Hvordan bruke Raspberry Pi GPIO Pins - Python Tutorial

Hvordan bruke Raspberry Pi GPIO Pins - Python Tutorial
En av de fantastiske egenskapene til Raspberry Pi er dens programmerbare pinner kjent som GPIO -pinner. Akkurat som en hvilken som helst mikrokontroller, kan disse GPIO -pinnene brukes som utgang eller inngangspinner for å kontrollere forskjellige kretsløp ved bruk av Raspberry Pi. Det offisielle språket for Raspberry Pi -operativsystemet er Python, så i denne opplæringen vil vi vise deg i detalj hvordan du bruker Raspberry Pi GPIO -pinner gjennom Python.

GPIO-pinner på Raspberry Pi-Python Tutorial

GPIO eller General-Purpose Input/Output Pins er nøkkelkomponenten i Raspberry Pi -brettet, siden du gjennom disse pinnene kan kontrollere hvilken som helst krets rett fra systemet ditt. I Raspberry Pi 4 er de 40 GPIO -pinner, som er fremhevet på bildet nedenfor:

PIN -etikettene vises på bildet nedenfor, og bare de pinnene som starter med navnet GPIO er programmerbare:

Følg dette for detaljer om disse pinnene, følg dette.

Hvordan bruke Raspberry Pi GPIO Pins - Python Tutorial

Raspberry Pi OS kommer med en forhåndsinstallert Python Redaktør ringte Thonny Python Ide som lar brukere kode GPIO -pinner i Python. Trinnene for å skrive en Python -kode ved hjelp av Thonny Python Redaktør er nevnt nedenfor med et eksempel:

Trinn 1: Åpne Python Editor
For å bruke Python -redaktøren, gå til Applikasjonsmeny, Velg “Programmering”Alternativ for å åpne Thonny Python Ide på Raspberry Pi Desktop.

De Thonny Python Grensesnitt vises på skjermen som vist nedenfor:

Trinn 2: Importere GPIO -modul
Å begynne å bruke GPIO -pinner, du må importere GPIO -bibliotek Bruke følgende kode.

Importer RPI.GPIO som GPIO

De GPIO -bibliotek brukes før du skriver koden siden den lar deg kontrollere GPIO -pinner. Dette biblioteket er allerede installert som standard på Raspberry Pi -systemet.

Ved å bruke denne kommandoen importerer vi bare denne RPI.GPIO -modul og kaller det som GPIO slik at vi bare kan bruke GPIO i stedet for å skrive hele navnet igjen og igjen i koden.

Trinn 3: Importer tid og konfigurere GPIO
Nå, for vårt eksempel, må du importere Tidsmodul og angi GPIO -pinnene ved å bruke følgende kode, da dette vil hjelpe deg senere i koden til å bruke tidsbegrensninger og bruke GPIO PIN -koden senere i koden.

Importer tid
GPIO.SetMode (GPIO.BCM)

Merk: BCM med GPIO i kommandoen representerer Broadcom -kanalnumrene på pinner:

Broadcom -kanalnummeret er fikset for eksempel noen GPIO -tall deles nedenfor:

Fysisk tavlepinne nummer GPIO -nummer
PIN 11 17
PIN 12 18
Pin 13 27
PIN 15 22

Se det ovennevnte GPIO -bord for ytterligere veiledning.

Trinn 4: PIN -konfigurasjon
Nå er det til slutt på tide å tenke på hva du er interessert i å bruke GPIO -pinner. Hvis du må vise utdataene ved hjelp av GPIO -pinner, må du konfigurere GPIO som en utgangspinne, og hvis du bruker en sensor eller en enhet som må festes som en inngangsenhet, konfigurerer du pinnen som inngangspinnen som for eksempel slik som som en slik som GPIO.Oppsett (22, GPIO.I).

I eksemplet nedenfor bruker jeg GPIO 17 (som er PIN -nummer 11 på tavlen) som en utgang fordi jeg vil bruke denne pinnen til å lyse opp LED.

GPIO.Oppsett (17, GPIO.UTE)

Trinn 5: Skriv kode
Koden nedenfor kan brukes til å veksle LED på Raspberry Pi. Du kan bruke den samme koden eller bruke en annen fordi koden er gitt for din veiledning.

Siden jeg veksler eller blinker på LED i 30 ganger, så "til”Loop brukes. Videre GPIO.HØY brukes til å slå på LED. De tid.sove brukes til å holde staten for 1 andre før du slår av LED ved hjelp av GPIO.Lav kode:

Merk: Du kan endre pin -nummer og tid for LED -blinking etter ditt valg.

for jeg i rekkevidde (30):
GPIO.utgang (17, GPIO.HØY)
tid.søvn (1)
GPIO.utgang (17, GPIO.LAV)
tid.søvn (1)

Trinn 6: Lagre filen
Etter å ha fullført koden, lagre filen ved å bruke "Lagre”Knapp fra menylinjen.

Velg et passende navn for filen din. I mitt tilfelle er det “python_code”.

Trinn 7: Bygg kretsen
Nå er kodingsdelen fullført, det er nå på tide å teste koden. Før det må du imidlertid opprette en krets ved hjelp av koden du nettopp opprettet i trinnene ovenfor.

Følg retningslinjene som er gitt nedenfor: for å lage kretsen for LED -blinking:

  • De positiv terminal av en LED er koblet til GPIO 17 (pinne 11 om bord) og negativ terminal av LED er koblet til Bakke (Pin 6 ombord).
  • En motstand er koblet til den positive terminalen til lysdioden slik at lysdioden ikke brenner på grunn av overdreven spenning. Hvis du bruker LED med en innebygd motstand, kan du hoppe over motstanden.

Følg den undergitte kretsen for et bedre bilde.

Trinn 8: Kjør koden
Når kretsen er fullført, kan du kjøre koden ved å bruke "Løpe”-Knappen på Thonny IDE for å se om lysdioden begynner å blinke.

Produksjon:
Utgangen fra koden min kan sees i bildet nedenfor, LED har blinket 30 ganger med en sekunds forsinkelse mellom hver Av og stat.

Merk: I kretsen nedenfor har jeg brukt en LED med en innebygd motstand, så ingen egen motstand er festet.

Det er alt for denne guiden, på en lignende måte kan andre komplekse kretser også bygges og kan kontrolleres av Python med Raspberry Pi.

Konklusjon

Raspberry Pi har en standard Python -redaktør kjent som Thonny Python Ide som kan brukes til å skrive forskjellige Python -koder. For å kontrollere Raspberry Pi GPIO -pinnene, må brukerne bare importere "RPI.GPIObibliotek i Python -kode og bare konfigurer pinnene som en utgang eller inngangspinne ved hjelp av GPIO -nummeret. Etter det kan de skrive Python -koden for å utføre enhver handling som LED -blink som allerede er vist i de ovennevnte retningslinjene.