- Components necessaris:
- Esquema de connexions:
- Registre de canvis IC 74HC595:
- Flux de treball:
- Explicació de la programació:
Raspberry Pi és una placa basada en processadors d'arquitectura ARM dissenyada per a enginyers electrònics i aficionats. El PI és ara una de les plataformes de desenvolupament de projectes amb més confiança. Amb una velocitat de processador més alta i 1 GB de RAM, el PI es pot utilitzar per a molts projectes de gran perfil com el processament d’imatges i Internet de les coses.
Per fer qualsevol projecte de gran perfil, cal entendre les funcions bàsiques de PI. Cobrirem totes les funcionalitats bàsiques de Raspberry Pi en aquests tutorials. A cada tutorial parlarem d'una de les funcions de PI. Al final d'aquesta sèrie de tutorials de Raspberry Pi, ja podreu fer projectes de gran perfil. Consulteu els tutorials següents:
- Introducció a Raspberry Pi
- Configuració de Raspberry Pi
- LED intermitent
- Interfície de botons Raspberry Pi
- Generació Raspberry Pi PWM
- Control del motor de corrent continu mitjançant Raspberry Pi
- Control del motor pas a pas amb Raspberry Pi
En aquest tutorial de registre de canvis de Raspberry Pi, registrarem Interface Shift Register amb Pi. PI té 26 pins GPIO, però quan fem projectes com la impressora 3D, els pins de sortida proporcionats per PI no són suficients. Per tant, necessitem més pins de sortida, per afegir més pins de sortida a PI, hi afegim Shift Register Chip. Un xip Shift Register pren les dades de la placa PI en sèrie i dóna sortida paral·lela. El xip és de 8 bits, de manera que el xip pren 8 bits de PI en sèrie i, a continuació, proporciona la sortida lògica de 8 bits a través de 8 pins de sortida.
Per al registre de desplaçament de 8 bits, farem servir IC 74HC595. És un xip de 16 PIN. La configuració del pin del xip s'explica més endavant a continuació en aquest tutorial.
En aquest tutorial, utilitzarem tres pins GPIO de PI per obtenir vuit sortides del Shift Register Chip. Recordeu que els PINS del xip són només per a la sortida, de manera que no podem connectar cap sensor a la sortida del xip i esperem que el PI els llegeixi. Els LED es connecten a la sortida del xip per veure les dades de 8 bits enviades des de PI.
Anem a discutir una mica sobre els pins GPIO de Raspberry Pi abans d’anar més lluny,
Hi ha 40 pins de sortida GPIO al Raspberry Pi 2. Però de 40, només es poden programar 26 pins GPIO (GPIO2 a GPIO27). Alguns d’aquests pins realitzen algunes funcions especials. Amb GPIO especial deixat de banda, només ens queden 17 GPIO. Cadascun d’aquests 17 pins GPIO pot proporcionar un màxim de 15 mA de corrent. I la suma de corrents de tots els pins GPIO no pot superar els 50 mA. Per obtenir més informació sobre els pins GPIO, consulteu: LED parpellejant amb Raspberry Pi
Components necessaris:
Aquí fem servir Raspberry Pi 2 Model B amb Raspbian Jessie OS. Tots els requisits bàsics de maquinari i programari s’han comentat prèviament. Podeu consultar-los a la introducció de Raspberry Pi, a part d’això que necessitem:
- Pins de connexió
- Resistència de 220Ω o 1KΩ (6)
- LED (8)
- Condensador de 0,01µF
- 74HC595 IC
- Taula de pa
Esquema de connexions:
Registre de canvis IC 74HC595:
Parlem dels PINS de SHIFT REGISTER que farem servir aquí.
|
Nom del pin |
Descripció |
|
Q0 - Q7 |
Són els pins de sortida (rectangle vermell), on obtenim dades de 8 bits en paral·lel. Connectarem vuit LED per veure la sortida paral·lela. |
|
Pin de dades (DS) |
Les primeres dades s’envien bit a bit a aquest pin. Per enviar-ne 1, tirem cap amunt del pin DATA i, per enviar 0, farem baixar el pin DATA. |
|
Pin del rellotge (SHCP) |
Cada impuls d'aquest pin obliga els registres a agafar un bit de dades del pin DATA i emmagatzemar-los. |
|
Sortida de canvi (STCP) |
Després de rebre 8 bits, proporcionem pols a aquest pin per veure la sortida. |
Flux de treball:
Seguirem el diagrama de flux i escriurem un programa de comptador decimal a PYTHON. Quan executem el programa, veiem el recompte de LED mitjançant Shift Register a Raspberry Pi.
Explicació de la programació:
Un cop tot estigui connectat segons el diagrama del circuit, podem activar el PI per escriure el programa en PYHTON.
Parlarem de poques ordres que farem servir al programa PYHTON, Importarem un fitxer GPIO de la biblioteca, la funció següent ens permet programar pins GPIO de PI. També estem canviant el nom de "GPIO" per "IO", de manera que al programa sempre que vulguem referir-nos als pins GPIO utilitzarem la paraula "IO".
importar RPi.GPIO com a IO
De vegades, quan els pins GPIO, que estem intentant utilitzar, poden estar fent algunes altres funcions. En aquest cas, rebrem avisos mentre executem el programa. L'ordre següent indica al PI que ignori les advertències i que continuï amb el programa.
IO.setwarnings (fals)
Podem referir els pins GPIO de PI, ja sigui pel número de pin a bord o pel seu número de funció. Igual que el "PIN 29" al tauler és "GPIO5". Així doncs, aquí expliquem que aquí representarem el passador per "29" o "5".
IO.setmode (IO.BCM)
Estem configurant els pins GPIO4, GPIO5 i GPIO6 com a sortida
IO.setup (4, IO.OUT) IO.setup (5, IO.OUT) IO.setup (6, IO.OUT)
Aquesta ordre executa el bucle 8 vegades.
per a l'interval (8):
Mentre que 1: s'utilitza per al bucle infinit. Amb aquesta ordre, les sentències dins d'aquest bucle s'executaran contínuament.
A la secció de codi següent trobareu més explicacions sobre el programa. Tenim totes les instruccions necessàries per enviar les dades al SHIFT REGISTER ara.