- Необходимые компоненты:
- Принципиальная электрическая схема:
- Регистр сдвига IC 74HC595:
- Ход работы:
- Объяснение программирования:
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. В этих уроках мы рассмотрим все основные функции Raspberry Pi. В каждом туториале мы обсудим одну из функций PI. К концу этой серии руководств по Raspberry Pi вы сможете самостоятельно выполнять громкие проекты. Пройдите следующие руководства:
- Начало работы с Raspberry Pi
- Конфигурация Raspberry Pi
- Светодиод мигает
- Интерфейс кнопок Raspberry Pi
- Поколение Raspberry Pi PWM
- Управление двигателем постоянного тока с помощью Raspberry Pi
- Управление шаговым двигателем с Raspberry Pi
В этом руководстве по регистру сдвига Raspberry Pi мы будем использовать регистр сдвига интерфейса с Pi. PI имеет 26 контактов GPIO, но когда мы делаем такие проекты, как 3D-принтер, выходных контактов, предоставляемых PI, недостаточно. Итак, нам нужно больше выходных контактов, чтобы добавить больше выходных контактов в PI, мы добавляем чип регистра сдвига. Микросхема регистра сдвига последовательно принимает данные с платы PI и выдает параллельный вывод. Чип является 8-битным, поэтому чип последовательно берет 8 бит от PI, а затем обеспечивает 8-битный логический вывод через 8 выходных контактов.
Для 8-битного регистра сдвига мы будем использовать IC 74HC595. Это чип с 16 PIN. Конфигурация выводов микросхемы объяснена ниже в этом руководстве.
В этом руководстве мы будем использовать три контакта GPIO PI, чтобы получить восемь выходов от микросхемы регистра сдвига. Помните, что здесь PINS микросхемы предназначены только для вывода, поэтому мы не можем подключить какие-либо датчики к выходу микросхемы и ожидать, что PI их прочитает. Светодиоды подключены к выходу микросхемы, чтобы видеть 8-битные данные, отправленные от PI.
Мы немного обсудим контакты Raspberry Pi GPIO, прежде чем идти дальше.
В Raspberry Pi 2 имеется 40 выходных контактов GPIO. Но из 40 можно запрограммировать только 26 контактов GPIO (от GPIO2 до GPIO27). Некоторые из этих контактов выполняют некоторые специальные функции. Если отбросить специальный GPIO, у нас осталось только 17 GPIO. Каждый из этих 17 выводов GPIO может выдавать максимальный ток 15 мА. И сумма токов со всех выводов GPIO не может превышать 50 мА. Чтобы узнать больше о выводах GPIO, пройдите: Мигание светодиода с Raspberry Pi
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 (6)
- Светодиод (8)
- Конденсатор 0,01 мкФ
- 74HC595 IC
- Хлебная доска
Принципиальная электрическая схема:
Регистр сдвига IC 74HC595:
Давайте поговорим о PIN-кодах SHIFT REGISTER, которые мы собираемся использовать здесь.
|
Имя контакта |
Описание |
|
Q0 - Q7 |
Это выходные контакты (красный прямоугольник), на которых мы получаем 8-битные данные параллельно. Мы подключим к ним восемь светодиодов, чтобы увидеть параллельный выход. |
|
Вывод данных (DS) |
Первые данные отправляются на этот вывод бит за битом. Чтобы отправить 1, мы подтягиваем вывод DATA к высокому уровню, а для отправки 0 мы опускаем вывод DATA. |
|
Штифт часов (SHCP) |
Каждый импульс на этом выводе заставляет регистры принимать один бит данных с вывода DATA и сохранять его. |
|
Выход сдвига (STCP) |
После получения 8 бит мы подаем импульс на этот вывод, чтобы увидеть выход. |
Ход работы:
Мы будем следовать блок-схеме и напишем программу десятичного счетчика в PYTHON. Когда мы запускаем программу, мы видим подсчет светодиодов с использованием регистра сдвига в Raspberry Pi.
Объяснение программирования:
Как только все будет подключено в соответствии с принципиальной схемой, мы можем включить PI, чтобы написать программу в PYHTON.
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. Как и «PIN 29» на плате, это «GPIO5». Итак, мы говорим здесь, что будем обозначать булавку цифрой 29 или 5.
IO.setmode (IO.BCM)
Мы устанавливаем контакты GPIO4, GPIO5 и GPIO6 как выход
IO.setup (4, IO.OUT) IO.setup (5, IO.OUT) IO.setup (6, IO.OUT)
Эта команда выполняет цикл 8 раз.
для y в диапазоне (8):
Пока 1: используется для бесконечного цикла. С помощью этой команды операторы внутри этого цикла будут выполняться непрерывно.
Дальнейшее объяснение программы дано в разделе кода ниже. У нас есть все инструкции, необходимые для отправки данных в SHIFT REGISTER.