Raspberry Pi je deska založená na procesoru architektury ARM určená pro elektronické inženýry a fandy. PI je jednou z nejdůvěryhodnějších platforem pro vývoj projektů. Díky vyšší rychlosti procesoru a 1 GB RAM lze PI použít pro mnoho významných projektů, jako je zpracování obrazu a internet věcí.
Při provádění některého z vysoce profilovaných projektů je třeba porozumět základním funkcím PI. To je důvod, proč jsme tady, budeme v těchto cvičeních pokrývat všechny základní funkce Raspberry Pi. V každé sérii cvičení probereme jednu z funkcí PI. Na konci série tutoriálů budete moci sami dělat vysoce postavené projekty. Zaškrtněte je pro Začínáme s konfigurací Raspberry Pi a Raspberry Pi.
Navázání komunikace mezi PI a uživatelem je při navrhování projektů na PI velmi důležité. Pro komunikaci musí PI převzít vstupy od uživatele. V tomto druhém výukovém programu řady PI propojíme tlačítko s Raspberry Pi, abychom od uživatele převzali VSTUPY.
Zde připojíme tlačítko k jednomu GPIO Pin a LED k dalšímu GPIO Pin Raspberry Pi. Napíšeme program do PYTHONU, abychom neustále blikali LED, po stisknutí tlačítka uživatelem. LED bude blikat zapnutím a vypnutím GPIO.
Než se pustíme do programování, promluvme si trochu o LINUXU a PYHTONU.
LINUX:
LINUX je operační systém jako Windows. Vykonává všechny základní funkce, které OS Windows umí. Hlavní rozdíl mezi nimi je, Linux je open source software, kde Windows nejsou. V zásadě to znamená, že Linux je zdarma, zatímco Windows ne. Operační systém Linux lze stáhnout a provozovat zdarma, ale za stažení originálního operačního systému Windows musíte peníze zaplatit.
A další zásadní rozdíl mezi nimi je, že operační systém Linux lze „upravit“ vyladěním do kódu, ale operační systém Windows nelze upravit, což by vedlo k právním komplikacím. Kdokoli si tedy může vzít operační systém Linux a může si ho upravit podle svých požadavků, aby vytvořil svůj vlastní operační systém. Ale nemůžeme to udělat v systému Windows, operační systém Windows je vybaven omezeními, která vám brání v úpravách operačního systému.
Tady mluvíme o Linuxu, protože JESSIE LITE (Raspberry Pi OS) je OS založený na LINUXu, který jsme nainstalovali v úvodní části Raspberry Pi. PI OS je generován na základě LINUX, takže musíme něco vědět o operačních příkazech LINUX. O těchto příkazech pro Linux budeme diskutovat v následujících cvičeních.
KRAJTA:
Na rozdíl od LINUX je PYTHON programovací jazyk jako C, C ++ a JAVA atd. Tyto jazyky se používají k vývoji aplikací. Pamatujte si programovací jazyky běžící na operačním systému. Programovací jazyk nelze spustit bez operačního systému. OS je tedy nezávislý, zatímco programovací jazyky jsou závislé. PYTHON, C, C ++ a JAVA můžete provozovat na Linuxu i Windows.
Aplikace vyvinuté těmito programovacími jazyky mohou být hry, prohlížeče, aplikace atd. Na našem PI použijeme programovací jazyk PYTHON, k navrhování projektů a manipulaci s GPIO.
Než půjdeme dále, probereme něco o PI GPIO,
GPIO piny:
Jak je znázorněno na obrázku výše, pro PI je 40 výstupních pinů. Ale když se podíváte na druhý obrázek, uvidíte, že ne všech 40 pinů lze naprogramovat pro naše použití. Jedná se pouze o 26 pinů GPIO, které lze naprogramovat. Tyto piny přecházejí z GPIO2 do GPIO27.
Těchto 26 GPIO pinů lze naprogramovat podle potřeby. Některé z těchto pinů také provádějí některé speciální funkce, o kterých si povíme později. Se speciálním GPIO odloženým stranou nám zbývá 17 GPIO (světle zelená Cirl).
Každý z těchto 17 GPIO pinů může dodávat proud maximálně 15 mA. A součet proudů ze všech GPIO nemůže překročit 50mA. Z každého z těchto pinů GPIO tedy můžeme v průměru čerpat maximálně 3 mA. Člověk by tedy neměl s těmito věcmi manipulovat, pokud nevíte, co děláte.
Požadované komponenty:
Zde používáme Raspberry Pi 2 Model B s Raspbian Jessie OS. Všechny základní požadavky na hardware a software jsou dříve diskutovány, můžete si je vyhledat v úvodu k Raspberry Pi, kromě toho, co potřebujeme:
- Spojovací kolíky
- 220Ω nebo 1KΩ rezistor
- VEDENÝ
- Knoflík
- Chlebová deska
Vysvětlení obvodu:
Jak je znázorněno na schématu zapojení, připojíme LED k PIN35 (GPIO19) a tlačítko k PIN37 (GPIO26). Jak již bylo řečeno, z žádného z těchto pinů nemůžeme odebírat více než 15 mA, takže k omezení proudu připojujeme 220 Ω nebo 1 k Ω rezistor v sérii s LED.
Pracovní vysvětlení:
Jakmile je vše připojeno, můžeme zapnout Raspberry Pi, aby program zapsal do PYHTONU a spustil jej. (Chcete-li vědět, jak používat PYTHON, přejděte na PI BLINKY).
Budeme si povídat o několika příkazech, které budeme používat v programu PYHTON.
Chystáme se importovat soubor GPIO z knihovny, níže uvedená funkce nám umožňuje programovat GPIO piny PI. Přejmenováváme také „GPIO“ na „IO“, takže v programu, kdykoli budeme chtít odkazovat na piny GPIO, použijeme slovo „IO“.
importovat RPi.GPIO jako IO
Někdy, když piny GPIO, které se snažíme použít, mohou dělat nějaké další funkce. V takovém případě obdržíme varování při provádění programu. Níže uvedený příkaz říká PI, aby ignoroval varování a pokračoval v programu.
IO.setwarnings (False)
Můžeme označit GPIO piny PI, buď číslem kolíku na desce, nebo jejich číslem funkce. V diagramu kolíků můžete vidět, že „PIN 37“ na desce je „GPIO26“. Řekneme tedy, že zde buď budeme reprezentovat špendlík číslem „37“ nebo „26“.
IO.setmode (IO.BCM)
Jako vstupní pin nastavujeme GPIO26 (nebo PIN37). Tímto kolíkem detekujeme stisknutí tlačítka.
IO.setup (26, IO.IN)
Zatímco 1: se používá pro nekonečnou smyčku. S tímto příkazem budou příkazy uvnitř této smyčky prováděny nepřetržitě.
Jakmile je program spuštěn, LED připojená k GPIO19 (PIN35) bliká při každém stisknutí tlačítka. Po uvolnění LED se opět přepne do stavu VYPNUTO.