Raspberry Pi ist ein Prozessor-basiertes Board mit ARM-Architektur, das für Elektronikingenieure und Bastler entwickelt wurde. Der PI ist derzeit eine der vertrauenswürdigsten Projektentwicklungsplattformen. Mit höherer Prozessorgeschwindigkeit und 1 GB RAM kann der PI für viele hochkarätige Projekte wie Bildverarbeitung und Internet der Dinge verwendet werden.
Um hochkarätige Projekte durchführen zu können, muss man die Grundfunktionen von PI verstehen. In diesen Tutorials werden wir alle grundlegenden Funktionen von Raspberry Pi behandeln. In jedem Tutorial werden wir eine der Funktionen von PI diskutieren. Am Ende dieser Raspberry Pi Tutorial-Reihe können Sie selbst hochkarätige Projekte durchführen. Gehen Sie die folgenden Tutorials durch:
- Erste Schritte mit Raspberry Pi
- Himbeer-Pi-Konfiguration
- LED Blinkend
- Raspberry Pi Button Interfacing
- Raspberry Pi PWM-Generation
- Steuerung des Gleichstrommotors mit Raspberry Pi
- Schrittmotorsteuerung mit Raspberry Pi
- Schnittstellen-Schieberegister mit Raspberry Pi
In diesem Tutorial werden wir ein kapazitives Touchpad mit Raspberry Pi verbinden. Das kapazitive Touchpad verfügt über 8 Tasten von 1 bis 8. Diese Tasten sind nicht genau Tasten, sondern berührungsempfindliche Pads auf der Platine. Wenn wir eines der Pads berühren, erfahren die Pads eine Änderung der Kapazität auf ihrer Oberfläche. Diese Änderung wird von der Steuereinheit erfasst, und die Steuereinheit zieht als Antwort einen entsprechenden Stift an der Ausgangsseite hoch.
Wir werden dieses kapazitive Touchpad-Sensormodul an den Raspberry Pi anschließen, um es als Eingabegerät für den PI zu verwenden.
Wir werden ein wenig über Raspberry Pi GPIO Pins diskutieren, bevor wir fortfahren.
GPIO-Pins:
Wie in der obigen Abbildung gezeigt, gibt es 40 Ausgangsstifte für den PI. Wenn Sie sich jedoch die zweite Abbildung unten ansehen, sehen Sie, dass nicht alle 40-Pin-Ausgänge für unsere Verwendung programmiert werden können. Dies sind nur 26 GPIO-Pins, die programmiert werden können. Diese Pins gehen von GPIO2 zu GPIO27.
Diese 26 GPIO-Pins können nach Bedarf programmiert werden. Einige dieser Pins erfüllen auch einige spezielle Funktionen, auf die wir später noch eingehen werden. Mit speziellem GPIO haben wir noch 17 GPIO (hellgrüne Farbe).
Jeder dieser 17 GPIO-Pins kann maximal 15 mA Strom liefern. Und die Summe der Ströme von allen GPIO darf 50 mA nicht überschreiten. Daher können wir aus jedem dieser GPIO-Pins durchschnittlich maximal 3 mA ziehen. Man sollte diese Dinge also nicht manipulieren, wenn man nicht weiß, was man tut.
Eine weitere wichtige Sache ist, dass die PI-Logiksteuerung +3,3 V beträgt, sodass Sie dem GPIO-Pin von PI nicht mehr als +3,3 V Logik geben können. Wenn Sie einen GPIO-Pin von PI mit +5 V versorgen, wird die Karte beschädigt. Wir müssen also das kapazitive Touchpad mit +3,3 V versorgen, um die richtigen Logikausgänge für PI zu erhalten.
Erforderliche Komponenten:
Hier verwenden wir Raspberry Pi 2 Model B mit Raspbian Jessie OS. Alle grundlegenden Hardware- und Softwareanforderungen wurden bereits erläutert. Sie können sie in der Raspberry Pi-Einführung nachschlagen.
- Verbindungsstifte
- Kapazitives Touchpad
Schaltplan:
Die Verbindungen, die für die kapazitive Touchpad-Schnittstelle hergestellt werden, sind im obigen Schaltplan dargestellt.
Arbeits- und Programmiererklärung:
Sobald alles gemäß Schaltplan angeschlossen ist, können wir den PI einschalten, um das Programm in PYHTON zu schreiben.
Wir werden über einige Befehle sprechen, die wir im PYHTON-Programm verwenden werden.
Wir werden die GPIO-Datei aus der Bibliothek importieren. Mit der folgenden Funktion können wir die GPIO-Pins von PI programmieren. Wir benennen auch "GPIO" in "IO" um. Wenn wir also im Programm auf GPIO-Pins verweisen möchten, verwenden wir das Wort "IO".
importiere RPi.GPIO als IO
Manchmal, wenn die GPIO-Pins, die wir verwenden möchten, andere Funktionen ausführen. In diesem Fall erhalten wir während der Ausführung des Programms Warnungen. Der folgende Befehl weist den PI an, die Warnungen zu ignorieren und mit dem Programm fortzufahren.
IO.setwarnings (False)
Wir können die GPIO-Pins von PI entweder anhand der Pin-Nummer an Bord oder anhand ihrer Funktionsnummer referenzieren. Wie 'PIN 29' auf der Karte ist 'GPIO5'. Also sagen wir hier entweder, dass wir den Pin hier durch '29' oder '5' darstellen werden.
IO.setmode (IO.BCM)
Wir setzen 8 Pins als Eingangspins. Wir werden 8 Schlüsselausgänge vom kapazitiven Touchpad erkennen.
IO.setup (21, IO.IN) IO.setup (20, IO.IN) IO.setup (16, IO.IN) IO.setup (12, IO.IN) IO.setup (25, IO.IN) IO.setup (24, IO.IN) IO.setup (23, IO.IN) IO.setup (18, IO.IN)
Wenn die Bedingung in geschweiften Klammern erfüllt ist, werden die Anweisungen in der Schleife einmal ausgeführt. Wenn also der GPIO-Pin 21 hoch geht, werden die Anweisungen innerhalb der IF-Schleife einmal ausgeführt. Wenn der GPIO-Pin 21 nicht hoch geht, werden die Anweisungen innerhalb der IF-Schleife nicht ausgeführt.
if (IO.input (21) == True):
Der folgende Befehl wird als Forever-Schleife verwendet. Mit diesem Befehl werden die Anweisungen in dieser Schleife kontinuierlich ausgeführt.
Während 1:
Sobald wir das folgende Programm in PYTHON geschrieben und ausgeführt haben, können wir loslegen. Wenn das Pad berührt wird, zieht das Modul den entsprechenden Pin nach oben und dieser Trigger wird vom PI erkannt. Nach der Erkennung druckt der PI den entsprechenden Schlüssel auf dem Bildschirm.
Daher haben wir ein kapazitives Touchpad mit PI verbunden.