- Componentes necessários:
- Diagrama de circuito:
- Registro de deslocamento IC 74HC595:
- Fluxo de Trabalho:
- Explicação de programação:
Raspberry Pi é uma placa baseada em processador de arquitetura ARM projetada para engenheiros eletrônicos e amadores. O PI é uma das plataformas de desenvolvimento de projeto mais confiáveis que existe agora. Com maior velocidade do processador e 1 GB de RAM, o PI pode ser usado para muitos projetos de alto perfil, como processamento de imagens e Internet das coisas.
Para fazer qualquer um dos projetos de alto nível, é necessário compreender as funções básicas do PI. Estaremos cobrindo todas as funcionalidades básicas do Raspberry Pi nestes tutoriais. Em cada tutorial, discutiremos uma das funções do PI. Ao final desta série de tutoriais do Raspberry Pi, você será capaz de realizar projetos de alto nível sozinho. Passe pelos tutoriais abaixo:
- Primeiros passos com Raspberry Pi
- Configuração Raspberry Pi
- LED piscando
- Interface de botão Raspberry Pi
- Geração Raspberry Pi PWM
- Controle do motor DC usando Raspberry Pi
- Controle de motor de passo com Raspberry Pi
Neste tutorial de registro de deslocamento do Raspberry Pi, faremos a interface do registro de deslocamento com Pi. O PI possui 26 pinos GPIO, mas quando fazemos projetos como uma impressora 3D, os pinos de saída fornecidos pelo PI não são suficientes. Portanto, precisamos de mais pinos de saída; para adicionar mais pinos de saída ao PI, adicionamos Shift Register Chip. Um chip Shift Register obtém dados da placa PI serialmente e fornece saída paralela. O chip é de 8 bits, então o chip pega 8 bits do PI serialmente e então fornece a saída lógica de 8 bits por meio de 8 pinos de saída.
Para registrador de deslocamento de 8 bits, usaremos IC 74HC595. É um chip de 16 PINs. A configuração do pino do chip é explicada posteriormente neste tutorial.
Neste tutorial, usaremos três pinos GPIO do PI para obter oito saídas do Shift Register Chip. Lembre-se aqui de que os PINS do chip são apenas para saída, portanto, não podemos conectar nenhum sensor à saída do chip e esperar que o PI os leia. LEDs são conectados na saída do chip para ver os dados de 8 bits enviados do PI.
Discutiremos um pouco sobre os Pins GPIO do Raspberry Pi antes de prosseguirmos,
Existem 40 pinos de saída GPIO no Raspberry Pi 2. Mas de 40, apenas 26 pinos GPIO (GPIO2 a GPIO27) podem ser programados. Alguns desses pinos executam algumas funções especiais. Com GPIO especial colocado de lado, temos apenas 17 GPIO restantes. Cada um desses pinos 17 GPIO pode fornecer uma corrente máxima de 15mA. E a soma das correntes de todos os pinos GPIO não pode exceder 50mA. Para saber mais sobre os pinos GPIO, acesse: LED piscando com Raspberry Pi
Componentes necessários:
Aqui, estamos usando o Raspberry Pi 2 Model B com o Raspbian Jessie OS. Todos os requisitos básicos de hardware e software foram discutidos anteriormente. Você pode consultá-los na introdução do Raspberry Pi, exceto o que precisamos:
- Pinos de conexão
- Resistor 220Ω ou 1KΩ (6)
- LED (8)
- Capacitor 0,01µF
- 74HC595 IC
- Tábua de pão
Diagrama de circuito:
Registro de deslocamento IC 74HC595:
Vamos falar sobre os PINS do SHIFT REGISTER que vamos usar aqui.
|
Nome do Pin |
Descrição |
|
Q0 - Q7 |
Eles são os pinos de saída (retângulo vermelho), onde obtemos dados paralelos de 8 bits. Vamos conectar oito LED a eles para ver a saída paralela. |
|
Pin de dados (DS) |
Os primeiros dados são enviados bit a bit para este pino. Para enviar 1, puxamos o pino DATA para cima e para enviar 0, puxamos o pino DATA para baixo. |
|
Pino do relógio (SHCP) |
Cada pulso neste pino força os registradores a receber um bit de dados do pino DATA e armazená-lo. |
|
Saída de turno (STCP) |
Após receber 8 bits, fornecemos um pulso a este pino para ver a saída. |
Fluxo de Trabalho:
Seguiremos o fluxograma e escreveremos um programa de contador decimal em PYTHON. Quando executamos o programa, vemos a contagem de LED usando o Shift Register no Raspberry Pi.
Explicação de programação:
Depois que tudo estiver conectado de acordo com o diagrama de circuito, podemos ligar o PI para escrever o programa em PYHTON.
Vamos falar sobre alguns comandos que vamos usar no programa PYHTON, Vamos importar o arquivo GPIO da biblioteca, a função abaixo nos permite programar os pinos GPIO do PI. Também estamos renomeando “GPIO” para “IO”, portanto, no programa, sempre que quisermos nos referir aos pinos GPIO, usaremos a palavra 'IO'.
importar RPi.GPIO como IO
Às vezes, quando os pinos GPIO, que estamos tentando usar, podem estar executando algumas outras funções. Nesse caso, receberemos avisos durante a execução do programa. O comando abaixo diz ao PI para ignorar os avisos e prosseguir com o programa.
IO.setwarnings (falso)
Podemos referir os pinos GPIO do PI, tanto pelo número do pino a bordo quanto pelo número da função. Como 'PIN 29' na placa é 'GPIO5'. Portanto, dizemos aqui que vamos representar o pino aqui por '29' ou '5'.
IO.setmode (IO.BCM)
Estamos configurando os pinos GPIO4, GPIO5 e GPIO6 como saída
IO.setup (4, IO.OUT) IO.setup (5, IO.OUT) IO.setup (6, IO.OUT)
Este comando executa o loop 8 vezes.
para y no intervalo (8):
Enquanto 1: é usado para loop infinito. Com este comando, as instruções dentro deste loop serão executadas continuamente.
Mais explicações sobre o programa são fornecidas na seção de código abaixo. Temos todas as instruções necessárias para enviar dados para o SHIFT REGISTER agora.