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. Deshalb sind wir hier und werden in diesen Tutorials alle grundlegenden Funktionen von Raspberry Pi behandeln. In jeder Tutorial-Reihe werden wir eine der Funktionen von PI diskutieren. Am Ende der Tutorial-Reihe können Sie selbst hochkarätige Projekte durchführen. Überprüfen Sie diese auf Erste Schritte mit der Raspberry Pi und Raspberry Pi Konfiguration.
Das Herstellen einer Kommunikation zwischen PI und Benutzer ist sehr wichtig für das Entwerfen von Projekten auf PI. Für die Kommunikation muss PI Eingaben vom Benutzer entgegennehmen. In diesem zweiten Tutorial der PI-Serie werden wir eine Schaltfläche an Raspberry Pi anschließen, um dem Benutzer EINGÄNGE abzunehmen.
Hier verbinden wir eine Taste mit einem GPIO-Pin und eine LED mit einem anderen GPIO-Pin von Raspberry Pi. Wir werden ein Programm in PYTHON schreiben, um die LED kontinuierlich zu blinken, wenn der Benutzer die Taste drückt. Die LED blinkt, wenn der GPIO ein- und ausgeschaltet wird.
Bevor wir zur Programmierung gehen, lassen Sie uns ein wenig über LINUX und PYHTON sprechen.
LINUX:
LINUX ist ein Betriebssystem wie Windows. Es führt alle grundlegenden Funktionen aus, die das Windows-Betriebssystem ausführen kann. Der Hauptunterschied zwischen ihnen besteht darin, dass Linux Open Source-Software ist, Windows nicht. Grundsätzlich bedeutet dies, dass Linux kostenlos ist, Windows jedoch nicht. Das Linux-Betriebssystem kann kostenlos heruntergeladen und betrieben werden. Für das Herunterladen eines echten Windows-Betriebssystems müssen Sie jedoch das Geld bezahlen.
Ein weiterer wesentlicher Unterschied besteht darin, dass das Linux-Betriebssystem durch Ändern des Codes "geändert" werden kann, das Windows-Betriebssystem jedoch nicht geändert werden kann. Dies führt zu rechtlichen Komplikationen. So kann jeder das Linux-Betriebssystem nehmen und es an seine Anforderungen anpassen, um sein eigenes Betriebssystem zu erstellen. In Windows ist dies jedoch nicht möglich. Das Windows-Betriebssystem unterliegt Einschränkungen, die Sie daran hindern, das Betriebssystem zu bearbeiten.
Hier geht es um Linux, da JESSIE LITE (Raspberry Pi OS) ein LINUX-basiertes Betriebssystem ist, das wir im Raspberry Pi-Einführungsteil installiert haben. Das PI OS wird auf der Grundlage von LINUX generiert, daher müssen wir etwas über LINUX-Betriebsbefehle wissen. Wir werden diese Linux-Befehle in den folgenden Tutorials diskutieren.
PYTHON:
Im Gegensatz zu LINUX ist PYTHON eine Programmiersprache wie C, C ++ und JAVA usw. Diese Sprachen werden zum Entwickeln von Anwendungen verwendet. Denken Sie daran, dass Programmiersprachen unter dem Betriebssystem ausgeführt werden. Sie können keine Programmiersprache ohne Betriebssystem ausführen. Das Betriebssystem ist also unabhängig, während die Programmiersprachen abhängig sind. Sie können PYTHON, C, C ++ und JAVA sowohl unter Linux als auch unter Windows ausführen.
Von diesen Programmiersprachen entwickelte Anwendungen können Spiele, Browser, Apps usw. sein. Wir werden die Programmiersprache PYTHON auf unserem PI verwenden, um Projekte zu entwerfen und die GPIOs zu manipulieren.
Wir werden ein wenig über PI GPIO 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 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 (Light Green Cirl).
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.
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
- 220Ω oder 1KΩ Widerstand
- LED
- Taste
- Brotbrett
Schaltungserklärung:
Wie im Schaltplan gezeigt, werden wir eine LED an PIN35 (GPIO19) und eine Taste an PIN37 (GPIO26) anschließen. Wie bereits erwähnt, können wir aus keinem dieser Pins mehr als 15 mA ziehen. Um den Strom zu begrenzen, schließen wir einen 220 Ω- oder 1 KΩ-Widerstand in Reihe mit der LED an.
Arbeitserklärung:
Sobald alles verbunden ist, können wir den Raspberry Pi einschalten, um das Programm in PYHTON zu schreiben und auszuführen. (Um zu wissen, wie man PYTHON benutzt, gehen Sie zu PI BLINKY).
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. Im Pin-Diagramm sehen Sie, dass 'PIN 37' auf der Karte 'GPIO26' ist. Also sagen wir hier entweder, dass wir den Pin hier durch '37' oder '26' darstellen werden.
IO.setmode (IO.BCM)
Wir setzen GPIO26 (oder PIN37) als Eingangspin. Wir erkennen den Knopfdruck an diesem Pin.
IO.setup (26, IO.IN)
Während 1: für die Endlosschleife verwendet wird. Mit diesem Befehl werden die Anweisungen in dieser Schleife kontinuierlich ausgeführt.
Sobald das Programm ausgeführt wurde, blinkt die an GPIO19 (PIN35) angeschlossene LED, wenn die Taste gedrückt wird. Nach dem Loslassen der LED geht sie wieder in den AUS-Zustand.