التواصل بين اردوينو و Raspberry Pi باستخدام الاتصال التسلسلي

Raspberry Pi و Arduino هما أكثر لوحات مفتوحة المصدر شيوعًا في مجتمع الإلكترونيات. فهي ليست مشهورة فقط بين مهندسي الإلكترونيات ولكن أيضًا بين طلاب المدارس والهواة ، نظرًا لسهولتها وبساطتها. حتى أن بعض الأشخاص بدأوا للتو في الإعجاب بالإلكترونيات بسبب Raspberry Pi و Arduino. تتمتع هذه اللوحات بصلاحيات كبيرة ، ويمكن للمرء أن يبني مشروعًا معقدًا للغاية و Hi-fi في بضع خطوات بسيطة وبرمجة صغيرة.

لقد أنشأنا عددًا من مشاريع ودروس Arduino ، بدءًا من المشروعات البسيطة جدًا وحتى المعقدة. لقد أنشأنا أيضًا سلسلة دروس Raspberry Pi التعليمية ، حيث يمكن لأي شخص أن يبدأ التعلم من "نقطة الصفر". هذه مساهمة صغيرة في مجتمع الإلكترونيات من جانبنا وقد أثبتت هذه البوابة نفسها كمصدر تعليمي رائع للإلكترونيات. لذلك نحن اليوم نجمع هذين المجالين الرائعين معًا عن طريق Interfacing Arduino مع Raspberry Pi.

في هذا البرنامج التعليمي ، سننشئ اتصالًا تسلسليًا بين Raspberry Pi و Arduino Uno. يحتوي PI على 26 دبوس GPIO فقط وقنوات ADC صفرية ، لذلك عندما نقوم بمشاريع مثل الطابعة ثلاثية الأبعاد ، لا يستطيع PI القيام بجميع التفاعلات بمفرده. لذلك نحن بحاجة إلى المزيد من دبابيس الإخراج والوظائف الإضافية ، لإضافة المزيد من الوظائف إلى PI ، نقوم بإنشاء اتصال بين PI و UNO. مع ذلك يمكننا استخدام جميع وظائف UNO لأنها كانت وظائف PI.

Arduino عبارة عن منصة كبيرة لتطوير المشاريع ، حيث تحتوي على العديد من اللوحات مثل Arduino Uno و Arduino Pro mini و Arduino Due وما إلى ذلك ، وهي لوحات تعتمد على وحدة تحكم ATMEGA مصممة للمهندسين الإلكترونيين والهواة. على الرغم من وجود العديد من اللوحات على منصة Arduino ، إلا أن Arduino Uno حصل على العديد من التقدير لسهولة تنفيذ المشاريع. تعد بيئة تطوير البرامج القائمة على Arduino طريقة سهلة لكتابة البرنامج عند مقارنته بالبرامج الأخرى.

المكونات المطلوبة:

نحن هنا نستخدم Raspberry Pi 2 Model B مع نظام التشغيل Raspbian Jessie OS و Arduino Uno. تمت مناقشة جميع متطلبات الأجهزة والبرامج الأساسية ، المتعلقة بـ Raspberry Pi ، مسبقًا ، ويمكنك البحث عنها في مقدمة Raspberry Pi ، بخلاف ما نحتاج إليه:

• ربط دبابيس
• 220Ω أو 1KΩ المقاوم (2 قطعة)
• يؤدى
• زر

شرح الدائرة:

كما هو موضح في مخطط الدائرة أعلاه ، سنقوم بتوصيل UNO بمنفذ PI USB باستخدام كابل USB. هناك أربعة منافذ USB لـ PI ؛ يمكنك توصيله بأي واحد منهم. تم توصيل زر لتهيئة الاتصال التسلسلي و LED (يومض) للإشارة إلى إرسال البيانات.

شرح العمل والبرمجة:

اردوينو أونو الجزء:

لنبدأ أولاً ببرمجة UNO ،

قم بتوصيل UNO بجهاز الكمبيوتر أولاً ثم اكتب البرنامج (تحقق من قسم الرمز أدناه) في برنامج Arduino IDE وقم بتحميل البرنامج إلى UNO. ثم افصل UNO عن جهاز الكمبيوتر. قم بتوصيل UNO بـ PI بعد البرمجة وتوصيل مؤشر LED وزر بـ UNO ، كما هو موضح في مخطط الدائرة.

الآن يقوم البرنامج هنا بتهيئة الاتصال التسلسلي لـ UNO. عندما نضغط على الزر المرفق بـ UNO ، ترسل UNO بعض الأحرف إلى PI بشكل متسلسل من خلال منفذ USB. يومض مؤشر LED المتصل بـ PI للإشارة إلى الأحرف التي يتم إرسالها.

راسبيري باي الجزء:

بعد ذلك يتعين علينا كتابة برنامج لـ PI (تحقق من قسم الرمز أدناه) ، لتلقي هذه البيانات التي يتم إرسالها من قبل UNO. لذلك نحن بحاجة إلى فهم بعض الأوامر المذكورة أدناه.

سنقوم باستيراد ملف تسلسلي من المكتبة ، هذه الوظيفة تمكننا من إرسال أو استقبال البيانات بشكل تسلسلي أو عن طريق منفذ USB.

استيراد المسلسل

الآن ، نحتاج إلى تحديد منفذ الجهاز ومعدل البت لـ PI لتلقي البيانات من UNO دون أي أخطاء. يوضح الأمر أدناه أننا نقوم بتمكين الاتصال التسلسلي بمعدل 9600 بت في الثانية على منفذ ACM0.

ser = serial.Serial ('/ dev / ttyACM0'، 9600)

لمعرفة المنفذ الذي يتم توصيل UNO به ، انتقل إلى محطة PI وأدخل

ls / dev / tty *

سيكون لديك قائمة بجميع الأجهزة المتصلة على PI. الآن قم بتوصيل Arduino Uno بـ Raspberry Pi باستخدام كابل USB وأدخل الأمر مرة أخرى. يمكنك بسهولة تحديد منفذ UNO المرفق من القائمة المعروضة.

يتم استخدام الأمر أدناه كحلقة إلى الأبد ، باستخدام هذا الأمر ، سيتم تنفيذ التعليمات الموجودة داخل هذه الحلقة بشكل مستمر.

بينما 1:

بعد استلام البيانات بشكل متسلسل ، سنعرض الأحرف على شاشة PI.

طباعة (ser.readline ())

لذلك بعد الضغط على الزر المرفق بـ UNO ، سنرى الأحرف تتم طباعتها على شاشة PI. ومن ثم أنشأنا مصافحة اتصالات أساسية بين Raspberry Pi و Arduino.