Jak zaprogramować Raspberry Pi do sterowania oświetleniem LED

Reklama

Zaczynanie od Raspberry Pi może być ekscytującym doświadczeniem. Początkującemu nigdy nie było łatwiej zacząć od programowania i elektroniki.

Jednym łatwym projektem jest stworzenie prostego obwodu z dwiema diodami LED i sterowanie jedną z nich za pomocą kodu. Oto jak to zrobić!

Wymagane komponenty

Przed rozpoczęciem upewnij się, że masz system operacyjny na swoim komputerze Pi. Instalowanie Raspbian przez NOOBS Jak NOOBS dla Raspberry Pi może pomóc początkującym użytkownikomW Raspberry Pi jest coś, co może po prostu zniechęcić: do tej pory konfigurowanie go nie było szczególnie przyjazne dla użytkownika. NOOBS ma to zmienić! Czytaj więcej jest zdecydowanie najszybszym sposobem na rozpoczęcie pracy.

Uruchom komputer Pi i podłącz go do ekranu, myszy i klawiatury jak zwykły komputer stacjonarny. Alternatywnie możesz połącz się z Pi za pośrednictwem SSH Konfigurowanie Raspberry Pi do bezgłowego korzystania z SSHRaspberry Pi może akceptować polecenia SSH po podłączeniu do sieci lokalnej (przez Ethernet lub Wi-Fi), umożliwiając łatwą konfigurację. Korzyści płynące z SSH wykraczają poza zakłócanie codziennych badań ...

Czytaj więcej aby zaoszczędzić bałagan dodatkowych przewodów. Omówimy sposób sterowania diodami LED niezależnie od wybranej metody.

Gdy masz pewność, że Raspberry Pi uruchamia się poprawnie, wyłącz go ponownie podczas budowania obwodu, aby uniknąć uszkodzenia Pi.

Wraz z Raspberry Pi będziesz potrzebować:

1. Deska do krojenia
2. 2 x diody LED
3. 2 x rezystory (wszystko od 220 Ohm do 1 kOhm)
4. Kable przyłączeniowe

Jeśli masz swój Raspberry Pi z zestawem startowym, prawdopodobnie już będziesz mieć wszystko na tej liście. Teraz zbudujmy nasz obwód.

Prosty obwód LED

Skonfiguruj komponenty, jak pokazano na schemacie Fritzinga:

Ten obwód ma dwie rzeczy. The 5v i GND piny Pi dołączają się do Szyny zasilające płyty chlebowej.

Uwaga: Aby uzyskać lepszy obraz tego, czym jest deska do krojenia i jak ona działa, spójrz na nasz kurs zderzeniowy Co to jest deska do krojenia chleba i jak to działa? Szybki kurs zderzeniowyChcesz nauczyć się elektroniki dla majsterkowiczów? Być może otrzymałeś płytkę ścienną w zestawie startowym. Ale czym jest deska do krojenia chleba i jak to działa? Czytaj więcej .

Dwie szyny zasilające są połączone na końcu, a linia biegnie od pozytywny szyna zasilająca do pozytywny (anoda) strona dolnej diody LED. The negatywny strona LED jest przymocowana do rezystora, który jest ponownie podłączony do GND linia napięcia.

Górna dioda LED jest podłączona w inny sposób. Linia biegnie od pin 12 (GPIO18) Raspberry Pi na dodatnią stronę diody LED, która biegnie przez rezystor i wraca do GND szyna. Pin 12 to także GPIO18, choć brzmi myląco, nasz przewodnik po pinach Raspberry Pi GPIO Wszystko, co musisz wiedzieć o pinach GPIO Raspberry PiRaspberry Pi to fantastyczny mały komputer, ale co dokładnie robią piny GPIO (wejście / wyjście ogólnego przeznaczenia)? Krótko mówiąc, otwierają cały świat majsterkowania elektronicznego i wynalazków. Czytaj więcej pomoże wyjaśnić sprawę!

Nie ma znaczenia, w którą stronę ustawisz rezystory, ale ważne jest, aby diody LED były we właściwy sposób. Na szczęście łatwo jest stwierdzić, która strona jest która:

Po skonfigurowaniu wszystko powinno wyglądać mniej więcej tak:

Pamiętaj, że używam tutaj zewnętrznego klucza Wi-Fi, jest on potrzebny tylko wtedy, gdy cierpisz na klątwę słabego Wi-Fi!

Upewnij się, że wszystko jest poprawnie skonfigurowane, a następnie uruchom Raspberry Pi. Dioda LED podłączona bezpośrednio do styku 5 V powinna natychmiast się włączyć. Druga dioda LED to ta, którą będziesz kontrolować za pomocą kodu.

Metoda 1: Python przez IDLE

Jeśli używasz Raspberry Pi w trybie pulpitu, otwórz menu aplikacji w lewym górnym rogu ekranu i przejdź do Programowanie> Python 3 (IDLE). Spowoduje to otwarcie powłoki Python. Jeśli używasz trybu SSH, instrukcje znajdują się w dalszej części tego artykułu.

System operacyjny Raspbian jest wyposażony w już zainstalowany Python. Python jest doskonałym językiem programowania dla początkujących i tak jest wiele świetnych stron internetowych 5 najlepszych stron internetowych do nauki programowania w języku PythonChcesz nauczyć się programowania w języku Python? Oto najlepsze sposoby nauki języka Python online, z których wiele jest całkowicie darmowych. Czytaj więcej tam, aby pomóc Ci zacząć. Stworzymy razem krótkiego Pythona, ale jeśli wolisz pobrać gotowy skrypt, możesz skopiuj kod z Pastebin.

Możesz zaprogramować bezpośrednio w powłoce, ale byłoby miło stworzyć program, który możesz zapisać i użyć ponownie. Otwórz nowy plik, klikając Plik> Nowy plik.

Zamierzasz stworzyć prosty migać szkic, który włącza i wyłącza diodę LED. Aby rozpocząć, musisz zaimportować plik RPi. GPIO i czas moduły.

import RPi. GPIO jako GPIO. czas importu. 

Importowanie jako GPIO oszczędza ci wpisywania RPi. GPIO za każdym razem, a będziesz potrzebować czas moduł opóźnień między włączaniem i wyłączaniem diody LED. Teraz skonfiguruj pin GPIO.

GPIO.setmode (GPIO.BOARD) GPIO.setwarnings (False) ledPin = 12 GPIO.setup (ledPin, GPIO.OUT)

Skonfiguruj używane piny GPIO TABLICA numerację i ustaw ostrzeżenia GPIO na false. Nie martw się, jeśli nie zrozumiesz tego na tym etapie! Następnie ustaw swój ledPin być pinem 12 (GPIO18) twojego Pi. Na koniec ustaw ledPin na WYNIK. Teraz pin jest gotowy do sterowania diodą LED.

Błysk światła LED

Tworząc dla w pętli można kontrolować liczbę błysków diody LED. Wprowadź następujący kod, pamiętając o tym, aby wciąć go w ten sam sposób.

dla i w zakresie (5): wydrukuj („dioda LED się włącza”) czas GPIO. wyjście (ledPin, GPIO.HIGH) czas. sen (0,5) drukuj („dioda LED gaśnie”) LOW) czas. Sen (0,5)

Ta pętla działa pięć razy i za każdym razem będzie wydrukować do powłoki Pythona, co robi, zanim zmieni pin 12 na WYSOKI, a następnie włączanie diody LED NISKA, wyłączając pin. Następnie program kończy pracę automatycznie.

Zapisz swój program, a następnie wybierz Uruchom> Uruchom moduł z menu edytora. Twoja dioda LED powinna migać pięć razy!

Gratulacje! Utworzyłeś swój pierwszy program GPIO!

Metoda 2: Python przez SSH i Nano

Jeśli połączyłeś się z Raspberry Pi przez SSH, możesz utworzyć ten program z wiersza poleceń. Utwórz nowy skrypt w Nano wpisując:

sudo nano blink.py. 

Spowoduje to otwarcie nowego pliku w edytorze Nano o nazwie blink.py. Wprowadź ten sam kod jak powyżej, upewniając się, że wszystko wcina się poprawnie i zapisz program, naciskając Ctrl-X. Powoduje to wyświetlenie monitu o zapisanie u dołu ekranu.

Rodzaj y aby go zapisać i naciśnij, aby potwierdzić nazwę pliku. Spowoduje to powrót do wiersza poleceń. Możesz uruchomić swój program za pomocą polecenia Python:

python blink.py. 

Powinieneś zobaczyć migającą diodę LED i funkcję drukowania na ekranie.

Zanurz się głębiej dzięki większej liczbie projektów Raspberry Pi

Nauka sterowania diodami LED za pomocą kodu jest ważnym pierwszym krokiem w edukacji DIY. Ten poziom kodowania jest wszystkim, czego potrzebujesz dla wielu Początkowe projekty Raspberry Pi.

Oprócz tego, że świetnie nadaje się do domowej elektroniki, Raspberry Pi jest zdolny do wielu różnych rzeczy i działa przez nasz niesamowity przewodnik po Raspberry Pi Raspberry Pi: The Unofficial TutorialNiezależnie od tego, czy jesteś obecnym właścicielem Pi, który chce dowiedzieć się więcej, czy potencjalnym właścicielem tego urządzenia o wielkości karty kredytowej, nie jest to przewodnik, którego nie możesz przegapić. Czytaj więcej pomoże ci poradzić sobie z wieloma zastosowaniami tych małych komputerów.