Raspberry Pi là một bo mạch dựa trên bộ xử lý kiến trúc ARM được thiết kế cho các kỹ sư điện tử và những người yêu thích. PI là một trong những nền tảng phát triển dự án đáng tin cậy nhất hiện nay. Với tốc độ xử lý cao hơn và RAM 1 GB, PI có thể được sử dụng cho nhiều dự án cấu hình cao như Xử lý hình ảnh và Internet of Things.
Để thực hiện bất kỳ dự án cao cấp nào, người ta cần hiểu các chức năng cơ bản của PI. Chúng tôi sẽ trình bày tất cả các chức năng cơ bản của Raspberry Pi trong các hướng dẫn này. Trong mỗi hướng dẫn, chúng tôi sẽ thảo luận về một trong các chức năng của PI. Đến cuối Series Hướng dẫn Raspberry Pi này, bạn sẽ có thể tự mình thực hiện các dự án cấu hình cao. Xem qua các hướng dẫn dưới đây:
- Bắt đầu với Raspberry Pi
- Cấu hình Raspberry Pi
- LED nhấp nháy
- Giao diện nút Raspberry Pi
- Raspberry Pi thế hệ PWM
- Điều khiển Động cơ DC bằng Raspberry Pi
- Điều khiển động cơ bước với Raspberry Pi
- Đăng ký Shift giữa các giao diện với Raspberry Pi
Trong hướng dẫn này, chúng tôi sẽ giao diện Bàn di chuột điện dung với Raspberry Pi. Bàn di chuột điện dung có 8 phím từ 1 đến 8. Các phím này không phải là phím chính xác, chúng là các tấm đệm cảm ứng được đặt trên PCB. Khi chúng ta chạm vào một trong các miếng đệm, các miếng đệm sẽ trải qua sự thay đổi của điện dung trên bề mặt của nó. Sự thay đổi này được thiết bị điều khiển và thiết bị điều khiển nắm bắt, như một phản hồi, kéo một chân tương ứng lên cao ở phía đầu ra.
Chúng tôi sẽ gắn Mô-đun cảm biến bàn di chuột điện dung này vào Raspberry Pi, để sử dụng nó làm thiết bị đầu vào cho PI.
Chúng ta sẽ thảo luận một chút về Raspberry Pi GPIO Pins trước khi đi sâu hơn.
Ghim GPIO:
Như trong hình trên, có 40 chân đầu ra cho PI. Nhưng khi bạn nhìn vào hình thứ hai bên dưới, bạn có thể thấy không phải tất cả 40 pin ra đều có thể được lập trình để sử dụng. Đây chỉ là 26 chân GPIO có thể được lập trình. Các chân này đi từ GPIO2 đến GPIO27.
Những 26 GPIO chân có thể được lập trình theo nhu cầu. Một số chân này cũng thực hiện một số chức năng đặc biệt, chúng ta sẽ thảo luận về điều đó sau. Với GPIO đặc biệt được đặt sang một bên, chúng tôi còn lại 17 GPIO (Màu xanh lục nhạt).
Mỗi chân trong số 17 chân GPIO này có thể cung cấp dòng điện tối đa 15mA. Và tổng dòng điện từ tất cả các GPIO không được vượt quá 50mA. Vì vậy, chúng tôi có thể vẽ trung bình tối đa 3mA từ mỗi chân GPIO này. Vì vậy, không nên làm xáo trộn những thứ này trừ khi bạn biết mình đang làm gì.
Bây giờ một điều quan trọng khác ở đây là, điều khiển logic PI là + 3,3v, vì vậy bạn không thể cung cấp nhiều hơn + 3,3V logic cho chân GPIO của PI. Nếu bạn cung cấp + 5V cho bất kỳ chân GPIO nào của PI, bo mạch sẽ bị hỏng. Vì vậy, chúng ta cần cấp nguồn cho Bàn di chuột điện dung bằng + 3,3V để có được đầu ra logic phù hợp cho PI.
Các thành phần bắt buộc:
Ở đây chúng tôi đang sử dụng Raspberry Pi 2 Model B với Hệ điều hành Raspbian Jessie. Tất cả các yêu cầu cơ bản về Phần cứng và Phần mềm đã được thảo luận trước đó, bạn có thể tra cứu trong phần Giới thiệu Raspberry Pi, ngoài những yêu cầu mà chúng tôi cần:
- Kết nối chân
- Bàn di chuột điện dung
Sơ đồ mạch:
Các kết nối, được thực hiện cho Giao diện bàn di chuột điện dung, được hiển thị trong sơ đồ mạch ở trên.
Giải thích làm việc và lập trình:
Sau khi mọi thứ được kết nối theo sơ đồ mạch, chúng ta có thể BẬT PI để viết chương trình trong PYHTON.
Chúng ta sẽ nói về một số lệnh mà chúng ta sẽ sử dụng trong chương trình PYHTON, Chúng tôi sẽ nhập tệp GPIO từ thư viện, chức năng bên dưới cho phép chúng tôi lập trình các chân GPIO của PI. Chúng tôi cũng đang đổi tên “GPIO” thành “IO”, vì vậy trong chương trình bất cứ khi nào chúng tôi muốn đề cập đến các chân GPIO, chúng tôi sẽ sử dụng từ 'IO'.
nhập RPi.GPIO dưới dạng IO
Đôi khi, khi các chân GPIO, mà chúng tôi đang cố gắng sử dụng, có thể đang thực hiện một số chức năng khác. Trong trường hợp đó, chúng tôi sẽ nhận được cảnh báo trong khi thực hiện chương trình. Lệnh dưới đây yêu cầu PI bỏ qua các cảnh báo và tiếp tục với chương trình.
IO.setwarnings (Sai)
Chúng ta có thể tham khảo các chân GPIO của PI, theo số chân trên bo mạch hoặc theo số chức năng của chúng. Giống như 'PIN 29' trên bảng là 'GPIO5'. Vì vậy, chúng tôi nói ở đây hoặc chúng tôi sẽ đại diện cho chốt ở đây bằng '29' hoặc '5'.
IO.setmode (IO.BCM)
Chúng tôi đang đặt 8 chân làm chân đầu vào. Chúng tôi sẽ phát hiện 8 đầu ra chính từ Bàn di chuột điện dung.
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)
Trong trường hợp điều kiện trong dấu ngoặc nhọn là true, các câu lệnh bên trong vòng lặp sẽ được thực hiện một lần. Vì vậy, nếu chân GPIO 21 tăng cao, thì các câu lệnh bên trong vòng lặp IF sẽ được thực thi một lần. Nếu chân GPIO 21 không tăng cao, thì các câu lệnh bên trong vòng lặp IF sẽ không được thực thi.
if (IO.input (21) == True):
Lệnh dưới đây được dùng làm vòng lặp vĩnh viễn, với lệnh này các câu lệnh bên trong vòng lặp này sẽ được thực hiện liên tục.
Trong khi 1:
Sau khi chúng tôi viết chương trình dưới đây trong PYTHON và thực thi nó, chúng tôi đã sẵn sàng để bắt đầu. Khi chạm vào miếng đệm, mô-đun sẽ kéo chân tương ứng lên và bộ kích hoạt này được phát hiện bởi PI. Sau khi phát hiện, PI sẽ in phím thích hợp trên màn hình.
Do đó chúng tôi có Bàn di chuột điện dung xen kẽ thành PI.