Jak używać Pins Raspberry Pi GPIO - samouczek Python

Jak używać Pins Raspberry Pi GPIO - samouczek Python
Jedną z niesamowitych cech Raspberry Pi są jego programowalne szpilki znane jako szpilki GPIO. Podobnie jak każdy mikrokontroler, te piny GPIO mogą być używane jako piny wyjściowe lub wejściowe do sterowania różnymi obwodami za pomocą Raspberry Pi. Językiem urzędowym systemu operacyjnego Raspberry Pi jest Python, więc w tym samouczku pokażemy szczegółowo, jak używać pinów Raspberry Pi GPIO przez Python.

Pinsy GPIO na samouczku Raspberry Pi-Python

GPIO lub ogólne piny wejściowe/wyjściowe są kluczowym elementem płyty Raspberry Pi, ponieważ za pośrednictwem tych pinów możesz kontrolować dowolny obwód z systemu. W Raspberry Pi 4 są to 40 pinów GPIO, które są podświetlone na poniższym obrazku:

Etykiety PIN są pokazane na poniższym obrazku, a tylko te piny, które zaczynają się od nazwy GPIO, są programowalne:

Aby uzyskać szczegółowe informacje na temat nagłówków tych pinów, śledź to.

Jak używać Pins Raspberry Pi GPIO - samouczek Python

Raspberry Pi OS jest wyposażony w wstępnie zainstalowany Pyton Redaktor nazywany Thonny Python Ide co pozwala użytkownikom kodować Piny GPIO W Python. Kroki do napisania kodu Pythona za pomocą Thonny Python Edytor jest wspomniany poniżej z przykładem:

Krok 1: Otwórz redaktor Python
Aby użyć redaktora Pythona, przejdź do Menu aplikacji, Wybierz "Programowanie„Opcja otwarcia Thonny Python Ide na pulpicie Raspberry Pi.

Thonny Python Interfejs pojawi się na ekranie, jak pokazano poniżej:

Krok 2: Importowanie modułu GPIO
Aby zacząć używać Piny GPIO, musisz zaimportować Biblioteka GPIO Korzystanie z następującego kodu.

Importuj RPI.GPIO jako GPIO

Biblioteka GPIO jest używany przed napisaniem kodu, ponieważ pozwala on kontrolować Piny GPIO. Ta biblioteka jest już domyślnie zainstalowana w systemie Raspberry Pi.

Korzystając z tego polecenia, po prostu importujemy ten RPI.Moduł GPIO i nazywa go GPIO, abyśmy po prostu użyć GPIO Zamiast pisać całe imię wielokrotnie w kodzie.

Krok 3: Zaimportuj czas i skonfiguruj GPIO
Teraz, dla naszego przykładu, musisz zaimportować Moduł czasowy i ustaw piny GPIO za pomocą następującego kodu, ponieważ pomoże to później w kodzie, aby użyć ograniczeń czasowych i korzystania z PIN GPIO w dalszej części kodu.

czas importu
GPIO.setMode (GPIO.BCM)

Notatka: BCM z GPIO w poleceniu reprezentuje liczbę kanałów Broadcom Pins:

Numer kanału Broadcom jest ustalony na przykład niektóre liczby GPIO są udostępniane poniżej:

Fizyczny numer PIN tablicy Numer GPIO
Pin 11 17
Pin 12 18
Pin 13 27
Pin 15 22

Zobacz powyższe Tabela GPIO Aby uzyskać dalsze wskazówki.

Krok 4: Konfiguracja PIN
Teraz wreszcie nadszedł czas, aby pomyśleć o tym, co chcesz użyć Piny GPIO. Jeśli musisz wyświetlić wyjście za pomocą pinów GPIO, musisz skonfigurować GPIO jako styk wyjściowy, a jeśli używasz jakiegoś czujnika lub urządzenia, które należy podłączyć jako urządzenie wejściowe, skonfiguruj pin jako pin wejściowy, taki jak pin wejściowy GPIO.konfiguracja (22, GPIO.W).

W poniższym przykładzie używam GPIO 17 (który jest numer 11 na płycie) jako wyjście, ponieważ użyję tego pinu, aby oświetlić diodę LED.

GPIO.konfiguracja (17, GPIO.NA ZEWNĄTRZ)

Krok 5: Kod napisz
Poniższy kod można wykorzystać do przełączania diody LED na Raspberry Pi. Możesz użyć tego samego kodu lub użyć innego, ponieważ kod jest dostarczany dla twoich wskazówek.

Ponieważ przełączam się lub mrugam na 30 razy LED, więc ”Do„Pętla jest używana. Ponadto GPIO.WYSOKI służy do włączenia diody LED. czas.spać służy do utrzymywania stanu 1 na drugim miejscu przed wyłączeniem diody LED za pomocą GPIO.Niski kod:

Notatka: Możesz zmienić numer PIN i czas migania LED według wyboru.

Dla I w zakresie (30):
GPIO.Wyjście (17, GPIO.WYSOKI)
czas.sen (1)
GPIO.Wyjście (17, GPIO.NISKI)
czas.sen (1)

Krok 6: Zapisz plik
Po wypełnieniu kodu zapisz plik za pomocą „Ratować”Przycisk z paska menu.

Wybierz odpowiednią nazwę pliku. W moim przypadku jest to „Python_code".

Krok 7: Zbuduj obwód
Teraz część kodowania jest zakończona, nadszedł czas, aby przetestować kod. Jednak wcześniej musisz utworzyć obwód za pomocą kodu, który właśnie utworzyłeś w powyższych krokach.

Aby utworzyć obwód do migania LED, postępuj zgodnie z wytycznymi podanymi poniżej:

  • Pozytywny terminal diody LED jest połączone GPIO 17 (pin 11 na pokładzie) i Negatywny terminal diody LED jest połączone z Grunt (Pin 6 na pokładzie).
  • Rezystor jest podłączony do dodatniego zacisku diody LED, aby dioda LED nie pali się z powodu nadmiernego napięcia. Jeśli używasz diody LED z rezystorem wbudowanym, możesz pominąć rezystor.

Podążaj za obwodem poniżej, aby uzyskać lepszy obraz.

Krok 8: Uruchom kod
Po zakończeniu obwodu możesz uruchomić kod za pomocą „Uruchomić”Przycisk na Thonny Ide, aby sprawdzić, czy dioda LED zaczyna się migać.

Wyjście:
Dane wyjściowe mojego kodu można zobaczyć na poniższym obrazie, dioda LED mrugnęła 30 razy z jednym sekundowym opóźnieniem między każdym Wyłączony I NA państwo.

Notatka: W poniższym obwodzie użyłem diody LED z wbudowanym rezystorem, więc nie jest przymocowany osobny rezystor.

To wszystko dla tego przewodnika, w podobny sposób można również zbudować inne złożone obwody i mogą być kontrolowane przez Pythona za pomocą Raspberry Pi.

Wniosek

Raspberry Pi ma domyślny redaktor Python znany jako Thonny Python Ide które można użyć do pisania różnych kodów Pythona. Aby kontrolować szpilki Raspberry Pi GPIO, użytkownicy muszą po prostu zaimportować „RPI.GPIO" biblioteka w Kod Pythona i po prostu skonfiguruj piny jako wyjście lub pin wejściowy za pomocą numeru GPIO. Następnie mogą napisać kod Pythona, aby wykonać dowolne działanie, takie jak miganie LED, już pokazane w powyższych wytycznych.