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. Đó là lý do tại sao chúng tôi ở đây, chúng tôi sẽ trình bày tất cả các chức năng cơ bản của Raspberry Pi trong các hướng dẫn này. Trong mỗi loạt bài hướng dẫn, chúng tôi sẽ thảo luận về một trong các chức năng của PI. Đến cuối loạt bài hướng dẫn, bạn sẽ có thể tự mình thực hiện các dự án cao cấp. Kiểm tra những điều này để Bắt đầu với Raspberry Pi và Cấu hình Raspberry Pi.
Thiết lập giao tiếp giữa PI và người dùng là rất quan trọng để thiết kế các dự án trên PI. Đối với giao tiếp, PI phải lấy Đầu vào từ người dùng. Trong hướng dẫn thứ hai này của loạt bài PI, chúng tôi sẽ Giao diện một nút với Raspberry Pi, để lấy ĐẦU VÀO từ người dùng.
Ở đây chúng tôi sẽ kết nối một nút với một Pin GPIO và một đèn LED với một chân GPIO khác của Raspberry Pi. Chúng tôi sẽ viết một chương trình trong PYTHON, để nhấp nháy đèn LED liên tục, khi người dùng nhấn nút. Đèn LED sẽ nhấp nháy bằng cách Bật và Tắt GPIO.
Trước khi bắt đầu lập trình, hãy nói một chút về LINUX và PYHTON.
LINUX:
LINUX là một Hệ điều hành giống như Windows. Nó thực hiện tất cả các chức năng cơ bản mà hệ điều hành Windows có thể làm. Sự khác biệt chính giữa chúng là, Linux là phần mềm mã nguồn mở trong khi Windows thì không. Về cơ bản nó có nghĩa là, Linux là miễn phí trong khi Windows thì không. Hệ điều hành Linux có thể được tải xuống và vận hành miễn phí, nhưng để tải xuống hệ điều hành Windows chính hãng, bạn phải trả tiền.
Và một điểm khác biệt chính giữa chúng là Hệ điều hành Linux có thể được 'sửa đổi' bằng cách điều chỉnh mã, nhưng Hệ điều hành Windows không thể được sửa đổi, làm như vậy sẽ dẫn đến các phức tạp pháp lý. Vì vậy, bất kỳ ai cũng có thể sử dụng Hệ điều hành Linux và có thể sửa đổi nó theo yêu cầu của mình để tạo Hệ điều hành của riêng mình. Nhưng chúng tôi không thể làm điều này trong Windows, HĐH Windows được cung cấp các hạn chế để ngăn bạn chỉnh sửa HĐH.
Ở đây chúng ta đang nói về Linux vì JESSIE LITE (Raspberry Pi OS) là HĐH dựa trên LINUX, chúng ta đã cài đặt trong phần Giới thiệu Raspberry Pi. Hệ điều hành PI được tạo ra trên cơ sở LINUX, vì vậy chúng ta phải biết một chút về các lệnh điều hành LINUX. Chúng ta sẽ thảo luận về các lệnh Linux này trong các hướng dẫn sau.
PYTHON:
Không giống như LINUX, PYTHON là một ngôn ngữ lập trình như C, C ++ và JAVA, v.v. Những ngôn ngữ này được sử dụng để phát triển các ứng dụng. Hãy nhớ các ngôn ngữ lập trình chạy trên Hệ điều hành. Bạn không thể chạy ngôn ngữ lập trình mà không có hệ điều hành. Vì vậy hệ điều hành là độc lập trong khi ngôn ngữ lập trình phụ thuộc. Bạn có thể chạy PYTHON, C, C ++ và JAVA trên cả Linux và Windows.
Các ứng dụng được phát triển bởi các ngôn ngữ lập trình này có thể là trò chơi, trình duyệt, ứng dụng, v.v. Chúng tôi sẽ sử dụng ngôn ngữ lập trình PYTHON trên PI của chúng tôi, để thiết kế các dự án và vận dụng GPIO.
Chúng ta sẽ thảo luận một chút về PI GPIO 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, bạn có thể thấy không phải tất cả 40 pin ra đều có thể được lập trình để chúng ta 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 (Vòng xanh 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.
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
- Điện trở 220Ω hoặc 1KΩ
- Đèn LED
- Cái nút
- Bảng bánh mì
Giải thích mạch:
Như được hiển thị trong sơ đồ mạch, chúng ta sẽ kết nối một đèn LED với PIN35 (GPIO19) và một nút với PIN37 (GPIO26). Như đã nói trước đó, chúng ta không thể rút nhiều hơn 15mA từ bất kỳ chân nào trong số các chân này, vì vậy để hạn chế dòng điện, chúng ta kết nối điện trở 220Ω hoặc 1KΩ nối tiếp với đèn LED.
Giải thích làm việc:
Khi mọi thứ đã được kết nối, chúng ta có thể BẬT Raspberry Pi để viết chương trình trong PYHTON và thực thi nó. (Để biết cách sử dụng PYTHON, hãy truy cập PI BLINKY).
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. Trong sơ đồ chân, bạn có thể thấy 'PIN 37' trên bảng là 'GPIO26'. Vì vậy, chúng tôi nói ở đây hoặc chúng tôi sẽ đại diện cho chốt ở đây bằng '37' hoặc '26'.
IO.setmode (IO.BCM)
Chúng tôi đang đặt GPIO26 (hoặc PIN37) làm chân đầu vào. Chúng tôi sẽ phát hiện nút bấm bằng cách ghim này.
IO.setup (26, IO.IN)
While 1: được sử dụng cho vòng lặp vô cực. Với lệnh này các câu lệnh bên trong vòng lặp này sẽ được thực thi liên tục.
Sau khi chương trình được thực thi, đèn LED được kết nối với GPIO19 (PIN35) sẽ nhấp nháy bất cứ khi nào nút được nhấn. Khi nhả đèn LED, nó sẽ lại chuyển sang trạng thái TẮT.