Comenzar con GPIO en una Raspberry Pi

Anuncio

Si creíste que el Arduino era genial, solo espera a tener en tus manos una Raspberry Pi: estas cosas son increíbles. Además de ser una computadora completamente funcional, también tienen una selección de pines de entrada / salida de propósito general . Al igual que un Arduino, podemos utilizar estos para crear proyectos de electrónica, y es sorprendentemente fácil comenzar.

Hoy conectaremos un relé y lo usaremos para encender un LED, pero también podría encender una lámpara.

Esta introducción sirve como la primera parte de un proyecto de automatización del hogar más grande. Christian ya ha sentado las bases para comenzar con un Pi, por lo que no voy a repetir los pasos iniciales de descargar un sistema operativo o conectar la tarjeta SD. Asumiré que tienes un sistema Raspian funcionando ya configurado.

Advertencia : aunque una Raspberry Pi se puede usar de manera similar a un Arduino, se necesita un poco más de cuidado. Los pines del Pi funcionan a 3.3v, mientras que el Arduino usa 5v . Si bien es posible romper un Arduino, es mucho más fácil romper un Pi ya que los pines se conectan directamente al chip de a bordo, enviando 5v hacia abajo puede freírlo.

Por lo tanto, tenga mucho cuidado al tratar de replicar proyectos de Arduino en su Pi, siga un tutorial específico de Pi o asegúrese de tener una buena comprensión de los componentes electrónicos básicos.

Requisitos:

• Transistor NPN, como P2N2222A
• Resistencia 1k
• Relé; Estoy usando un módulo de 4 relés 5v que tiene un circuito de protección adicional incorporado (por lo que no hay necesidad de diodos adicionales)
• LED y resistencia de 220 ohm para probar
• Cable de arranque

Cable de arranque ("Cobbler Kit")

Los pines GPIO están situados en el lateral del Pi, al lado del zócalo de salida de video RCA.

Aunque técnicamente puedes conectar algunos cables de puente con terminación hembra directamente a estos, no están etiquetados de ninguna manera útil y, por lo tanto, es más probable que rompas algo. En su lugar, obtenga un cable de arranque como este de Adafruit, o uno de los clones más económicos de eBay. Es posible que necesite soldar esto, ya que vendrá en forma de kit.

Aunque el lado de la placa tiene una muesca para indicar la colocación correcta del cable, el lado Pi no. Asegúrese de que los pines 3v y 5v en la esquina más alejada del Pi se alineen con los pines correspondientes en el tablero. Por supuesto, si compraste una funda que no exponga el encabezado GPIO, entonces necesitarás correr con Pi desnudo o cortar un agujero.

Alternativamente, puede obtener un tablero completo que se afila sobre su Pi, y generalmente viene con una selección de componentes útiles.

Circuito básico

Configure el circuito como se describe a continuación. He omitido los circuitos del relé, ya que esto variará. Use los terminales NO (normalmente cerrados) y COM de su relé para su LED u otro dispositivo.

Use el pin 4 de la Raspberry Pi. En mi panel de discusión, está etiquetado + GPCLK0; independientemente, es el cuarto pin que cuenta desde 3V3.

Prueba de línea de comando

En los siguientes ejemplos, supongo que está conectado a través de SSH o de lo contrario como el usuario raíz. De lo contrario, deberá prefabricar algunos de los comandos con sudo para obtener privilegios elevados.

Primero, necesitamos instalar WiringPi .

git clone git://git.drogon.net/wiringPi cd wiringPi ./build 

Suponiendo que todo ha ido bien, ahora deberíamos poder controlar directamente el GPIO desde la línea de comandos de esta manera:

 gpio -g mode 4 out gpio -g write 4 1 

El primer comando es similar a la función de configuración de Arduino donde le decimos al Pi que use el pin 4 como salida. El siguiente comando escribe un valor de 1 en el pin, que debe activar el transistor, activar el relé, cerrar el circuito del LED y encenderlo.

Increíble. Si no es así, retroceda y verifique su cableado. ¿El relé hace clic?

Pitón

Aunque Python no es la única forma de comunicarse con los pines GPIO, generalmente se considera el más fácil, y es el más común en los proyectos existentes. A diferencia de C, Python es relativamente fácil de aprender (aquí hay 5 sitios para aprender Python). Los 5 mejores sitios web para aprender Python. Los 5 mejores sitios web para aprender. La última década, el lenguaje de programación Python ha ganado popularidad entre los programadores. áreas de codificación. Desde desarrolladores web hasta diseñadores de videojuegos y creadores de herramientas internas, muchas personas han caído en ... Leer más).

Comience instalando las siguientes extensiones de Python:

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

Ahora, cree un nuevo archivo llamado test.py. si está utilizando una línea de comando, escriba

 nano test.py 

Pegue o escriba lo siguiente (también en este pastebin):

 import RPi.GPIO as GPIO import time GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setup(4, GPIO.OUT) for x in range(0, 10): time.sleep(5) GPIO.output(4, 1) time.sleep(5) GPIO.output(4, 0) 

Este es un script de Python muy simple que encenderá el LED (o lo que sea que hayas conectado a tu relé) durante 5 segundos, luego lo apagará por 5 segundos, 10 veces . Debería poder entender la mayor parte del código. La línea GPIO.setmode simplemente se usa para indicar el esquema de numeración de pin que vamos a usar.

¡Eso es! Para ejecutar el código, escriba:

 python test.py 

La próxima semana, elaboraremos un poco la configuración y haremos algunas cosas emocionantes como agregar control de voz. Si va a agregar elementos eléctricos de alto voltaje en el circuito de relés, querrá asegurarse de que está utilizando un relé con la clasificación adecuada en el cable con corriente, y asegúrese de encerrar todo para que esté alejado de los dedos curiosos de bebés, o mamá. En serio, ten cuidado.

Por favor, publique sus preguntas, comentarios, comentarios y haikus en el recuadro a continuación, pero tenga en cuenta que le calificaré sobre el uso de la gramática.