, 9, 11, 8, GND en GPIO 26) worden gebruikt om verbinding te maken met een SPI-apparaat en ze zijn allemaal nodig voor een soepele werking. Een goede manier om alle spaghetti te vermijden, is het kopen van een vooraf ingestelde uitbreiding, zoals de Sense HAT, die bovenop uw bord past en deze voorziet van een LED-matrix en een breed scala aan sensoren. Het is al enkele jaren een favoriet en werd zelfs op het International Space Station gebruikt om wat experimenten te doen!
Het SPI-protocol is niet standaard ingeschakeld op Raspbian, maar kan worden ingeschakeld in het raspi-config-bestand, samen met I2C.
I2C
I2C (Inter-Integrated Circuit) is vergelijkbaar met SPI, maar wordt over het algemeen beschouwd als eenvoudiger te installeren en te gebruiken. Het communiceert asynchroon en kan zo veel verschillende apparaten ondersteunen als nodig, op voorwaarde dat ze elk unieke adresplaatsen op de I2C-bus hebben. Vanwege dit adresseringssysteem heeft de Pi slechts twee I2C-pins-pin 3 (GPIO 2) en pin 5 (GPIO 3) nodig, waardoor deze veel eenvoudiger te gebruiken is dan SPI.
De kleine footprint van I2C opent een enorm scala aan mogelijkheden. Met standaard GPIO-pennen zou het installeren van een LCD-scherm en een aantal knoppen bijna elke pen in beslag nemen, met behulp van een I2C-apparaat zoals de Adafruit Negative LCD-controller komt dit neer op slechts twee pinnen!
Sparkfun heeft een volledig overzicht van SPI en I2C, samen met voorbeelden om u op weg te helpen.
Pinnen 27 en 28 (gemarkeerd ID_SD en ID_SC) zijn ook I2C. Er worden door de Pi gebruikt voor interne functies, en ook sommige HAT-borden. Als een algemene regel, rommel niet met hen, tenzij je echt weet wat je doet!
Raspberry Pi: een GPIO-pen voor alles!
De Raspberry Pi is het Zwitserse zakmes voor moderne computers. Samen met een enorme hoeveelheid geweldige dagelijkse toepassingen, opent het ook iedereen die de mogelijkheid heeft om hun eigen coole creaties te maken.
Veel Raspberry Pi-beginnersprojecten Raspberry Pi-projecten voor beginners Raspberry Pi-projecten voor beginners Deze 10 Raspberry Pi-projecten voor beginners zijn ideaal voor een kennismaking met de hardware- en softwarecapaciteiten van de Pi, en helpen u snel aan de slag te gaan! Lees meer Gebruik de protocollen die in dit artikel worden besproken, en een praktische benadering is de beste manier om te leren. Blijf knutselen en veel plezier!