Raspberry Pi:Примеры/Библиотека WiringPi/Gertboard и WiringPi/Подключение к Gertboard

Содержание

Введение

Продукты

Операционная система

Настройка

Основы Linux

Аппаратные средства

Неисправности

Типовые проблемы

Часто возникающие вопросы

Библиотеки

Примеры

Перевод: Максим Кузьмин

Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.

Gertboard и WiringPi: Подключение к Gertboard

Хотя на Gertboard есть светодиоды и кнопки, ее настоящее предназначение – безопасное подключение Pi к внешним устройствам, и для этого у нее имеется ряд специальных компонентов. Давайте рассмотрим их поподробней.

• Во-первых, на Gertboard есть 12 буферных контактов – их можно по отдельности настраивать на ввод или вывод данных. Будучи настроенными на ввод, они могут принимать до 3,3 вольт, а будучи настроенными на вывод, они могут тянуть (или быть источниками) силу тока до 20 мА каждый.
• Во-вторых, на Gertboard есть 6 входных контактов, ведущих к чипу ULN2803A – это составной транзистор Дарлингтона. Эти выходные контакты (с открытым коллектором) могут тянуть суммарно до 500 мА. Их можно использовать для управления реле, маленькими моторами и маленькими лампами накаливания.
• В-третьих, на плате есть драйвер двигателя, с помощью которого можно управлять коллекторным мотором (работающим на постоянном токе) – вперед, назад и на скорости, которую можно менять при помощи ШИМ. * В-четвертых, на Gertboard есть АЦ-конвертер и ЦА-конвертер. Их мы тоже рассмотрим, но позднее.

Буферные контакты ввода/вывода

Эти контакты – своего рода расширения для GPIO-контактов Pi, но сигнал к ним идет через буферные чипы 72х244. Это служит защите Pi, потому что дешевле взорвать один из этих чипов, чем всю Pi...

С их помощью можно управлять девайсами с 3,3-вольтовой логикой, маленькими светодиодами и сенсорными переключателями. Но нужно помнить, что они ограничены входным напряжением в 3,3 вольта и выходной силой тока в 20 мА.

На этой картинке – 3 светодиода, подключенных к буферным контактам Buf4, Buf5 и Buf6, а также 2 кнопки, подключенные к Buf1 и Buf2. Первые две буферные перемычки выставлены на вывод данных. У двух кнопок есть подтягивающие резисторы, подключенные к линии с +3,3 вольтами – это нужно для того, чтобы данные, идущие к буферным чипам 74x244, не «прыгали», когда кнопка находится в ненажатом состоянии. Будучи нажатой, кнопка подключает входной контакт к линии с 0 вольтами – в итоге, как и у кнопок на Gertboard, если кнопка нажата, считывается HIGH (или «1»), а если нет, то LOW (или «0»). Макетная плата берет 3,3 вольта и 0 вольт от Gertboard (через белый и черный провода).

В данном случае я запустил ту же программу, что и раньше (т.е. «buttons.c»), но теперь две кнопки на макетной плате управляют двумя светодиодами на макетной плате, а одна кнопка на Gertboard управляет третьим светодиодом на макетной плате.

Обратите внимание, что здесь используются RGB-светодиоды, каждый из которых требует 80 мА, однако у них есть собственные буферные транзисторы, управляемые входными буферными контактами на Gertboard.

Ниже – схема того, как должны быть подключены кнопки и светодиоды. На фото все выглядит немного по-другому, потому что используются другие компоненты.

Итого

• Внешние буферные контакты (Buf1, Buf2 и т.д.) – это, по сути, GPIO-контакты Pi, но в сигнал в них идет через буфер, чтобы защитить Pi от некорректного использования
• У входных контактов нет ни стягивающих, ни подтягивающих резисторов, поэтому, если потребуется, их нужно будет подключить
• Используя контакты BufX на Gertboard, не забывайте выставить буферные перемычки в правильное положение