- Các thành phần bắt buộc:
- Sơ đồ mạch:
- Thanh ghi dịch chuyển IC 74HC595:
- Luồng làm việc:
- Giải thích lập trình:
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
Trong hướng dẫn đăng ký thay đổi Raspberry Pi này, chúng tôi sẽ Đăng ký Shift Giao diện với Pi. PI có 26 chân GPIO, nhưng khi chúng tôi thực hiện các dự án như máy in 3D, các chân đầu ra do PI cung cấp là không đủ. Vì vậy, chúng tôi cần nhiều chân đầu ra hơn, để thêm nhiều chân đầu ra hơn cho PI, chúng tôi thêm Shift Register Chip. Một chip Thanh ghi Shift lấy dữ liệu từ bảng PI nối tiếp và đưa ra đầu ra song song. Chip này là 8bit, do đó, chip lấy 8bit từ PI nối tiếp và sau đó cung cấp đầu ra logic 8bit thông qua 8 chân đầu ra.
Đối với thanh ghi dịch chuyển 8 bit, chúng ta sẽ sử dụng IC 74HC595. Đó là một chip 16 PIN. Cấu hình chân của chip được giải thích ở phần sau bên dưới trong hướng dẫn này.
Trong hướng dẫn này, chúng tôi sẽ sử dụng ba chân GPIO của PI để lấy tám đầu ra từ Shift Register Chip. Hãy nhớ ở đây mã PIN của chip chỉ dành cho đầu ra, vì vậy chúng tôi không thể kết nối bất kỳ cảm biến nào với đầu ra chip và mong muốn PI đọc chúng. Các đèn LED được kết nối ở đầu ra chip để xem dữ liệu 8 bit được gửi từ PI.
Chúng ta sẽ thảo luận một chút về Raspberry Pi GPIO Pins trước khi đi sâu hơn,
Có 40 chân đầu ra GPIO trong Raspberry Pi 2. Nhưng trong số 40, chỉ có 26 chân GPIO (GPIO2 đến GPIO27) có thể được lập trình. Một số chân này thực hiện một số chức năng đặc biệt. Với GPIO đặc biệt được đặt sang một bên, chúng tôi chỉ còn lại 17 GPIO. 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 Chân GPIO không được vượt quá 50mA. Để biết thêm về các chân GPIO, hãy xem: Đèn LED nhấp nháy với Raspberry 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
- Điện trở 220Ω hoặc 1KΩ (6)
- LED (8)
- Tụ điện 0,01µF
- Vi mạch 74HC595
- Bảng bánh mì
Sơ đồ mạch:
Thanh ghi dịch chuyển IC 74HC595:
Hãy nói về mã PIN của SHIFT REGISTER mà chúng tôi sẽ sử dụng ở đây.
Tên ghim |
Sự miêu tả |
Q0 - Q7 |
Chúng là các chân đầu ra (hình chữ nhật màu đỏ), nơi chúng ta nhận được dữ liệu 8 Bit song song. Chúng tôi sẽ kết nối tám đèn LED với chúng để xem đầu ra song song. |
Ghim dữ liệu (DS) |
Dữ liệu đầu tiên được gửi từng chút một đến chân này. Để gửi 1, chúng tôi kéo chân DATA lên cao và để gửi 0, chúng tôi sẽ kéo chân DATA xuống. |
Chốt đồng hồ (SHCP) |
Mỗi xung tại chân này buộc các thanh ghi phải nhận một bit dữ liệu từ chân DATA và lưu trữ nó. |
Đầu ra Shift (STCP) |
Sau khi nhận được 8 bit, chúng tôi cung cấp xung cho chân này để xem đầu ra. |
Luồng làm việc:
Chúng ta sẽ theo dõi Lưu đồ và viết chương trình đếm thập phân trong PYTHON. Khi chúng tôi chạy chương trình, chúng tôi thấy Đếm LED bằng Shift Register trong Raspberry Pi.
Giải thích 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 các chân GPIO4, GPIO5 và GPIO6 làm đầu ra
IO.setup (4, IO.OUT) IO.setup (5, IO.OUT) IO.setup (6, IO.OUT)
Lệnh này thực hiện vòng lặp 8 lần.
cho y trong phạm vi (8):
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.
Giải thích thêm về Chương trình được đưa ra trong Phần Mã Dưới đây. Chúng tôi có tất cả các hướng dẫn cần thiết để gửi dữ liệu đến SHIFT REGISTER ngay bây giờ.