Просмотр кода страницы Raspberry Pi:Примеры/Библиотека WiringPi/Quick2Wire и WiringPi/Плата-расширитель с 16 GPIO-контактами

{{Raspberry Pi панель перехода}}
{{Перевод от Сubewriter}}
{{Myagkij-редактор}}

{{Черновик}}

=Quick2Wire и WiringPi: Плата-расширитель на 16 GPIO-контактов<ref>[http://wiringpi.com/examples/quick2wire-and-wiringpi/the-16-pin-gpio-expansion-board/ wiringpi.com - The 16-pin GPIO expansion board]</ref>=

Если у вас нет '''I2C'''-модулей для '''Quick2Wire''', эту статью можно пропустить.

[[File:q2w-t3.jpg|center|frame|Цифровая плата-расширитель Quick2Wire c 16 GPIO-контактами; контакт 0 на порте A через 220-омовый резистор подключен к светодиоду]]

Эта плата-расширитель GPIO-контактов использует чип '''MCP23017'''. Он оснащен '''16''' дополнительными '''IO'''-контактами, которые вы можете использовать в своих программах аналогично тому, как используете GPIO-контакты на '''Raspberry Pi'''.

'''Примечание:''' В отличие от 8 GPIO-контактов на главной плате '''Quick2Wire''', эти контакты не имеют добавочных резисторов или другой защиты от перегрузок по напряжению, поэтому подключайте их только к 3,3-вольтовм устройствам.

Чтобы сделать пару тестов, давайте сначала подключим светодиод к '''0'''-ому контакту на '''порте A'''. В цепи выше светодиод подключен к этому контакту через '''220-омовый резистор''', а другая его ножка подключена к '''GND''' (т.е. '''0 вольтам''') на главной плате.

Далее пишем следующие команды:

<syntaxhighlight lang="bash" enclose="div">
gpio -x mcp23017:100:0x20 mode 100 out
gpio -x mcp23017:100:0x20 write 100 1
gpio -x mcp23017:100:0x20 write 100 0
</syntaxhighlight>

Они должны включить и выключить светодиод. Если этого не произошло, проверьте, все ли настроено правильно – правильной ли стороной подключен светодиод, а также правильный ли адрес для '''MCP23017''' выдает команда '''gpio i2cd''' (он должен быть '''«0x20»'''). Если адрес другой, то поставьте его вместо '''«0x20»''' в командах выше.

Что делают эти команды '''gpio''':
* Флаг '''-x''' говорит '''gpio''' использовать модуль-расширитель – в данном случае это '''MCP23017'''. 
* Параметры (разделены двоеточиями) для модуля '''MCP23017''' – это базовый номер для нового контакта (в данном случае это '''«100»''') и '''I2C'''-адрес чипа (в данном случае это '''«0x20»'''). 
* С этого момента вы можете использовать все стандартные команды '''gpio'''.

Здесь также можно воспользоваться вариацией скрипта для кнопки, который мы использовали при проверке главной платы:

<syntaxhighlight lang="bash" enclose="div">
gpio mode 0 in
while true; do gpio -x mcp23017:100:0x20 write 100 `gpio read 0`; done
</syntaxhighlight>

== Программа для мигания светодиодом (Blink) ==

В папке '''«examples» > «q2w»''' есть программа '''«blink-io.c»''' – это все та же программа для мигания светодиодом, адаптированная под плату-расширитель с '''16''' GPIO-контактами. Она будет мигать светодиодом при подключении к плате-расширителю.

Сравните между собой две этих программы (обычный '''«blink.c»''' и '''«blink-io.c»''' для платы-расширителя), чтобы понять, чем они отличаются. Затем скомпилируйте и запустите их:

<syntaxhighlight lang="bash" enclose="div">
gcc -Wall -oblink-io blink-io.c -lwiringPi
sudo ./blink-io
</syntaxhighlight>

== Тест с 10 светодиодами и 1 кнопкой ==

Для дополнительного теста я смастерил маленькую плату, к которой подключил блок с '''10''' светодиодами и одну маленькую кнопку.

[[File:mcp23017.jpg|center]]

Ниже – программа для проверки того, работает ли WiringPi с чипом-расширителем MKCP27013:

<syntaxhighlight lang="c" line="GESHI_NORMAL_LINE_NUMBERS|GESHI_FANCY_LINE_NUMBERS" enclose="div">
/*
 * binary.c:
 * Использование платы-расширителя Quick2Wire с 16 GPIO-контактами 
 *
 * Копирайт (c) 2012-2013 Гордон Хендерсон. <projects@drogon.net>
 ***********************************************************************
 */

#include <stdio.h>
#include <wiringPi.h>
#include <mcp23017.h>

#define Q2W_BASE        100

int main (void)
{
  int i, bit ;

  // включаем встроенные GPIO-контакты:
  wiringPiSetup () ;

  // подключаем к плате Quick2Wire чип MCP27013:
  mcp23017Setup (Q2W_BASE, 0x20) ;

  printf ("Raspberry Pi - Quick2Wire MCP23017 Test\n") ;
  //  "Тест для Raspberry Pi и Quick2Wire с чипом MCP23017"

  // задаем контакту для кнопки режим INPUT: 
  pinMode (0, INPUT) ;

  // задаем первым 10 контактам на Quick2Wire режим OUTPUT:
  for (i = 0 ; i < 10 ; ++i)
    pinMode (Q2W_BASE + i, OUTPUT) ;

  // задаем последнему контакту режим INPUT 
  // и включаем внутренний подтягивающий резистор:
  pinMode         (Q2W_BASE + 15, INPUT) ;
  pullUpDnControl (Q2W_BASE + 15, PUD_UP) ;

  for (;;)
  {
    for (i = 0 ; i < 1024 ; ++i)
    {
      for (bit = 0 ; bit < 10 ; ++bit)
        digitalWrite (Q2W_BASE + bit, i & (1 << bit)) ;

      while (digitalRead (0) == HIGH)           // пока кнопка нажата
        delay (1) ;

      if (digitalRead (Q2W_BASE + 15) == HIGH)  // пока кнопка не нажата
        delay (100) ;
    }
  }
  return 0 ;
}
</syntaxhighlight>

Это программа '''«binary.c»''', и она находится в папке '''«examples» > «q2w»'''. Компилируем ее и запускаем:

<syntaxhighlight lang="bash" enclose="div">
gcc -Wall -o binary binary.c -lwiringPi
sudo ./binary
</syntaxhighlight>

Нажимаем на главную кнопку, чтобы остановить счетчик, а затем жмем на кнопку, подключенную к светодиодной плате, чтобы он заработал быстрее. Светодиодная плата – это просто '''10''' светодиодов, добавочные резисторы и одна кнопка, через-провод-перемычку подключенные к '''GND (0 вольтам)''' на главной плате.

Обратите внимание, что эта программа использует обе кнопки: одна из них находится на главной плате '''Quick2Wire''', а другая – на маленькой тестовой плате с '''10''' светодиодами. Та, что на главной плате, будучи нажатой, возвращает '''«0» (т.е. LOW)''', а отпущенной – '''«1»'''. Та, что на маленькой плате, работает наоборот: будучи нажатой, возвращает '''«0»''', а отпущенной – '''«1»'''.

== Итого ==

Использование чипа-расширителя GPIO-контактов '''MCP23017''' – это просто. Нужно лишь сообщить [[Raspberry Pi:Библиотеки/WiringPi|WiringPi]] об использовании GPIO-расширителя, назначить базовые номера для '''16''' GPIO-контактов чипа-расширителя, а затем воспользоваться, как и раньше, функциями digitalRead(), digitalWrite() и pinMode().

=См.также=

=Внешние ссылки=

<references />