الإعلانات
Raspberry Pi هو جهاز كمبيوتر رخيص وصغير قادر على مجموعة كبيرة من المهام ، بما في ذلك الألعاب الرجعية ويجري المركز الإعلامي المنزلي قم بتثبيت Kodi لتحويل Raspberry Pi إلى مركز وسائط منزليةإذا كان لديك Raspberry Pi ، يمكنك تحويله إلى مركز وسائط منزلية رخيصة ولكنه فعال فقط عن طريق تثبيت Kodi. اقرأ أكثر . يركز Pi أيضًا على التعليم بكليهما خدش ابدأ مع الصفر على Raspberry Piيتيح لك برنامج Scratch التعليمي لدينا الاستمتاع ب Raspberry Pi حتى إذا كنت لا تعرف كيفية البرمجة. اقرأ أكثر و إصدار Minecraft Pi تعلم بايثون والإلكترونيات مع Minecraft Pi Editionهل تريد دائمًا تعلم البرمجة ولكنك لا تعرف من أين تبدأ؟ تعرف على كيفية التحكم في Minecraft على Raspberry Pi باستخدام Python وبعض الإلكترونيات البسيطة. اقرأ أكثر موجهة لمساعدة الشباب على تعلم البرمجة ، ودبابيس GPIO (الإدخال / الإخراج للأغراض العامة) فتح عالم كامل من العبوات والاختراعات الإلكترونية DIY.
ما هي دبابيس التوت بي GPIO؟
في هذه المقالة ، سنخبرك بكل ما تحتاج إلى معرفته عن دبابيس GPIO الخاصة بـ Pi: ما يمكنهم القيام به ، وكيفية استخدامها ، والأخطاء التي يجب تجنبها أثناء استخدامها.
ملاحظة قبل أن نبدأ: يمكن أن تختلف المراجعات المختلفة لـ Pi مع دبابيسها! قبل إرفاق أي شيء بلوحك ، تأكد من أنك تستخدم الأشياء الصحيحة. طريقة سريعة للتحقق هي الكتابة pinout في جهاز Raspberry Pi الخاص بك ، والذي سيعرض رسمًا بيانيًا لإعدادك الحالي.
يتم دمج دبابيس GPIO في لوحة الدائرة بالكمبيوتر. يمكن للمستخدم التحكم في سلوكهم للسماح لهم بقراءة البيانات من أجهزة الاستشعار والتحكم في المكونات مثل المصابيح والمحركات والشاشات. تحتوي الموديلات الأقدم من Pi على 26 دبابيس GPIO ، بينما تحتوي الموديلات الأحدث على 40 دبابيس. يوضح هذا الرسم البياني ما يفعله كل دبوس:
في الرسم البياني المسمى أعلاه ، يمكنك أن ترى أن هناك أنواعًا مختلفة من دبابيس GPIO التي تخدم أغراضًا مختلفة. يمكنك العثور على نسخة تفاعلية من هذا المخطط على pinout.xyz كما أنها تحدد أحد الأشياء المربكة الأولى التي يجب عليك التعامل معها. يحتوي كل دبوس على رقمين. انها مجلس الرقم (الأرقام في الدائرة) ورقمه BCM رقم (قناة Broadcom SOC). يمكنك اختيار الاتفاقية التي ستستخدمها عند كتابة كود Python الخاص بك:
# 1 - ترقيم GPIO / BCM. GPIO.setmode (GPIO.BCM) # 2 - ترقيم اللوحة. GPIO.setmode (GPIO.BOARD)
يمكنك استخدام اصطلاح واحد فقط في كل مشروع ، لذلك اختر واحدًا والتزم به. ليس أي من المصطلحين "صحيحًا" ، لذا اختر أيهما أكثر منطقية بالنسبة لك. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن بعض الأجهزة الطرفية تعتمد على ترقيم GPIO / BCM.
في هذه المقالة ، سوف نتمسك بها مجلس ترقيم. فماذا تفعل الدبابيس فعلا؟
دبابيس الطاقة
لنبدأ بمسامير الطاقة. يمكن أن يوفر Raspberry Pi طاقة 5 فولت (الدبابيس 2 و 4) و 3.3 فولت (الدبابيس 1 و 17). كما يوفر أ أرض (GND) للدوائر على الدبابيس 6 و 9 و 14 و 20 و 25 و 30 و 34 و 39.
لسوء الحظ ، لا توجد إجابة واحدة عن مقدار التيار الذي يمكن أن تسحبه دبابيس الطاقة 5 فولت لأنها تعتمد على مصدر الطاقة الذي تستخدمه ، وأي نوع آخر المكونات التي أرفقتها بـ Pi. سوف يستقط Raspberry Pi 3 فقط 2.5 أمبير من مصدر الطاقة ، ويتطلب حوالي 750 مللي أمبير للتمهيد و بدون رأس عادي عملية. هذا يعني أنه إذا كنت تستخدم مصدر طاقة 2.5 أمبير ، يمكن أن توفر دبابيس 5 فولت تيارًا إجماليًا يبلغ حوالي 1.7 أمبير كحد أقصى. بشكل مزعج ، يختلف هذا بين نماذج Pi ومع ذلك ، كما يوضح هذا الجدول:
بالنسبة لمعظم المستخدمين الذين بدأوا للتو مع Pi ، لن تكون هذه مشكلة ، ولكنها شيء يجب أن تضعه في اعتبارك حيث تقضي المزيد من الوقت مع دبابيس GPIO.
تعتبر دبابيس 3.3 فولت أبسط إلى حد ما ، مع توفر مراجعات Raspberry Pi الأخيرة (طراز B + وما بعده) ما يصل إلى 500 مللي أمبير المجموع ، والنماذج القديمة تقدم فقط 50 مللي أمبير. لاحظ أن هذا التيار مشترك في جميع أطراف GPIO الأخرى أيضًا!
لذا يمكن لهذه الدبابيس توفير الطاقة لمكوناتك ، ولكن هذا كل ما يفعلونه. الأشياء الممتعة الحقيقية تأتي من بقية الدبابيس.
GPIO القياسي
على الرسم البياني أعلاه ، عند تجاهل دبابيس الطاقة ، سترى أن بعضها محدد بألوان مختلفة. المسامير الخضراء هي دبابيس GPIO القياسية ، وهذه هي ما ستستخدمه لمعظم مشاريع المبتدئين. هذه الدبابيس قادرة على 3.3v انتاج، ويشار إليه أيضًا بإعداد الدبوس عالي في الكود. عندما يكون دبوس الإخراج منخفض هذا يعني أنه يوفر ببساطة 0v.
هم أيضا قادرون على أخذ إدخال يصل إلى 3.3v ، والذي يقرأه الدبوس على أنه عالي.
لا تزود الدبابيس بأكبر من 3.3 فولت: هذه طريقة سريعة لقلي بي!
للحصول على دليل رائع لبدء استخدام دبابيس GPIO في مشروع بسيط ، جرب الشروع في العمل مع مشروع Raspberry Pi GPIO لتبدأ مع GPIO على التوت بيإذا كنت على الرغم من أن Arduino كان باردًا ، فما عليك سوى الانتظار حتى تحصل على Raspberry Pi - فهذه الأشياء مذهلة. بالإضافة إلى كونها جهاز كمبيوتر يعمل بكامل طاقته ، فإن لديهم أيضًا ... اقرأ أكثر .
بينما سنغطي بعض المسامير باستخدامات خاصة في هذه المقالة ، يمكنك استخدام أي دبابيس باستثناء دبابيس الطاقة ، ودبابيس 27 و 28 كما دبابيس GPIO العادية.
PWM
PWM (تعديل عرض النبض) يتم استخدامه مع مكونات مثل المحركات والمكثفات ومصابيح LED عن طريق إرسال نبضات قصيرة للتحكم في مقدار الطاقة التي يتلقونها. استخدمناه مع اردوينو في موقعنا الدليل النهائي لشرائط LED التعليمية الدليل النهائي لربط شرائط ضوء LED لاردوينوشريط LED هو أحد أكثر منتجات LED شيوعًا. في هذه المقالة ، سنتناول كيفية إعداد أكثر الأنواع شيوعًا باستخدام Arduino. اقرأ أكثر .
PWM ممكن أيضًا على Pi. الطرفان 12 (GPIO 18) والدبوس 35 (GPIO 35) قادران على PWM للأجهزة ، على الرغم من أن Pi قادرة أيضًا على توفير برامج PWM من خلال المكتبات مثل الخنزير.
للحصول على مقدمة للرمز المطلوب لـ PWM ، هذا بسيط البرنامج التعليمي سطوع الصمام يجب أن يساعدك على المضي قدمًا.
UART
يعتبر الدبابيس 8 و 10 (GPIO 14 و 15) دبابيس UART ، مصممة للتواصل مع Pi باستخدام المنفذ التسلسلي. هناك حالات معينة قد ترغب في القيام بها ، ولكن بالنسبة لمعظم المبتدئين الذين يتصلون بـ Pi الخاص بك بدون رأس عبر SSH إعداد التوت الخاص بك للاستخدام بدون رأس مع SSHيمكن لـ Raspberry Pi قبول أوامر SSH عند الاتصال بشبكة محلية (إما عن طريق Ethernet أو Wi-Fi) ، مما يتيح لك إعدادها بسهولة. فوائد SSH تتجاوز إزعاج الفحص اليومي ... اقرأ أكثر أو باستخدام VNC كيفية تشغيل سطح المكتب البعيد على التوت بي مع VNCماذا لو كنت بحاجة إلى الوصول إلى سطح المكتب Raspberry Pi من جهاز الكمبيوتر أو الكمبيوتر المحمول ، دون الحاجة إلى توصيل لوحة مفاتيح وماوس وشاشة؟ هذا هو المكان الذي يأتي فيه VNC. اقرأ أكثر ربما سيكون أسهل.
إذا كنت مهتمًا بعرض مفصل لكيفية عمل الدبابيس التسلسلية ، هذا هو التمهيدي العظيم.
SPI
SPI (ناقل الواجهة الطرفية التسلسلية) هي طريقة للتواصل مع أجهزة مثل قارئ RFID الذي استخدمناه في موقعنا قفل ذكي DIY مع Arduino و RFID قفل ذكي DIY مع Arduino و RFIDإليك كيفية بناء قفل ذكي بسيط قائم على RFID باستخدام Arduino باعتباره العمود الفقري وبعض المكونات الرخيصة. اقرأ أكثر مشروع.
يسمح للأجهزة بالتواصل مع Raspberry Pi بشكل متزامن ، مما يعني أن المزيد من البيانات يمكن أن تنتقل بين رئيس و عبد الأجهزة. إذا كنت قد استخدمت من أي وقت مضى شاشة تعمل باللمس صغيرة لـ Pi ، هذه هي الطريقة التي تواصلوا بها.
هناك العديد من الأجهزة وملحقات HAT لـ Raspberry Pi التي تستخدم SPI ، ويمكنها فتح مشاريعك على أجهزة أكثر بكثير مما يمكن أن تدعمه دبابيس GPIO العادية. ومع ذلك ، فإنه يتطلب الكثير من الأسلاك لتشغيله. هناك نظرة متعمقة على SPI على موقع مؤسسة Raspberry Pi.
دبابيس 19 ، 21 ، 23 ، 24 ، 25 و 26 (GPIO 10 و 9 و 11 و 8 و GND و GPIO 26) يتم استخدامها للاتصال بجهاز SPI ، وكلها مطلوبة للتشغيل السلس. طريقة جيدة لتفادي كل السباغيتي هي شراء امتداد مسبق مثل ال HAT HAT، الذي يتناسب مع أعلى اللوحة ويزودها بمصفوفة LED ومجموعة واسعة من أجهزة الاستشعار. لقد كانت المفضلة لعدة سنوات حتى الآن ، وحتى المستخدمة في محطة الفضاء الدولية للقيام ببعض التجارب!
لم يتم تمكين بروتوكول SPI كمعيار قياسي في Raspbian ، ولكن يمكن تمكينه في ملف raspi-config ، جنبًا إلى جنب مع I2C.
I2C
I2C (الدائرة المتكاملة) يشبه SPI ، ولكنه يعتبر عمومًا أسهل في الإعداد والاستخدام. إنه يتصل بشكل غير متزامن ، وهو قادر على الحفاظ على العديد من الأجهزة المختلفة حسب الحاجة بشرط أن يكون لكل منها أماكن عنوان فريدة على ناقل I2C. نظرًا لنظام العنونة هذا ، يحتاج Pi فقط إلى دبابيس I2C - دبوس 3 (GPIO 2) ودبوس 5 (GPIO 3) ، مما يجعل استخدامه أسهل بكثير من SPI.
تفتح البصمة الصغيرة لـ I2C مجموعة كبيرة من الاحتمالات. باستخدام دبابيس GPIO القياسية ، فإن إعداد شاشة LCD وبعض الأزرار تستهلك كل دبوس تقريبًا ، باستخدام جهاز I2C مثل وحدة تحكم Adafruit السلبية LCD ينزلها إلى دبابيس فقط!
Sparkfun لها قائمة كاملة لـ SPI و I2C جنبا إلى جنب مع أمثلة لتبدأ.
الدبابيس 27 و 28 (ID_SD و ID_SC) هي أيضًا I2C. يستخدم Pi للوظائف الداخلية ، وكذلك بعض لوحات HAT. كقاعدة عامة ، لا تعبث معهم إلا إذا كنت هل حقا تعرف ما تقومون به!
راسبيري باي: دبوس GPIO لكل شيء!
The Raspberry Pi هو سكين الجيش السويسري للحوسبة الحديثة. جنبا إلى جنب مع كمية هائلة من استخدامات يومية رهيبة، كما أنه يفتح أي شخص أمام إمكانية صنع إبداعاته الرائعة.
كثير مشاريع راسبيري باي للمبتدئين أفضل 11 مشروع Raspberry Pi للمبتدئينتعتبر مشاريع Raspberry Pi للمبتدئين رائعة لبدء استخدام إمكانيات أي طراز Raspberry Pi. اقرأ أكثر استخدم البروتوكولات التي تمت مناقشتها في هذه المقالة ، والطريقة العملية هي أفضل طريقة للتعلم. استمر في الترقيع والمتعة!
إيان باكلي صحفي مستقل وموسيقي ومؤدي ومنتج فيديو يعيش في برلين بألمانيا. عندما لا يكتب أو على خشبة المسرح ، فإنه يتلاعب بإلكترونيات DIY أو رمز على أمل أن يصبح عالمًا مجنونًا.
