रास्पबेरी पीआई जीपीआईओ पिन के बारे में आपको जो कुछ पता होना चाहिए

रास्पबेरी पाई एक सस्ता और छोटा कंप्यूटर है जो कार्यों की एक विशाल श्रृंखला में सक्षम है, जिसमें शामिल हैं रेट्रो गेमिंग और एक होने के नाते होम मीडिया सेंटर . स्क्रैच और . दोनों के साथ, Pi का शिक्षा पर भी बहुत अधिक ध्यान है Minecraft Pi संस्करण युवाओं को कोड सीखने में मदद करने के लिए तैयार, और GPIO पिन ( सामान्य प्रयोजन इनपुट/आउटपुट ) DIY इलेक्ट्रॉनिक टिंकरिंग और आविष्कार की पूरी दुनिया खोलें।

रास्पबेरी पाई GPIO पिन क्या हैं?

इस लेख में, हम आपको पीआई के जीपीआईओ पिन के बारे में जानने के लिए आवश्यक सब कुछ बताएंगे: वे क्या कर सकते हैं, उनका उपयोग कैसे करें, और उनका उपयोग करते समय गलतियों से बचें।

शुरू करने से पहले एक नोट: पाई के विभिन्न संशोधन उनके पिन के साथ भिन्न हो सकते हैं! अपने बोर्ड में कुछ भी संलग्न करने से पहले, सुनिश्चित करें कि आप सही का उपयोग कर रहे हैं। जाँच करने का एक त्वरित तरीका टाइप करना है बाहर पिन आपके रास्पबेरी पाई के टर्मिनल में, जो आपके वर्तमान सेटअप का आरेख लाएगा।

GPIO पिन कंप्यूटर के सर्किट बोर्ड में एकीकृत होते हैं। उनके व्यवहार को उपयोगकर्ता द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है ताकि वे सेंसर से डेटा पढ़ सकें, और एल ई डी, मोटर और डिस्प्ले जैसे घटकों को नियंत्रित कर सकें। पाई के पुराने मॉडल में 26 GPIO पिन थे, जबकि नए मॉडल में सभी 40 हैं। यह चार्ट दिखाता है कि प्रत्येक पिन क्या करता है:

ऊपर दिए गए लेबल वाले आरेख में, आप देख सकते हैं कि विभिन्न प्रकार के GPIO पिन हैं जो विभिन्न उद्देश्यों की पूर्ति करते हैं। आप इस चार्ट का एक इंटरैक्टिव संस्करण यहां पा सकते हैं पिनआउट.xyz यह पहली भ्रमित करने वाली चीजों में से एक को भी रेखांकित करता है जिससे आपको जूझना होगा। प्रत्येक पिन में दो नंबर जुड़े होते हैं। इसका मंडल संख्या (वृत्त में संख्याएँ) और इसकी बीसीएम (ब्रॉडकॉम एसओसी चैनल) नंबर। जब आप अपना पायथन कोड लिखते हैं तो आप चुन सकते हैं कि किस सम्मेलन का उपयोग करना है:

# 1 - GPIO/BCM Numbering  
GPIO.setmode(GPIO.BCM)  
# 2 - Board Numbering  
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)

आप प्रत्येक प्रोजेक्ट में केवल एक सम्मेलन का उपयोग कर सकते हैं, इसलिए एक चुनें और उससे चिपके रहें। कोई भी परंपरा 'सही' नहीं है, इसलिए जो भी आपको सबसे ज्यादा समझ में आता है, उसके साथ जाएं। हालांकि, यह ध्यान देने योग्य है कि कुछ परिधीय GPIO/BCM नंबरिंग पर निर्भर करते हैं।

इस लेख के लिए, हम चिपके रहेंगे मंडल नंबरिंग तो पिन वास्तव में क्या करते हैं?

पावर पिन

चलो पावर पिन से शुरू करते हैं। रास्पबेरी पाई 5v (पिन 2 और 4) और 3.3v (पिन 1 और 17) दोनों पावर प्रदान कर सकती है। यह एक भी प्रदान करता है ज़मीन (GND) पिन ६, ९, १४, २०, २५, ३०, ३४, और ३९ पर सर्किट के लिए।

दुर्भाग्य से, इस बात का कोई एक जवाब नहीं है कि 5v पावर पिन कितना करंट खींच सकता है क्योंकि यह इस बात पर निर्भर करता है कि आप किस बिजली की आपूर्ति का उपयोग कर रहे हैं, और आपने अपने पाई से कौन से अन्य घटक जोड़े हैं। रास्पबेरी पाई 3 अपनी बिजली आपूर्ति से केवल 2.5A खींचेगा, और बूट अप और सामान्य हेडलेस ऑपरेशन के लिए लगभग 750mA की आवश्यकता होती है। इसका मतलब यह है कि यदि आप 2.5A बिजली की आपूर्ति का उपयोग कर रहे हैं, तो 5v पिन लगभग 1.7A अधिकतम करंट की आपूर्ति कर सकते हैं। हालांकि, यह पीआई के मॉडल के बीच भिन्न होता है, जैसा कि यह तालिका दिखाती है:

छवि क्रेडिट: raspberrypi.org

अधिकांश उपयोगकर्ताओं के लिए जो अभी पीआई के साथ शुरुआत कर रहे हैं, यह कोई समस्या नहीं होगी, लेकिन जब आप जीपीआईओ पिन के साथ अधिक समय बिताते हैं तो यह ध्यान में रखना चाहिए।

3.3v पिन कुछ हद तक सरल हैं, हाल ही में रास्पबेरी पाई संशोधन (मॉडल बी + आगे) के साथ . तक प्रदान करते हैं 500mA कुल, और पुराने मॉडल केवल . प्रदान करते हैं 50mA . ध्यान दें कि यह करंट अन्य सभी GPIO पिनों में भी साझा किया जाता है!

तो ये पिन आपके घटकों को शक्ति प्रदान कर सकते हैं, लेकिन वे बस इतना ही करते हैं। असली मजेदार चीजें बाकी पिनों से आती हैं।

मानक GPIO

ऊपर दिए गए चार्ट में, पावर पिन को नज़रअंदाज़ करते हुए, आप देखेंगे कि कुछ पिन अलग-अलग रंगों में चिह्नित हैं। हरे रंग के पिन मानक GPIO पिन हैं, और ये वही हैं जिनका उपयोग आप अधिकांश शुरुआती परियोजनाओं के लिए करेंगे। ये पिन 3.3v . में सक्षम हैं उत्पादन , जिसे पिन सेट करना भी कहा जाता है उच्च कोड में। जब एक आउटपुट पिन होता है कम इसका मतलब है कि यह केवल 0v प्रदान कर रहा है।

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वे एक लेने में भी सक्षम हैं इनपुट 3.3v तक, जिसे पिन इस रूप में पढ़ता है उच्च .

3.3v से अधिक के पिन प्रदान न करें: यह आपके पाई को तलने का एक त्वरित तरीका है!

एक साधारण प्रोजेक्ट में GPIO पिन का उपयोग शुरू करने के लिए एक महान मार्गदर्शिका के लिए, हमारे रास्पबेरी पाई GPIO प्रोजेक्ट के साथ शुरुआत करना आज़माएं।

जबकि हम इस लेख में कुछ पिनों को विशेष उपयोगों के साथ कवर करेंगे, आप किसी भी पिन का उपयोग कर सकते हैं पावर पिन, और पिन 27 और 28 . को छोड़कर नियमित GPIO पिन के रूप में।

पीडब्लूएम

पीडब्लूएम (पल्स चौड़ाई मॉडुलन) उन्हें कितनी शक्ति प्राप्त होती है, इसे नियंत्रित करने के लिए छोटी दालों को भेजकर मोटर, सर्वो और एल ई डी जैसे घटकों के साथ प्रयोग किया जाता है। हमने इसे अपने में एक Arduino के साथ इस्तेमाल किया एलईडी स्ट्रिप्स ट्यूटोरियल के लिए अंतिम गाइड .

पीआई पर पीडब्लूएम भी संभव है। पिन 12 (जीपीआईओ 18) और पिन 35 (जीपीआईओ 35) हार्डवेयर पीडब्लूएम सक्षम हैं, हालांकि पीआई पुस्तकालयों के माध्यम से सॉफ्टवेयर पीडब्लूएम भी प्रदान करने में सक्षम है जैसे कि सस्ता .

PWM के लिए आवश्यक कोड के परिचय के लिए, यह सरल एलईडी चमक ट्यूटोरियल आपको जाने में मदद करनी चाहिए।

यूएआरटी

पिन 8 और 10 (GPIO 14 और 15) UART पिन हैं, जिन्हें सीरियल पोर्ट का उपयोग करके Pi के साथ संचार करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ऐसी कुछ स्थितियां हैं जहां आप ऐसा करना चाह सकते हैं, लेकिन आपके Pi . से जुड़ने वाले अधिकांश शुरुआती लोगों के लिए SSH . के माध्यम से बिना सिर के या VNC . का उपयोग करना शायद आसान हो जाएगा।

यदि आप विस्तृत दृश्य में रुचि रखते हैं कि सीरियल पिन कैसे काम करते हैं, यह एक महान प्राइमर है .

एसपीआई

एसपीआई (सीरियल पेरिफेरल इंटरफेस बस) आरएफआईडी रीडर जैसे उपकरणों के साथ संचार करने का एक तरीका है जिसे हमने अपने DIY स्मार्ट लॉक में Arduino और RFID प्रोजेक्ट के साथ उपयोग किया था।

यह उपकरणों को रास्पबेरी पाई के साथ समकालिक रूप से संचार करने की अनुमति देता है, जिसका अर्थ है कि बहुत अधिक डेटा के बीच पारित हो सकता है गुरुजी तथा दास उपकरण। यदि आपने कभी a . का उपयोग किया है छोटी टच स्क्रीन आपके पाई के लिए, उन्होंने इस तरह से संचार किया।

छवि क्रेडिट: गैरेथ हाफक्री / फ़्लिकर.कॉम

रास्पबेरी पाई के लिए विभिन्न डिवाइस और एक्सटेंशन एचएटी हैं जो एसपीआई का उपयोग करते हैं, और यह आपकी परियोजनाओं को नियमित जीपीआईओ पिन की तुलना में अधिक हार्डवेयर के लिए खोल सकता है। हालाँकि, इसे काम करने के लिए काफी तारों की आवश्यकता होती है। पर एसपीआई का गहन अवलोकन है रास्पबेरी पाई फाउंडेशन वेबसाइट .

पिन 19, 21, 23, 24, 25 तथा 26 (GPIO 10, 9, 11, 8, GND, और GPIO 26) का उपयोग SPI डिवाइस से कनेक्ट करने के लिए किया जाता है, और ये सभी सुचारू संचालन के लिए आवश्यक हैं। सभी स्पेगेटी से बचने का एक अच्छा तरीका है कि आप एक प्रीमेड एक्सटेंशन खरीदें जैसे कि नब्ज हटो , जो आपके बोर्ड के शीर्ष पर फिट बैठता है और इसे एक एलईडी मैट्रिक्स और सेंसर पर एक विस्तृत सरणी प्रदान करता है। यह अब कई वर्षों से पसंदीदा रहा है, और सम था अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर उपयोग किया जाता है कुछ प्रयोग करने के लिए!

SPI प्रोटोकॉल रास्पियन पर मानक के रूप में सक्षम नहीं है, लेकिन इसे I2C के साथ raspi-config फ़ाइल में सक्षम किया जा सकता है।

I2C

I2C (इंटर-एकीकृत सर्किट) एसपीआई के समान है, लेकिन आमतौर पर इसे स्थापित करना और उपयोग करना आसान माना जाता है। यह अतुल्यकालिक रूप से संचार करता है, और आवश्यकतानुसार कई अलग-अलग उपकरणों को बनाए रखने में सक्षम है, बशर्ते कि उनमें से प्रत्येक के पास I2C बस में अद्वितीय पता स्थान हों। इस एड्रेसिंग सिस्टम के कारण, पाई को केवल दो I2C पिन --- पिन 3 (GPIO 2) और पिन 5 (GPIO 3) की आवश्यकता होती है, जिससे SPI की तुलना में इसका उपयोग करना बहुत आसान हो जाता है।

I2C का छोटा पदचिह्न संभावनाओं की एक विशाल श्रृंखला को खोलता है। मानक GPIO पिन के साथ, एक LCD स्क्रीन और कुछ बटन स्थापित करने से I2C डिवाइस का उपयोग करते हुए लगभग हर पिन लग जाएगा जैसे कि एडफ्रूट नेगेटिव एलसीडी कंट्रोलर इसे केवल दो पिन तक नीचे लाता है!

स्पार्कफुन है a SPI और I2C का पूर्ण विवरण आपको आरंभ करने के लिए उदाहरणों के साथ।

पिन 27 और 28 (चिह्नित ID_SD और ID_SC) भी I2C हैं। आंतरिक कार्यों के लिए पीआई द्वारा उपयोग किया जाता है, और कुछ एचएटी बोर्ड भी। एक सामान्य नियम के रूप में, उनके साथ तब तक खिलवाड़ न करें जब तक कि आप सचमुच जानो तुम क्या कर रहे हो!

रास्पबेरी पाई: हर चीज के लिए एक GPIO पिन!

रास्पबेरी पाई आधुनिक कंप्यूटिंग का स्विस आर्मी नाइफ है। साथ ही भारी मात्रा में भयानक दिन-प्रतिदिन का उपयोग , यह किसी को भी अपनी अच्छी रचनाएँ बनाने की संभावना के लिए खोलता है।

बहुत रास्पबेरी पाई शुरुआती परियोजनाएं इस लेख में चर्चा किए गए प्रोटोकॉल का उपयोग करें, और व्यावहारिक दृष्टिकोण सीखने का सबसे अच्छा तरीका है। टिंकरिंग रखें, और मज़े करें!

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लेखक के बारे में इयान बकले(२१६ लेख प्रकाशित)

इयान बकले बर्लिन, जर्मनी में रहने वाले एक स्वतंत्र पत्रकार, संगीतकार, कलाकार और वीडियो निर्माता हैं। जब वह लिख नहीं रहा होता है या मंच पर नहीं होता है, तो वह पागल वैज्ञानिक बनने की उम्मीद में DIY इलेक्ट्रॉनिक्स या कोड के साथ छेड़छाड़ कर रहा होता है।

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