Raspberry Pi - это плата на базе процессора с архитектурой ARM, разработанная для инженеров-электронщиков и любителей. PI сейчас является одной из самых надежных платформ для разработки проектов. Благодаря более высокой скорости процессора и 1 ГБ оперативной памяти PI может использоваться для многих крупных проектов, таких как обработка изображений и Интернет вещей.
Для выполнения любого из громких проектов необходимо понимать основные функции PI. Вот почему мы здесь, мы рассмотрим все основные функции Raspberry Pi в этих уроках. В каждой серии руководств мы обсудим одну из функций PI. К концу серии руководств вы сможете самостоятельно выполнять громкие проекты. Проверьте их, чтобы начать работу с Raspberry Pi и конфигурацией Raspberry Pi.
Установление связи между PI и пользователем очень важно для разработки проектов на PI. Для коммуникации PI должен принимать входные данные от пользователя. В этом втором уроке серии PI мы подключим кнопку к Raspberry Pi, чтобы получать ВХОДЫ от пользователя.
Здесь мы подключим кнопку к одному контакту GPIO, а светодиод - к другому контакту GPIO Raspberry Pi. Напишем программу на PYTHON, которая будет постоянно мигать светодиодом при нажатии кнопки пользователем. Светодиод будет мигать при включении и выключении GPIO.
Прежде чем приступить к программированию, поговорим немного о LINUX и PYHTON.
LINUX:
LINUX - это операционная система, подобная Windows. Он выполняет все основные функции, которые может выполнять ОС Windows. Основное различие между ними в том, что Linux - это программное обеспечение с открытым исходным кодом, а Windows - нет. По сути, это означает, что Linux бесплатен, а Windows - нет. ОС Linux можно загрузить и использовать бесплатно, но за загрузку подлинной ОС Windows придется заплатить деньги.
И еще одно важное различие между ними заключается в том, что ОС Linux может быть «модифицирована» путем настройки кода, но ОС Windows не может быть изменена, что приведет к юридическим осложнениям. Так что любой может взять ОС Linux и изменить ее по своему усмотрению, чтобы создать свою собственную ОС. Но мы не можем сделать это в Windows, ОС Windows имеет ограничения, чтобы вы не могли редактировать ОС.
Здесь мы говорим о Linux, потому что JESSIE LITE (ОС Raspberry Pi) - это ОС на основе LINUX, которую мы установили в разделе «Введение в Raspberry Pi». ОС PI OS создается на основе LINUX, поэтому нам нужно немного знать о командах управления LINUX. Мы обсудим эти команды Linux в следующих руководствах.
ПИТОН:
В отличие от LINUX, PYTHON - это язык программирования, такой как C, C ++, JAVA и т. Д. Эти языки используются для разработки приложений. Помните, что языки программирования работают в операционной системе. Вы не можете запустить язык программирования без ОС. Итак, ОС независима, а языки программирования - зависимы. Вы можете запускать PYTHON, C, C ++ и JAVA как в Linux, так и в Windows.
Приложения, разработанные на этих языках программирования, могут быть играми, браузерами, приложениями и т. Д. Мы будем использовать язык программирования PYTHON на нашем PI, чтобы разрабатывать проекты и управлять GPIO.
Мы немного поговорим о PI GPIO, прежде чем идти дальше.
Контакты GPIO:
Как показано на рисунке выше, для PI имеется 40 выходных контактов. Но если вы посмотрите на второй рисунок, то увидите, что не все 40 контактов можно запрограммировать для нашего использования. Это всего 26 контактов GPIO, которые можно запрограммировать. Эти контакты идут от GPIO2 к GPIO27.
Эти 26 контактов GPIO могут быть запрограммированы в соответствии с потребностями. Некоторые из этих контактов также выполняют некоторые специальные функции, о которых мы поговорим позже. Если отложить специальный GPIO, у нас осталось 17 GPIO (светло-зеленый круг).
Каждый из этих 17 контактов GPIO может выдавать максимальный ток 15 мА. И сумма токов со всех GPIO не может превышать 50 мА. Таким образом, мы можем потреблять максимум 3 мА в среднем с каждого из этих контактов GPIO. Так что не следует вмешиваться в эти вещи, если вы не знаете, что делаете.
Необходимые компоненты:
Здесь мы используем Raspberry Pi 2 Model B с Raspbian Jessie OS. Все основные требования к оборудованию и программному обеспечению обсуждаются ранее, вы можете найти их во введении Raspberry Pi, кроме того, что нам нужно:
- Соединительные штифты
- Резистор 220 Ом или 1 кОм
- СВЕТОДИОД
- Кнопка
- Хлебная доска
Описание схемы:
Как показано на принципиальной схеме, мы собираемся подключить светодиод к PIN35 (GPIO19) и кнопку к PIN37 (GPIO26). Как было сказано ранее, мы не можем потреблять более 15 мА с любого из этих контактов, поэтому для ограничения тока мы подключаем резистор 220 Ом или 1 кОм последовательно со светодиодом.
Рабочее объяснение:
Как только все будет подключено, мы можем включить Raspberry Pi, чтобы написать программу в PYHTON и запустить ее. (Чтобы узнать, как использовать PYTHON, перейдите к PI BLINKY).
Мы поговорим о нескольких командах, которые мы собираемся использовать в программе PYHTON.
Мы собираемся импортировать файл GPIO из библиотеки, функция ниже позволяет нам программировать контакты GPIO PI. Мы также переименовали «GPIO» в «IO», поэтому в программе всякий раз, когда мы хотим обратиться к контактам GPIO, мы будем использовать слово «IO».
импортировать RPi.GPIO как IO
Иногда, когда контакты GPIO, которые мы пытаемся использовать, могут выполнять другие функции. В этом случае мы будем получать предупреждения при выполнении программы. Команда ниже указывает PI игнорировать предупреждения и продолжить выполнение программы.
IO.setwarnings (Ложь)
Мы можем ссылаться на контакты GPIO PI, либо по номеру контакта на плате, либо по номеру их функции. На схеме контактов вы можете увидеть, что «PIN 37» на плате - «GPIO26». Итак, мы говорим здесь, что будем обозначать булавку цифрой «37» или «26».
IO.setmode (IO.BCM)
Мы устанавливаем GPIO26 (или PIN37) как входной контакт. Мы будем определять нажатие кнопки этим контактом.
IO.setup (26, IO.IN)
Пока 1: используется для бесконечного цикла. С помощью этой команды операторы внутри этого цикла будут выполняться непрерывно.
После выполнения программы светодиод, подключенный к GPIO19 (PIN35), мигает при каждом нажатии кнопки. После отпускания светодиода он снова перейдет в состояние ВЫКЛ.