Raspberry Pi هو لوحة قائمة على معالج معماري ARM مصممة لمهندسي الإلكترونية والهواة. يعد PI أحد أكثر منصات تطوير المشاريع الموثوقة الموجودة حاليًا. بفضل سرعة المعالج العالية وذاكرة الوصول العشوائي (RAM) التي تبلغ 1 جيجابايت ، يمكن استخدام PI للعديد من المشاريع البارزة مثل معالجة الصور وإنترنت الأشياء.
للقيام بأي من المشاريع البارزة ، يحتاج المرء إلى فهم الوظائف الأساسية لـ PI. سنغطي جميع الوظائف الأساسية لـ Raspberry Pi في هذه الدروس. سنناقش في كل درس تعليمي إحدى وظائف PI. بنهاية سلسلة دروس Raspberry Pi التعليمية هذه ، ستكون قادرًا على القيام بمشاريع رفيعة المستوى بنفسك. اذهب من خلال الدروس أدناه:
- الابتداء مع Raspberry Pi
- تكوين Raspberry Pi
- وميض LED
- واجهة Raspberry Pi Button
- جيل Raspberry Pi PWM
- التحكم في محرك التيار المستمر باستخدام Raspberry Pi
- تحكم في محرك متدرج مع Raspberry Pi
في هذا البرنامج التعليمي لسجل Raspberry Pi ، سنقوم بتسجيل واجهة Shift مع Pi. يحتوي PI على 26 دبوس GPIO ، ولكن عندما نقوم بمشاريع مثل الطابعة ثلاثية الأبعاد ، فإن دبابيس الإخراج التي يوفرها PI لا تكفي. لذلك نحن بحاجة إلى المزيد من دبابيس الإخراج ، لإضافة المزيد من دبابيس الإخراج إلى PI ، نضيف Shift Register Chip. تأخذ شريحة Shift Register البيانات من لوحة PI بشكل تسلسلي وتعطي إخراجًا متوازيًا. تبلغ الرقاقة 8 بت ، لذا تأخذ الرقاقة 8 بت من PI بشكل متسلسل ثم توفر خرج منطقي 8 بت من خلال 8 دبابيس إخراج.
بالنسبة لسجل إزاحة 8 بت ، سنستخدم IC 74HC595. إنها شريحة 16 PIN. تم شرح تكوين دبوس الشريحة لاحقًا في هذا البرنامج التعليمي.
في هذا البرنامج التعليمي ، سوف نستخدم ثلاثة دبابيس GPIO من PI للحصول على ثمانية مخرجات من Shift Register Chip. تذكر هنا أن PINS للرقاقة مخصصة للإخراج فقط ، لذلك لا يمكننا توصيل أي مستشعرات بمخرجات الشريحة ونتوقع أن يقرأها PI. يتم توصيل مصابيح LED عند إخراج الشريحة لرؤية بيانات 8 بت المرسلة من PI.
سنناقش قليلاً حول Raspberry Pi GPIO Pins قبل المضي قدمًا ،
يوجد 40 دبوس إخراج GPIO في Raspberry Pi 2. ولكن من بين 40 ، يمكن برمجة 26 دبوسًا فقط من GPIO (GPIO2 إلى GPIO27). تؤدي بعض هذه المسامير بعض الوظائف الخاصة. مع وضع GPIO الخاص جانباً ، يتبقى لدينا 17 GPIO فقط. يمكن لكل من 17 GPIO pin هذه توصيل تيار 15mA كحد أقصى. ولا يمكن أن يتجاوز مجموع التيارات من جميع دبابيس GPIO 50 مللي أمبير. لمعرفة المزيد عن دبابيس GPIO ، انتقل إلى: وميض LED مع Raspberry Pi
المكونات المطلوبة:
نحن هنا نستخدم Raspberry Pi 2 Model B مع نظام التشغيل Raspbian Jessie OS. تمت مناقشة جميع متطلبات الأجهزة والبرامج الأساسية مسبقًا ، يمكنك البحث عنها في مقدمة Raspberry Pi ، بخلاف ما نحتاج إليه:
- ربط دبابيس
- 220Ω أو 1KΩ المقاوم (6)
- ال اي دي (8)
- 0.01 درجة فهرنهايت مكثف
- 74HC595 إيك
- مجلس الخبز
مخطط الرسم البياني:
سجل التحول IC 74HC595:
دعنا نتحدث عن PINS الخاص بـ SHIFT REGISTER الذي سنستخدمه هنا.
|
اسم الدبوس |
وصف |
|
Q0 - Q7 |
هم دبابيس الإخراج (المستطيل الأحمر) ، حيث نحصل على 8 بت بيانات متوازية. سنقوم بتوصيل ثمانية مصابيح LED بهم لرؤية الإخراج المتوازي. |
|
دبوس البيانات (DS) |
يتم إرسال البيانات الأولى شيئا فشيئا إلى هذا الدبوس. لإرسال 1 ، نقوم بسحب دبوس البيانات عاليًا ولإرسال 0 سنقوم بسحب دبوس البيانات لأسفل. |
|
دبوس الساعة (SHCP) |
كل نبضة في هذا الدبوس تجبر السجلات على أخذ جزء واحد من البيانات من دبوس البيانات وتخزينها. |
|
إخراج التحول (STCP) |
بعد تلقي 8 بتات ، نوفر نبضًا لهذا الدبوس لرؤية الإخراج. |
تدفق العمل:
سوف نتبع مخطط التدفق ونكتب برنامج عداد عشري في PYTHON. عندما نقوم بتشغيل البرنامج ، نرى عد LED باستخدام Shift Register في Raspberry Pi.
شرح البرمجة:
بمجرد توصيل كل شيء وفقًا لمخطط الدائرة ، يمكننا تشغيل PI لكتابة البرنامج في PYHTON.
سنتحدث عن بعض الأوامر التي سنستخدمها في برنامج PYHTON ،
سنقوم باستيراد ملف GPIO من المكتبة ، وتمكننا الوظيفة أدناه من برمجة دبابيس GPIO في PI. نقوم أيضًا بإعادة تسمية "GPIO" إلى "IO" ، لذلك في البرنامج عندما نريد الإشارة إلى دبابيس GPIO ، سنستخدم كلمة "IO".
استيراد RPi.GPIO كـ IO
في بعض الأحيان ، عندما تقوم دبابيس GPIO ، التي نحاول استخدامها ، ببعض الوظائف الأخرى. في هذه الحالة ، سوف نتلقى تحذيرات أثناء تنفيذ البرنامج. يخبر الأمر أدناه PI بتجاهل التحذيرات ومتابعة البرنامج.
تحذيرات IO.set (خطأ)
يمكننا إحالة دبابيس GPIO الخاصة بـ PI ، إما عن طريق رقم التعريف الشخصي على اللوحة أو عن طريق رقم وظيفتها. مثل "PIN 29" على السبورة هو "GPIO5". لذلك نقول هنا إما أننا سنمثل الدبوس هنا بـ "29" أو "5".
IO.setmode (IO.BCM)
نحن نضع دبابيس GPIO4 و GPIO5 و GPIO6 كإخراج
IO.setup (4، IO.OUT) IO.setup (5، IO.OUT) IO.setup (6، IO.OUT)
هذا الأمر ينفذ الحلقة 8 مرات.
لص في النطاق (8):
بينما 1: يستخدم للحلقة اللانهائية. باستخدام هذا الأمر ، سيتم تنفيذ التعليمات الموجودة داخل هذه الحلقة بشكل مستمر.
مزيد من الشرح للبرنامج يرد في قسم التعليمات البرمجية أدناه. لدينا جميع التعليمات اللازمة لإرسال البيانات إلى SHIFT REGISTER الآن.