Raspberry Pi Zero Garage Door Opener Սարքաշար. 10 քայլ

2025 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2025-01-23 14:48

Այս նախագծի ոգեշնչման աղբյուրներից մեկն այն էր, որ սովորեցրեց Raspberry Pi 3 ավտոտնակի դուռը բացելիս, ինչպես նաև մի քանի ուրիշներ, որոնք գտնվեցին ինտերնետում: Չլինելով էլեկտրոնիկայի մասնագետ Ես նաև իմացա քաշվող և քաշվող ապարատային սխեմաների առավելությունների և ներկառուցված Pi ֆունկցիոնալության մասին:

Քանի որ ավտոտնակի դռների նախագիծը իսկապես բազմաբնույթ գործընթաց է, որը ներառում է Pi սարքավորումներ, ծրագրակազմ և տեղադրում ձեր ավտոտնակի դուռը բացող (ներ) ով, ես մտածեցի, որ առաջին հերթին կկենտրոնանամ Pi սարքավորման վրա, քանի որ այն անհրաժեշտ է յուրաքանչյուր այլ քայլի համար:

Իմ մոտեցումն այն է, որ շատ հիմնարար լինի ՝ հանդես գալով որպես իմ սովորածի ամփոփում, որպեսզի կարողանամ լրացնել սարքավորումները: Այն կսկսվի որոշ տեղեկություններով, իսկ հետո մենք սխեմաներ կկառուցենք հացահատիկի վրա: Ամեն քայլը կբարելավի մեր դիզայնը և գիտելիքները ՝ գագաթնակետ ստեղծելով մշտական ապարատային լուծում ՝ Pi- ն ռելեի և եղեգի սենսորների հետ միացնելու համար:

Բացի այդ, ի տարբերություն որոշ այլ նախագծերի, ես որոշեցի օգտագործել Raspberry Pi Zero W- ը, որը որոշ ժամանակ առաջ վաճառքի հանեցի, բայց դեռ չօգտագործված նստած էր իմ սեղանին: Դրականն այն է, որ նախատիպերի պատրաստման ընթացքում, եթե ես վնասում էի GPIO- ի սխեմաներից որևէ մեկը, էժան էր և հեշտ էր փոխարինել և պահել նախատիպը: Թերությունն այն է, որ այն ունի միայն ARMv6 պրոցեսոր, այնպես որ որոշ բաներ, ինչպես Java- ն, օգտագործելի չեն լինի:

Մյուս բանը, որ ես որոշեցի անել, դա միացումն ստեղծելու համար իմ սեփական լրացուցիչ տախտակի ստեղծումն էր, այնպես որ ես պետք է փոխե՞մ կամ փոխարինեմ իմ Pi- ն, քանի դեռ քորոցները նույնն են, խորհուրդը պետք է հեշտությամբ միացված լինի նոր Pi- ին:. Սա, հուսով եմ, նվազագույնի կհասցնի առնետների լարերի բույնը:

Իմ ենթադրություններն են.

• Դուք հարմարավետ զոդում եք
• Դուք արդեն գիտեք, թե ինչպես օգտագործել հիմնական տերմինալային հրամանները Raspberry Pi- ում
• Դուք օգտագործում եք Raspbian Buster կամ ավելի նոր տարբերակ:
• Դուք Pi- ի հրամանի տողի որոշ ինտերֆեյս ունեք; կամ հատուկ մոնիտորով, ստեղնաշարով և այլն: Եվ/կամ SSH օգտագործմամբ:
• Դուք ծանոթ եք էլեկտրական սխեմաների նախագծման հիմնական հայեցակարգին; օրինակ, դուք գիտեք տարբերությունը հզորության և հողի միջև և հասկանում եք կարճ միացման հասկացությունը: Եթե կարող եք նոր ելք տեղադրել ձեր տանը, ապա պետք է կարողանաք հետևել դրան:

Պարագաներ

Կախված նրանից, թե որքան նվիրված եք այս նախագծին, կարող եք սկսել ամեն քայլափոխի անհրաժեշտ իրերով և գնալ այնտեղից: Այս մասերից շատերը հասանելի են ձեր տեղական էլեկտրոնիկայի կամ DIY/Maker խանութում, բայց նկարագրությունները բարելավելու համար ես ներառել եմ Amazon- ի հղումները:

• MakerSpot RPi Raspberry Pi Zero W Protoboard (Pi- ի վերջնական գլխարկը դարձնելու համար)
• 2 ալիք DC 5V ռելեի մոդուլ (ստացեք 1-ալիք, եթե ունեք մեկ դուռ, 2-ը ՝ 2 դռան համար և այլն)
• Վերևի դռան անջատիչ, սովորաբար բաց (ՈՉ) (Եթե այս պահին դուք պարզապես նախատիպավորում եք և ցանկանում եք օգտագործել էժան եղեգի անջատիչներ ՝ սկսելու համար, դա լավ է)
• Էլեկտրոնային զվարճանքի հավաքածու (սա պարունակում էր ինձ անհրաժեշտ բոլոր դիմադրողները, գումարած մի տախտակ և էներգաբլոկ ՝ նախատիպը օգնելու և փորձարկելու և սովորելու համար, մինչև որ ես անեի մշտական տախտակը): Եթե դուք արդեն ունեք այս ամենը, համոզվեք, որ ունեք մի քանի 10K, 1K և 330 ohm ռեզիստորներ, որոնք հարմար են:
• Breadboard Jumper Wires (ցանկացած բան կանի)
• Oldոդման երկաթ փոքր ծայրով
• Ռոզինի միջուկի զոդում
• Sոդման երկաթի հուշում մաքրող միջոց
• Պահեստային 9 վ էլեկտրամատակարարում (տախտակին սնուցելու համար)
• Cheոդման պրակտիկայի համար էժան նախատիպերի տախտակներ (ըստ ցանկության)
• Գործող Raspberry Pi Zero կամ Pi ՝ ձեր ընտրությամբ
• Raspberry Pi- ի վերնագրի կապում (եթե ձերն արդեն չունի դրա վերնագիրը)
• Գլխարկների հավաքում ՝ գլխարկի գլխարկի օգտագործման համար:
• Փոքր ասեղ քթի տափակաբերան աքցան
• Ոսկերիչի պտուտակահան հավաքածու
• Փոքր կողային կտրիչներ (զոդումից հետո մետաղալար կտրելու համար)
• Պինցետ
• Մի փոքր չափիչ մետաղալար (ես նախընտրում եմ պինդ միջուկով) `նախատախտակի վրա օգտագործելու համար
• Մի փոքր սիլիկոն (եթե նախընտրում եք օգտագործել 1,8 մմ մակերևույթի վրա ամրացվող LED- ները ՝ փոխարենը, որոնք ներկայացված են փաթեթում)
• Ես գտա, որ խոշորացույցը չափազանց օգտակար էր փոքր եռակցման աշխատանքը տեսնելու համար

Քայլ 1: Ներածություն Raspberry Pi GPIO- ին

Հիմնական ինտերֆեյսը, որը մենք կօգտագործենք Raspberry Pi- ի հետ, GPIO- ն է (ընդհանուր նշանակության մուտք/ելք):

Գտեք ձեր Pi- ի համար ձեր համապատասխան կապի դիագրամը այստեղ: Այս հրահանգը կենտրոնանալու է Pi Zero W v1.1- ի վրա:

Մենք կօգտագործենք միայն կանաչ GPIO կապում ՝ խուսափելով SDA, SCL, MOSI, MISO և այլն կապումներից: (Ես պարզեցի, որ GPIO- ի որոշ կապումներն ունեն հատուկ նպատակներ ՝ տախտակի վրա նախատիպերի ստեղծման առավելություններից մեկը, ուստի ես այդպես մնացի GPIO կապում 17 (քորոց #11), 27 (փին #13) և 12 (#32): լավ դիրքերում իմ հացահատիկի համար:

GPIO կապումներն նախագծված են որպես թվային (երկուական) անջատիչներ աշխատելու համար; դրանք տրամաբանորեն գոյություն ունեն որպես երկու վիճակներից մեկը ՝ 1 կամ զրո: Այս վիճակները կախված են այն բանից, թե արդյոք քորոցը մատակարարում կամ լարում է որոշակի շեմից բարձր (1), թե մատակարարում կամ ստանում լարման որոշակի շեմից ցածր: (Շեմերի մասին մենք կխոսենք ավելի ուշ):

Կարևոր է նշել, որ թեև Raspberry Pi- ն կարող է ապահովել ինչպես 5V, այնպես էլ 3.3V (3V3), GPIO կապումներն աշխատում են մինչև 3.3V լարման միջոցով: Ավելին, և դուք վնասում եք GPIO- ն և, հնարավոր է, ամբողջ վերահսկիչը: (Ահա թե ինչու մենք նախատիպ ենք պատրաստում տախտակի վրա և օգտագործում ենք ամենաէժան հնարավոր Pi- ն):

Քորոցների վիճակը կարող է շահարկվել կամ ծրագրակազմով (ելքով), կամ պետությունում սնվող այլ սարքերով (մուտքագրում):

Եկեք հնարավորություն տանք դրան ՝ օգտագործելով SYSFS- ի որոշ հիմնական հրամաններ: Ես վստահ չեմ, արդյոք դա պահանջում է WiringPi, բայց եթե խնդիրներ առաջանան, գուցե ցանկանաք տեղադրել այն, եթե օգտագործում եք Raspbian- ի նվազագույն պատկերը:

Նախ, եկեք մեզ թույլ տանք մուտք գործել GPIO 17:

sudo echo "17">/sys/class/gpio/export

Այժմ եկեք ստուգենք GPIO- ի արժեքը.

sudo cat/sys/class/gpio/gpio17/արժեք

Արժեքը պետք է լինի զրո:

Այս պահին GPIO- ն չգիտի ՝ մուտքային է, թե ելքային: Որպես այդպիսին, եթե փորձեք շահարկել GPIO արժեքը, դուք կստանաք «գրելու սխալ. Գործողությունը թույլատրված չէ»: Այսպիսով, եկեք պարզապես ասենք, որ քորոցը դա ելք է.

sudo echo "out">/sys/class/gpio/gpio17/ուղղություն

Եվ հիմա արժեքը սահմանեք 1:

sudo echo «1»>/sys/class/gpio/gpio17/արժեք

Կրկին ստուգեք արժեքը ՝ տեսնելու… և արժեքը պետք է լինի 1:

Շնորհավորում ենք, դուք պարզապես ստեղծել եք ելքային GPIO և փոխել վիճակը:

Հիմա դրան մի փոքր ավելին կա, բայց եկեք նախ մի քանի բան սովորենք:

Քայլ 2. Հասկանալով դիմադրողներին

Այսպիսով, դուք կարող եք դիմադրիչներ փնտրել Վիքիպեդիայում, բայց ի՞նչ նշանակություն ունեն դրանք մեզ համար: Նրանք հիմնականում պաշտպանում են մեր բաղադրիչները:

Հիշու՞մ եք, երբ մենք խոսում էինք GPIO- ների մասին, որ նրանք աշխատում են մինչև 3.3 Վ: Դա նշանակում է, որ եթե GPIO- ի քորից ավելին տաս, կարող ես տապակել: Ինչու՞ է սա կարևոր: Երբեմն լինում են փոքր ալիքներ ցանկացած միացումում, և եթե առավելագույնը 3.3 Վ է, ցանկացած փոքր ճեղքվածք կարող է խնդիրներ առաջացնել: Առավելագույն լարման վրա աշխատելը ռիսկային առաջարկ է:

Սա հատկապես ճիշտ է LED- ների համար: LED- ը հնարավորինս շատ էներգիա կգրավի: Ի վերջո, LED- ը կվառվի, բայց ընթացիկ զգալի հոսանքը կարող է սպառել շրջակայքում եղած ամբողջ հզորությունը ՝ պատճառելով այն անսարքությունը:

Օրինակ. Ի՞նչ կլիներ, եթե պատառաքաղը տեղադրեիք էլեկտրական վարդակի երկու սալերի մեջ: Քիչ-քիչ դիմադրություն կա, և դուք կպայթեցնեք անջատիչը: (Եվ, հավանաբար, ինքներդ ձեզ վիրավորեք այդ գործընթացում:) Ինչու՞ թոստը դա չի անում: Քանի որ դրա ջեռուցման տարրերը ապահովում են դիմադրություն, և որպես այդպիսին չի քաշում շրջանի ամբողջ բեռը:

Այսպիսով, ինչպես կարող ենք դա թույլ չտալ LED- ի դեպքում: Սահմանափակելով հոսանքի քանակը, որն օգտագործվում է LED- ն դիմադրիչի միջոցով քշելու համար:

Բայց ինչ չափի դիմադրություն: Այո, ես կարդացի մի քանի համացանցային հոդվածներ և վերջապես կարգավորեցի 330Ω ռեզիստորով 3.3 Վ լարման LED- ով: Դուք կարող եք կարդալ նրանց բոլոր հաշվարկները և ինքներդ դա պարզել, բայց ես մի քանիսը փորձեցի սեղանի վրա և 330 -ը լավ աշխատեց: Մի տեղեկանք, որը ես ստուգեցի, Raspberry Pi ֆորումներում էր, բայց Google- ի որոնումը շատ ավելին կբացահայտի:

Նմանապես, Pi GPIO կապումներն անհրաժեշտ են պաշտպանություն գերլարումից: Հիշում եք, թե ինչպես ասացի, որ նրանք օգտագործում են մինչև 3.3 Վ: Դե, մի փոքր ավելի քիչ չի վնասի: Շատ նախագծեր օգտագործում են 1KΩ ռեզիստորներ, և ես նույնն եմ արել: Կրկին, դուք կարող եք դա հաշվարկել ինքներդ, բայց սա շատ տարածված ընտրություն է: Կրկին, Raspberry Pi ֆորումները տալիս են որոշ տեղեկություններ:

Եթե դուք դա ամբողջությամբ չեք հասկանում, մի քիչ էլ կարդացեք: Կամ պարզապես հետևեք հրահանգներին: Որն աշխատում է ձեզ համար:

Շատ դիմադրիչներ նշված են փաթեթավորման մեջ, բայց երբ դրանք հանում եք, ինչպե՞ս կարող եք դրանք տարբերակել: Ռեզիստորի փոքրիկ գունավոր շերտերը կարող են ձեզ ասել:

Հաջորդը, մենք մի պարզ LED կշղթացնենք հացահատիկի վրա `ուժերը սկսելու համար:

Քայլ 3: LED- ի միացում

Առաջին քայլն այն է, որ LED- ն մետաղալարով ամրացնենք սեղանի վրա: Երբ մենք դա ապահով աշխատենք, մենք այն կկապենք Raspberry Pi- ին և կվերահսկենք այն GPIO կապից:

Հուսանք, որ ձեր հացահատիկի տախտակին տրվել է 3.3 վ լարման էներգիա: Եթե ոչ, կարող եք ամեն ինչ մետաղալարով կապել և ուղղակիորեն միացնել Pi- ին:

Գտեք LED և միացրեք այն տախտակին, ինչպես ցույց է տրված ՝ օգտագործելով 330Ω ռեզիստոր: LED- ի ավելի երկար ոտքը անոդը է, կարճ ոտքը `կաթոդը: Անոդը միանում է 3.3 Վ հոսանքին, իսկ կաթոդը նորից միանում է գետնին: Ռեզիստորը կարող է լինել LED- ից առաջ; դա կարեւոր չէ. Լարի ստանդարտ գույներն են.

• Կարմիր = 5 Վ
• Նարնջագույն = 3.3V
• Սև = հող

Երբ դուք ունեք այդ հացահատիկի լարով և սնուցում, LED- ը պետք է լուսավորվի: Մի շարունակեք, քանի դեռ չեք ստացել այս աշխատանքը:

Քայլ 4. LED- ի միացում GPIO- ին

Այսպիսով, այժմ մենք ունենք աշխատանքային LED `դիմադրիչով: Այժմ ժամանակն է այդ LED- ն միացնել Raspberry Pi- ին: Մեր նպատակն է ստեղծել ելքային GPIO և միացնել այդ GPIO- ն LED- ին, որպեսզի GPIO- ն միացնելիս LED- ը լուսավորվի: Եվ հակառակը, երբ մենք ԱՆԿԱՆՈՆԵՆՔ GPIO- ն, LED- ն կանջատվի: (Սա հետագայում կօգտագործվի որպես միացում, որը «կտտացնի» կոճակը `բացելու ավտոտնակի դուռը):

Հեռացրեք հոսանքի սեղանից և միացրեք Pi- ն, ինչպես ցույց է տրված: (Ավելի լավ է դա անել, քանի դեռ Pi- ն նույնպես անջատված է): Մենք GPIO 17 -ից 3.3 Վ լարման և գետնին միացրել ենք գրունտներից մեկին:

Այժմ միացրեք Pi- ն և LED- ը պետք է անջատված լինեն: Կատարեք նույն հրամանները, որոնք մենք արել էինք նախկինում ՝ GPIO- ի կապը կարգավորելու և արժեքը դուրս բերելու համար.

sudo echo "17">/sys/class/gpio/export

sudo echo "out">/sys/class/gpio/gpio17/ուղղություն sudo cat/sys/class/gpio/gpio17/արժեք

Արժեքը պետք է լինի զրո:

Այժմ եկեք միացնենք GPIO- ն.

sudo echo «1»>/sys/class/gpio/gpio17/արժեք

Սա պետք է միացնի LED- ը: LED- ն անջատելու համար պարզապես անջատեք GPIO- ն հետևյալ կերպ.

sudo echo "0">/sys/class/gpio/gpio17/արժեք

Հնարավոր է, որ պատահի այն, որ LED- ի բավականաչափ միջամտությամբ կամ միացման/անջատման ցիկլերով դուք կարող եք նկատել, որ LED- ը մնում է մի փոքր լուսավորված: Սրա պատճառը կա, և մենք դրա մասին կխոսենք ապագա քայլում:

Քայլ 5: Ռելեի օգտագործումը LED- ը վարելու համար

Ինչպես նշվեց նախորդ քայլում, LED- ն ավտոտնակի դռան «կոճակի» համար կանգնած է: Այնուամենայնիվ, մինչ GPIO- ն կարող է սնուցել մեր LED- ը, այն չի կարող «սեղմել» մեր ավտոտնակի դռան կոճակը: Կոճակ սեղմելը, ըստ էության, միացնում է երկու կոճակների տերմինալները, իրականում կատարում է կոճակ սեղմելը: Այն, ինչ ձեզ հարկավոր է այս «մամուլը» կատարելու համար, ռելե է:

Ռելեն ոչ այլ ինչ է, քան անջատիչ, որը սնվում է ինչ -որ բանից: Այս դեպքում մեր Raspberry Pi- ն կարող է փոխանցումավազքին ասել, որ «սեղմի» ավտոտնակի դռան կոճակը: Մեր նախատիպի համար, Raspberry Pi- ն ռելեին կասի միացնել LED- ը … միայն այնպես, որ մենք կարողանանք ստուգել մեր սխեման:

Այն, ինչ մենք պետք է իմանանք մեր փոխանցման մասին.

• Ռելեն աշխատում է 5 Վ լարման վրա: Սա հզորություն է միայն ռելեի գործարկման համար և չի օգտագործվում միացման այլ մասերում:
• Մենք ցանկանում ենք մեր ռելեին լարել որպես «սովորաբար բաց»: Դա նշանակում է, որ ռելեն բաց է մնում (միացնելով երկու լարերը կամ «սեղմելով կոճակը»), մինչև միացված չլինի:
• Այս կոնկրետ ռելեն ակտիվանում է, երբ GPIO- ն զրոյական էներգիա է մատակարարում ռելեի 3.3V միակցիչին: Իրոք, սա հետամնաց է թվում: 3.3V- ի մատակարարման դեպքում ռելեն բաց է թողնվում: Մնացեք մեզ հետ այս նախագծում և կտեսնեք, թե ինչպես է այն աշխատում:
• Երկու ռելեային տերմինալային միացումները լիովին առանձնացված են Raspberry Pi- ից: Սա նշանակում է, որ դուք կարող եք անջատել ցանկացած անվանական հոսանք ունեցող մետաղալար, քանի որ այն իր հոսանքը ստանում է այլ էներգիայի աղբյուրից: Պարզ փոքրիկ 3.3 Վ և 5 Վ հզորությամբ Raspberry Pi- ն իսկապես կարող էր աշխատել ռելեով, որը վերահսկում է շատ ավելի մեծ լարումը: Այսպես ձեր վահանակի փոքրիկ փոքրիկ կոճակը կարող է գործարկել ձեր մեծ հզորությամբ տաքացրած նստատեղերը:

Այսպիսով, եկեք սկսենք:

Նախ, նորից միացրեք (բայց անջատեք) արտաքին սնուցման սարքը ձեր սեղանի համար: Այս հզորությունը կաշխատի LED միացումով, մինչդեռ Raspberry Pi- ն վերահսկում է ռելեն:

Հաջորդը, LED- ին սնուցող 3.3 Վ գծում ընդմիջում ստեղծեք: (Անջատիչներով և ռելեներով մենք միշտ ցանկանում ենք միացնել «տաք» -ը, ոչ թե գետինը): Դրանք գծապատկերում նշված են նարնջագույն և կապույտ գույնով:

Միացրեք Raspberry Pi- ն, ինչպես ցույց է տրված, 5V հոսանքը փոխանցում է ռելեին, 3.3V- ը ՝ որպես անջատիչ, և գետինը վերադառնում է Raspberry Pi: Այս օրինակում ես 3.3V- ը միացրել եմ GPIO 17. -ին: Խորհուրդ եմ տալիս 1KΩ ռեզիստորը միացնել GPIO լարին, ինչպես ցույց է տրված, GPIO- ն խնդիրներից պաշտպանելու համար: (Սա նշվեց Դիմադրիչների քայլում):

Միացրեք հացահատիկը և այժմ միացրեք ձեր Pi- ն: LED- ը պետք է լուսավորված լինի:

Այժմ գործարկեք հետևյալ հրամանները Pi- ի վրա.

sudo echo "17">/sys/class/gpio/export

sudo echo "out">/sys/class/gpio/gpio17/ուղղություն sudo cat/sys/class/gpio/gpio17/արժեք

Արժեքը պետք է լինի զրո:

Այժմ եկեք միացնենք GPIO- ն.

sudo echo «1»>/sys/class/gpio/gpio17/արժեք

Սա պետք է անջատի LED- ը:

Քայլ 6: Քաշվող դիմադրության ավելացում

Այս պահին ձեր բոլոր իրերը պետք է աշխատեն: Բայց կա մի բան, որը մենք չենք քննարկել GPIO- ների վերաբերյալ, և դա «լողացող» լարվածությունն է, որը հնարավոր է ՝ հիմնվելով նախկինում նշած շեմի վրա:

Թեև GPIO- ներն ընդհանուր առմամբ ունեն երկու տրամաբանական վիճակ (1 և զրո), այն որոշում է այս վիճակները ՝ ելնելով լարման շեմից բարձր կամ ցածր լարման առկայությունից, ինչպես նշեցինք GPIO բաժնում: Բայց GPIO- ների մեծ մասի խնդիրը «լողացող» լարման հնարավորությունն է. Raspberry Pi- ի դեպքում `ինչ -որ տեղ զրոյից մինչև 3.3V միջակայքում: Դա կարող է առաջանալ միջամտությունից կամ միացումով լարման բարձրացում/անկումից:

Մենք չենք ցանկանում այնպիսի իրավիճակ, երբ մեր ավտոտնակի դռան կոճակի ռելեն կարող է պարզապես ակտիվանալ լողացող լարման պատճառով: Իրոք, մենք ցանկանում ենք, որ այն ակտիվանա միայն այն ժամանակ, երբ մենք դրան ասում ենք:

Նման իրավիճակները լուծվում են ձգվող և ներքև դիմադրիչների օգտագործմամբ `որոշակի լարումը գործադրելու և լողացող լարումից խուսափելու համար: Մեր դեպքում, մենք ցանկանում ենք համոզվել, որ լարման մատակարարում է ապահովում ռելեի ակտիվացումը: Այսպիսով, մեզ անհրաժեշտ է ձգվող դիմադրություն `լարումը շեմից բարձրացնելու համար: (Շեմերը ծիծաղելի բաներ են … Ես փորձեցի կարդալ դրանց մասին և տեսնել, թե արդյոք դրանք հստակ սահմանվա՞ծ էին, և շատ տեղեկություններ ստացա գլխումս, և ոմանք էլ չափազանց պարզ թվացին: Բավական է ասել, որ մուլտիմետրով ես դա տեսնում էի լարումը 3.3 Վ -ից ցածր էր, բայց քանի որ ամեն ինչ աշխատում էր այնպես, ինչպես ես էի նախատիպավորում, ես պարզապես առաջ շարժվեցի: Ձեր վազքը կարող է տարբեր լինել, և դա է պատճառը, որ մենք դա պատրաստում ենք նախքան վերջնական արտադրանքը միացնելը):

Իհարկե, Raspberry Pi- ն ունի ինչպես ներքին քաշվող, այնպես էլ ներքև դիմադրություններ, որոնք կարող եք տեղադրել ծածկագրով կամ բեռնման ժամանակ: Այնուամենայնիվ, դա շատ ենթակա է միջամտության: Թեև հնարավոր է դրանք օգտագործել, քանի որ մենք արդեն աշխատում ենք ռեզիստորների հետ միացումում, գուցե արժե կայունություն օգտագործել արտաքինից:

Ավելի կարևոր է, որ սա ստեղծում է քաշքշուկ և ավելացնում է բավականաչափ լարման, որ GPIO- ի քորոցային վիճակը կանխադրված է 1-ի ՝ նախքան Pi- ի սկզբնավորումը: Հիշու՞մ եք, թե ինչպես է մեր ռելեն ակտիվացրել LED- ն վառվել է, երբ մենք առաջին անգամ նախաստորագրել ենք Pi- ն մինչև այն անջատելը: Ձգվող սարքի օգտագործումը խոչընդոտում է ռելեի գործարկմանը գործարկման ժամանակ, քանի որ ռելեի 3.3 Վ մուտքը լարում է ստանում միաժամանակ 5 Վ մուտքը ստանում է լարում: Մենք նաև կարող ենք դա անել Pi- ի կոնֆիգուրացիայում, եթե ցանկանում ենք, բայց կրկին, քանի որ ամեն դեպքում մենք միանում ենք ռեզիստորներով, այն ավելի քիչ խոցելի է թվում օպերացիոն համակարգի թարմացումների և բաշխումների նկատմամբ:

Տարբեր կոնֆիգուրացիաներին կարող են անհրաժեշտ լինել տարբեր ռեզիստորներ, սակայն իմ ունեցած ռելեի հետ աշխատել է 10kΩ ռեզիստոր: Իմ ռելեի LED- ը միացման ժամանակ շատ թույլ էր, բայց ձգվող ուժը բավականաչափ լարվածություն ապահովեց `ռելեի ակտիվացումը կանխելու համար:

Եկեք ավելացնենք քաշման դիմադրություն մեր շղթային: Հացահատիկի գծապատկերում ես 10kΩ ռեզիստոր ավելացրեցի ռելեի 3.3V մուտքի և 3.3V աղբյուրի միջև:

Այժմ մենք ունենք մի միացում, որը հարմար է ավտոտնակի դռան կոճակը «սեղմելու» համար. LED- ի և 330Ω դիմադրության փոխարինումը կոճակի լարերով պետք է լինի հեշտ:

Քայլ 7: Reed Switch Sensor

Այնքան հիանալի, մենք գիտենք, թե ինչ տեսք ունի մեր միացումը ավտոտնակի դուռը բացող սարքն ակտիվացնելու համար: Այնուամենայնիվ, հաճելի չէ՞ր իմանալ ՝ ավտոտնակի դուռը փակ է, թե բաց է: Դա անելու համար ձեզ հարկավոր է առնվազն մեկ եղեգի անջատիչ: Որոշ նախագծեր խորհուրդ են տալիս երկուսը, բայց երկուսն էլ կօգտագործեն նույն սխեմայի դիզայնը:

Մենք օգտագործում ենք «սովորաբար բաց» (NO) եղեգի անջատիչի կոնֆիգուրացիա: Դա նշանակում է, որ մեր շրջանը բաց է այնքան ժամանակ, մինչև եղեգի անջատիչը գտնվում է մագնիսի հարևանությամբ, ինչը կփակի շրջանը և թույլ կտա հոսանք հոսել:

Սենսորների տեղադրման և ռելեի տեղադրման հիմնական տարբերություններն են.

• Սենսորին միացված GPIO- ն էներգիա կբացահայտի, ուստի այն կլինի մուտքային GPIO (մինչդեռ ռելեդը օգտագործում էր ելքային GPIO, որը մատակարարում էր լարումը)
• Քանի որ լռելյայն վիճակը գոյություն ունի որպես սովորաբար բաց, դա նշանակում է, որ մեր սխեման ակտիվ չի լինի: Որպես այդպիսին, GPIO- ի վիճակը պետք է լինի 0. Հակառակ ռելեի սխեմայի ձգվող դիմադրության հայեցակարգին, մենք կցանկանանք համոզվել, որ մեր լարումը շեմից ցածր է, երբ միացումը բաց է: Դրա համար կպահանջվի ձգվող դիմադրություն: Սա հիմնականում նույնն է, ինչ քաշվում է, բայց ուժի փոխարեն միացված է գետնին:

Շատ նման է ռելեի սխեմայի, մենք պատրաստվում ենք իրերը միացնել սեղանի վրա նախքան այն Pi- ին միացնելը:

Եկեք օգտագործենք մեր սնուցվող տախտակը և մետաղալարով LED, 330Ω ռեզիստոր և հողալար: Այնուհետև 3.3 Վ լարը միացրեք եղեգի անջատիչի մի կողմին, իսկ եղեգի անջատիչի մյուս կողմից ՝ ցատկիչը դեպի LED: (Եթե ունեք NO և NC աջակցող եղեգի անջատիչ, օգտագործեք NO դիրքը:) Մագնիսը հեռացրեք եղեգի անջատիչից և միացրեք տախտակի հզորությունը: LED- ը պետք է մնա անջատված: Տեղափոխեք մագնիսը դեպի եղեգի անջատիչը և LED- ը պետք է լուսավորվի: Եթե հակառակն է անում, ապա այն պետք է լարված լինի NC- ի համար (սովորաբար փակ է)

Քայլ 8. Reed Switch- ը Pi- ին միացնելը

Այսպիսով, այժմ, երբ մենք ունենք միացում, որն աշխատում է առանց Pi- ի, մենք կարող ենք հոսանքը հանել տախտակից և մենք կկապենք Pi- ն:

Մենք կրկին կօգտագործենք GPIO17- ը, քանի որ մենք արդեն գիտենք, թե որտեղ է այն:

Շատ նման է ռելեային սխեմայի, մենք պաշտպանելու ենք GPIO կապը 1KΩ ռեզիստորով; սակայն, մենք 10kΩ դիմադրիչ կօգտագործենք գետնին `քաշքշուկ ստեղծելու համար:

Ամեն ինչ միացնելուց հետո եկեք մագնիսը հեռացնենք եղեգի անջատիչից, միացնենք P, i- ն և հայտնվենք հրամանի տող և նախաստորագրենք GPIO- ն ՝ նշելով, որ այս անգամ մենք ստեղծում ենք մուտքային GPIO.

sudo echo "17">/sys/class/gpio/export

sudo echo "in">/sys/class/gpio/gpio17/ուղղություն sudo cat/sys/class/gpio/gpio17/արժեք

Արժեքը պետք է լինի զրո: Մագնիսը տեղափոխեք եղեգի անջատիչ: LED լույսը պետք է լուսավորվի, և արժեքը 1 է:

Վոյա! Մենք միացրել ենք մեր եղեգի անջատիչը Pi- ին:

Քայլ 9. Նախատիպերի տախտակի վրա մշտական լուծում պատրաստելը

Այժմ, երբ մենք գիտենք, թե ինչպիսին պետք է լինեն մեր սխեմաները, ժամանակն է նախատիպերի տախտակին ամրացնել մշտական տարբերակը: Քանի որ ես օգտագործում եմ Pi Zero W, ես ձեռք բերեցի փոքր նախատախտակներ:

Ես մտածեցի, որ լավ կլինի օգտագործել Zero ձևաչափը և կարողանամ մեկ կամ մի քանի տախտակ տեղադրել, հավելյալ մոդուլ, որը Raspberry Pi- ն անվանում է HAT (Սարքավորումներ կցված են վերևում): Դե, տեխնիկապես, քանի որ այն չունի որևէ տիպի EEPROM և ինքն իրեն չի գրանցում, դա գլխարկ չէ, բայց ես պետք է այն ինչ -որ կերպ անվանեմ: Բայց ձևաչափը լավ է ամրացվում և վերացնում է առնետների բույնը էլեկտրագծերի, այնպես որ դա հաճելի է:

Մարտահրավերն այն է, որ նախատախտակները մի փոքր փոքր են, այնպես որ դրանց վրա շատ բան չես կարող տեղավորել: Բացի այդ, ոչ մի անցք միացված չէ շարքերում, ինչպես ավելի մեծ նախատախտակները: Թեև սա կարող է անհարմար թվալ, բայց դա իրականում փրկարար է:

Կարծում էի, որ ես կարող եմ գլխարկ ստեղծել ավտոտնակի յուրաքանչյուր դռան համար, որը ցանկանում էի վերահսկել: Այսպիսով, դուք կարող եք ընդլայնել այս նախագիծը `ձեր կարիքներին համապատասխան:

Նախատախտակի վրա ես գտա, որ բավականաչափ տեղ կա երեք սխեման ստեղծելու համար.

1. ռելեի միացում
2. սենսորային միացում
3. երկրորդ սենսորային միացում

Դա բավականին լավ է ցանկացած ավտոտնակի դռան նախագծի համար:

Այսպիսով, այն, ինչ ես արեցի, սենսորների համար օգտագործեցի GPIO17 և 27, իսկ ռելեի համար ՝ GPIO12: Այս պրոտո տախտակի իրոք հաճելի բանն այն է, որ կարող եք միացնել GPIO- ին ՝ առանց նույնիսկ վերնագրին դիպչելու: Բայց այո, դուք պետք է զոդեք իրար վրա տեղադրվող վերնագիր ՝ ձեր դիմադրողներից (և, ըստ ցանկության, LED- ների):

Ես բավականին վերստեղծեցի այն սխեմաները, որոնք նախատիպավորեցինք տախտակին: Կարող եք ասել, որ իմ զոդումը կատարյալ չէ, բայց այն դեռ աշխատում է: (Հաջորդ տախտակները ավելի լավը կլինեն, քանի որ ես վարժություններ եմ կատարել:) Ես ունեմ Aoyue 469 և 4 -ից բարձր մազից միայն մեկը լավագույն ջերմաստիճանն էր `հիմնված GPIO- ի վերնագրի զոդման առաջարկությունների վրա:

Ես օգտագործել եմ արտաքին միացված տողերը գետնի համար, իսկ ներքինը `3.3 Վ -ի համար: Եվ ես դիմադրության մետաղալարն օգտագործեցի որպես կամուրջ, քանի որ մենք իրար միացված տողեր չունեինք: Մնացածը բոլորը անկյունագծային են և կողային, որովհետև դա լավագույն միջոցն էր, որ կարողացա գտնել դրանք տախտակին տեղադրելու համար:

L-R- ից (նայելով առջևից, դիմադրության կողքից), իմ ավելացրած ելքային կապումներն են սենսորային GPIO լարերի, երկրորդ սենսորային GPIO լարերի և ռելեի GPIO լարերի համար: GPIO- ին ուղղակի միացման փոխարեն, որը մենք կարող էինք անել վերնագրից, այս կապումներն միանում են մեր բոլոր դիմադրողներին, իսկ սենսորների դեպքում ես ավելացրել եմ մի microLED: (Ուշադրություն դարձրեք, թե ինչպես է LED- ն գտնվում ամբողջովին առանձին հանգույցում, այնպես որ, եթե այն այրվի, միացումը դեռ աշխատում է):

Կցված է Fritzing ֆայլ, բայց քանի որ Instructables- ը խնդիրներ ունի ֆայլերի վերբեռնման հետ, ես ստիպված էի դրան տալ «txt» - ի կեղծ ընդլայնում `այն ներկառուցելու համար:

Քայլ 10: Հղումներ

Raspberry Pi Garage Door Opener Project (ոգեշնչում)

Idiot's Guide to a Raspberry Pi Garage Door Opener

iPhone կամ Android ավտոտնակի դռների բացիչ

Պետք է ռեզիստոր օգտագործե՞մ, թե՞ ոչ:

Օգտագործելով Pullup և Pulldown Resistors Raspberry Pi- ի վրա

SSH- ի կարգավորում

Ազնվամորի Պին Pin դիագրամներ:

SYSFS հրամաններ

WiringPi

Ռեզիստորներ և LED- ներ

Պաշտպանություն (sic) GPIO կապում

Ռեզիստորի գույնի կոդի հաշվիչ և գծապատկեր

Քաշեք-քաշեք և քաշեք ներքևի դիմադրիչները

GPIO լարման շեմեր

GPIO մուտքային լարման մակարդակները

GPIO վերահսկում config.txt- ում

GPIO Pull Up Resisance (sic)

Ինչու՞ են մեզ պետք արտաքին քաշվող դիմադրողները, երբ միկրոկոնտրոլերներն ունեն ներքին քաշող դիմադրիչներ:

Ի՞նչ է Raspberry Pi HAT- ը:

Ինչպես զոդել Raspberry Pi Zero W GPIO միակցիչը