Raspberry Pi Zero Garage -ovien avauslaitteisto: 10 vaihetta

2025 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-13 06:57

Yksi tämän hankkeen inspiraatiosta oli Raspberry Pi 3 -autotallin ovenavaajan hieno opettavainen ja useat muut Internetistä löydetyt. Koska en ole kokenut elektroniikka -ihminen, tein paljon lisätutkimuksia tavoista liittyä Raspberry Pi -laitteeseen ja opin paljon LED -lampuilla varustettujen vastusten ja kaikkien GPIO -johtojen merkityksestä. Opin myös vetävien ja vedettävien laitteistopiirien eduista verrattuna sisäänrakennettuun Pi-toimintoon.

Koska tämä autotallin ovihanke on todella moniosainen prosessi, joka käsittää Pi-laitteiston, ohjelmiston ja asennuksen autotallin ovenavaajan (luukkujen) kanssa, ajattelin keskittyä ensin Pi-laitteistoon, koska sitä tarvitaan joka toinen vaihe.

Minun lähestymistapani on olla hyvin yksinkertainen ja toimia yhteenvedona oppimisesta, jonka tein voidakseni suorittaa laitteiston loppuun. Se alkaa joistakin tiedoista, ja sitten rakennamme piirit leipälevylle. Jokainen askel hienosäätää suunnittelua ja tietämystä ja huipentuu siihen, että rakennetaan pysyvä laitteistoratkaisu Pi: n liittämiseksi releeseen ja reed -antureihin.

Lisäksi toisin kuin jotkut muut projektit, päätin käyttää Raspberry Pi Zero W: tä, jonka sain myyntiin jokin aika sitten, mutta istuin silti käyttämättömänä työpöydälläni. Kääntöpuolena on, että prototyyppien aikana, jos vahingoitin GPIO -piirejä, se oli halpaa ja helppoa vaihtaa ja säilyttää prototyyppi. Haittapuoli on, että siinä on vain ARMv6 -prosessori, joten jotkut asiat, kuten Java, eivät ole käyttökelpoisia.

Toinen asia, jonka päätin tehdä, oli luoda oma lisäkortti piirille, joten jos minun on vaihdettava tai vaihdettava Pi, niin kauan kuin pinoutit ovat samat, levy on helppo kytkeä uuteen Pi: hen. Tämä toivottavasti minimoi rotan johtojen pesän.

Oletukseni ovat:

• Sinulla on mukava juottaa
• Tiedät jo, miten voit käyttää peruspäätteen komentoja Raspberry Pi -laitteessa
• Käytät Raspbian Busteria tai uudempaa.
• Sinulla on jonkinlainen käyttöliittymä Pi -komentoriville; joko erillisellä näytöllä, näppäimistöllä jne. JA/TAI käyttämällä SSH: ta.
• Tunnet sähköpiirin suunnittelun peruskäsitteen; esimerkiksi tiedät tehon ja maan välisen eron ja ymmärrät oikosulun käsitteen. Jos voit laittaa uuden pistorasian kotiisi, sinun pitäisi pystyä seuraamaan.

Tarvikkeet

Riippuen siitä, kuinka omistautunut olet tähän projektiin, voit aloittaa vain tarvittavista asioista jokaisessa vaiheessa ja jatkaa siitä. Monet näistä osista ovat saatavana paikallisesta elektroniikka- tai DIY/Maker -kaupasta, mutta olen lisännyt Amazon -linkkejä kuvausten parantamiseksi.

• MakerSpot RPi Raspberry Pi Zero W Protoboard (tehdä Pi: n viimeinen hattu)
• 2-kanavainen DC 5V -relemoduuli (hanki 1-kanavainen, jos sinulla on yksi ovi, 2 kahdelle ovelle jne.)
• Yläoven ovikytkin, normaalisti auki (NO) (Jos tällä hetkellä teet vain prototyyppejä ja haluat käyttää aluksi halpoja reed -kytkimiä, se on hyvä)
• Electronic Fun Kit Bundle (tämä sisälsi kaikki tarvitsemani vastukset sekä leipälevyn ja voimayksikön, joka auttoi prototyyppejä ja testaamaan ja oppimaan ennen kuin tein pysyvän levyn). Jos sinulla on jo tämä kaikki, varmista, että sinulla on muutama 10K, 1K ja 330 ohmin vastus saatavilla.
• Breadboard Jumper -johdot (mikä tahansa tekee)
• Juotosrauta pienellä kärjellä
• Kolofoni-ydin juote
• Juotosraudan kärjen puhdistusaine
• Varavirtalähde 9 V (leipälevyn virtalähteeksi)
• Halvat prototyyppilevyt juotoskäyttöön (valinnainen)
• Toimiva Raspberry Pi Zero tai Pi valitsemallasi tavalla
• Otsikon nastat Raspberry Pi: lle (jos sinulla ei vielä ole otsikkoa)
• Pinoamisotsikot käytettäväksi prototyynylevyssä HAT.
• Pienet neulapihdit
• Koruliikkeen ruuvimeisselisarja
• Pienet sivuleikkurit (langan leikkaamiseen juottamisen jälkeen)
• Pinsetit
• Jotkut pienikokoiset langat (mieluummin kiinteä ydin) käytettäväksi protoboardissa
• Hieman silikonia (jos päätät käyttää 1,8 mm: n pinta -asennettavia LED -valoja pakkauksessa olevien LED -valojen sijaan)
• Huomasin, että suurentava lamppu oli erittäin hyödyllinen pienen juotos työn näkemiseen

Vaihe 1: Johdanto Raspberry Pi GPIO -laitteeseen

Päärajapinta, jota käytämme Raspberry Pi: n kanssa, on GPIO (General Purpose Input/Output).

Löydä Pi: lle oikea nastakaavio täältä. Tämä opas keskittyy Pi Zero W v1.1: een.

Käytämme vain vihreitä GPIO -nastoja välttäen SDA-, SCL-, MOSI-, MISO- jne. Nastoja. (Huomasin, että joillakin GPIO -nastoilla on erityistarkoituksia, yksi leipälevyn prototyyppien hyödyistä, joten pidin kiinni GPIO -nastoista 17 (nasta #11), 27 (nasta #13) ja 12 (#32) sellaisina kuin ne olivat hyvässä asemassa leipälaudalleni.

GPIO -nastat on suunniteltu toimimaan digitaalisina (binaarisina) kytkiminä; ne ovat loogisesti yksi kahdesta tilasta: 1 tai nolla. Nämä tilat riippuvat siitä, syöttääkö tai vastaanottaako nasta tietyn kynnyksen (1) ylittävää jännitettä vai syöttääkö tai vastaanottaako jännite alle tietyn kynnyksen. (Puhumme kynnyksistä myöhemmin.)

On tärkeää huomata, että vaikka Raspberry Pi voi syöttää sekä 5 V että 3,3 V (3 V3), GPIO -nastat toimivat jopa 3,3 V. Enemmän ja vahingoitat GPIO: ta ja mahdollisesti koko ohjainta. (Siksi prototyyppimme leipälaudalla ja käytämme mahdollisimman halpaa Pi: tä!)

Nastien tilaa voidaan muokata joko ohjelmistolla (lähtö) tai muilla laitteilla, jotka syöttävät tilaa (tulo).

Annetaan tämä laukaus käyttämällä joitain SYSFS -peruskomentoja. En ole varma, edellyttääkö tämä WiringPi: tä, mutta jos törmäät ongelmiin, sinun kannattaa asentaa se, jos käytät vähäistä Raspbian -kuvaa.

Ensin annetaan itsellemme pääsy GPIO 17: een:

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

Tarkistetaan nyt GPIO: n arvo:

sudo kissa/sys/luokka/gpio/gpio17/arvo

Arvon pitäisi olla nolla.

Tässä vaiheessa GPIO ei tiedä onko se tulo vai lähtö. Jos yrität manipuloida GPIO -arvoa, näyttöön tulee "kirjoitusvirhe: Toiminto ei sallittu". Joten sanotaan vain nastalle, että se lähetetään:

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

Ja nyt aseta arvo 1:

sudo echo "1">/sys/class/gpio/gpio17/arvo

Tarkista arvo uudelleen nähdäksesi… ja arvon pitäisi olla 1.

Onnittelut, olet juuri luonut tulostetun GPIO: n ja muuttanut tilaa!

Siinä on nyt vähän enemmän, mutta opitaan ensin muutama muu asia.

Vaihe 2: Vastusten ymmärtäminen

Joten voit etsiä vastuksia Wikipediasta, mutta mitä ne merkitsevät meille? Ensisijaisesti ne suojaavat komponentteja.

Muistatko, kun puhuimme GPIO: sta, että ne toimivat jopa 3,3 V: n jännitteellä? Tämä tarkoittaa sitä, että jos annat GPIO -nastan enemmän, voit paistaa sen. Miksi tämä on tärkeää? Joskus missä tahansa piirissä on pieniä nousuja ja jos suurin on 3,3 V, mikä tahansa pieni hikka voi aiheuttaa ongelmia. Suurimmalla jännitteellä toimiminen on riskialtista ehdotusta.

Tämä koskee erityisesti LED -valoja. LED ottaa niin paljon virtaa kuin pystyy. Lopulta LED palaa, mutta merkittävä virranotto voi kuluttaa koko piirin käytettävissä olevan tehon aiheuttaen sen toimintahäiriön.

Esimerkiksi: mitä tapahtuisi, jos laitat haarukan pistorasian molempiin piikkeihin? Vastus on vähäistä tai ei ollenkaan, ja sinä puhallat katkaisijan. (Ja luultavasti satuttaa itseäsi prosessin aikana.) Miksi leivänpaahdin ei tee tätä? Koska sen lämmityselementit antavat vastusta eivätkä sellaisenaan vedä koko piirikuormitusta.

Joten miten voimme estää tämän tapahtumasta LED -valolle? Rajoittamalla LEDin käyttämiseen käytettävän virran määrää vastuksen avulla.

Mutta minkä kokoinen vastus? Joo, luin muutamia verkkoartikkeleita ja lopulta asettuin 330Ω: n vastukseen 3,3 V: n LED -valolla. Voit lukea kaikki heidän laskelmansa ja selvittää sen itse, mutta testasin muutaman leipälaudalla ja 330 toimi hyvin. Yksi tarkistamani viittaus oli Raspberry Pi -foorumeilla, mutta Google -haku löytää paljon muuta.

Samoin Pi GPIO -nastat tarvitsevat suojaa ylijännitteeltä. Muistatko, kuinka sanoin, että he käyttävät jopa 3.3V? No, vähän vähemmän ei haittaa. Useimmat projektit käyttävät 1KΩ vastuksia ja tein saman. Jälleen voit laskea tämän itse, mutta tämä on erittäin suosittu valinta. Jälleen Raspberry Pi -foorumit tarjoavat joitain tietoja.

Jos et ymmärrä tätä täysin, lue lisää. Tai noudata vain ohjeita. Kumpi toimii sinulle.

Monet vastukset on merkitty pakkaukseen, mutta kun erotat ne, miten voit erottaa ne toisistaan? Vastuksen pienet värilliset raidat voivat kertoa sinulle.

Seuraavaksi liitämme yksinkertaisen LED -valon leipälaudalle, jolla on virtaa asioiden aloittamiseen.

Vaihe 3: LED -valon kytkeminen

Ensimmäinen vaihe on kytkeä LED -valo leipälevylle. Kun saamme sen toimimaan turvallisesti, yhdistämme sen Raspberry Pi -laitteeseen ja hallitsemme sitä GPIO -nastasta.

Toivottavasti leipälaudallasi oli 3,3 voltin virtalähde. Jos ei, voit kytkeä kaiken ja kytkeä sen suoraan Pi -laitteeseen.

Etsi LED ja kytke se leipälevyyn kuvan mukaisesti 330Ω: n vastuksen avulla. LEDin pidempi jalka on anodi, lyhyempi jalka on katodi. Anodi kytkeytyy 3,3 V: n virtalähteeseen ja katodi takaisin maahan. Vastus voi olla joko ennen LEDiä; ei se mitään. Lankojen vakiovärit ovat:

• Punainen = 5V
• Oranssi = 3.3V
• Musta = maa

Kun leipälauta on kytketty ja virtalähde on kytketty, LED -valon pitäisi syttyä. Älä jatka, ellet saa tätä toimimaan.

Vaihe 4: LEDin liittäminen GPIO -laitteeseen

Joten nyt meillä on toimiva LED, jossa on vastus. Nyt on aika yhdistää tämä LED Raspberry Pi -laitteeseen. Tavoitteenamme on luoda GPIO -lähtö ja yhdistää GPIO LED -valoon, jotta LED -valo syttyy, kun otamme GPIO -toiminnon käyttöön. Päinvastoin, kun poistamme GPIO: n käytöstä, LED sammuu. (Tätä käytetään myöhemmin piirinä, joka "painaa" painiketta autotallin oven avaamiseksi.)

Katkaise virta leipälevystä ja liitä Pi kuvan osoittamalla tavalla. (On parasta tehdä tämä, kun myös Pi on sammutettu.) Olemme liittäneet GPIO 17: n 3,3 V: n virransyötön ja maadoituksen yhteen maadoitusliittimistä.

Käynnistä nyt Pi ja LED: n pitäisi sammua. Suorita samat komennot kuin aiemmin GPIO -nastan asettamiseksi ja arvon tulostamiseksi:

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

sudo echo "out">/sys/class/gpio/gpio17/direction sudo cat/sys/class/gpio/gpio17/value

Arvon pitäisi olla nolla.

Otetaan nyt GPIO käyttöön:

sudo echo "1">/sys/class/gpio/gpio17/arvo

Tämän pitäisi sytyttää LED. Jos haluat sammuttaa LED -valon, poista GPIO käytöstä seuraavasti:

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

Yksi niistä asioista, JOTKA voi tapahtua, on se, että jos LED -valossa on riittävästi häiriöitä tai päälle/pois -jaksoja, saatat huomata, että LED -valo palaa hieman. Tähän on syy, ja puhumme siitä seuraavassa vaiheessa.

Vaihe 5: Releen käyttäminen LED -valon käyttämiseen

Kuten edellisessä vaiheessa todettiin, LED on valmiustila autotallin oven painikkeelle. GPIO voi kuitenkin käyttää LED -valoa, mutta se ei voi "painaa" autotallin oven painiketta. Napin painallus yhdistää vain kaksi napinliitintä, käytännössä painikkeen painamisen. Tämän "painalluksen" suorittamiseen tarvitaan rele.

Rele on vain kytkin, joka saa virtansa jostakin. Tässä tapauksessa Raspberry Pi voi kertoa releelle "painaa" autotallin oven painiketta. Prototyyppimme osalta Raspberry Pi kertoo releen kytkemään LED -valon päälle … jotta voimme testata piiriämme.

Mitä meidän on tiedettävä releestämme:

• Rele toimii 5V jännitteellä. Tämä on teho vain releen käyttämiseen, eikä sitä käytetä missään muussa piirin osassa.
• Haluamme kytkeä releemme "normaalisti auki". Tämä tarkoittaa, että rele pysyy auki (ei yhdistä kahta johtoa tai "paina painiketta"), kunnes se aktivoidaan.
• Tämä rele aktivoituu, kun GPIO syöttää nollavirtaa releen 3,3 V: n liittimeen. Itse asiassa tämä vaikuttaa taaksepäin. Kun jännite on 3,3 V, rele vapautuu. Pysy kanssamme tässä projektissa ja näet kuinka tämä toimii.
• Kaksi releliitäntäliitäntää ovat täysin erillään Raspberry Pi: stä. Tämä tarkoittaa sitä, että voit vaihtaa johdon millä tahansa nimellisvirralla, koska se saa virran toisesta virtalähteestä. Yksinkertainen pieni Raspberry Pi, jossa on 3.3V ja 5V, voisi todellakin käyttää relettä, joka ohjaa paljon suurempaa jännitettä. Näin pieni kojelaudan painike voi ohjata suuria ampeerivetoisia lämmitettyjä istuimia.

Aloitetaan siis.

Kiinnitä ensin (mutta katkaise virta) leipälevyn ulkoinen virtalähde. Tämä teho käyttää LED -piiriä, kun taas Raspberry Pi ohjaa relettä.

Luo seuraavaksi katkos 3,3 V: n linjalle, joka käyttää LEDiä. (Kytkimillä ja releillä haluamme aina vaihtaa "kuuman", ei maan.) Ne on merkitty kaaviossa oranssina ja sinisenä.

Liitä Raspberry Pi kuvan mukaisesti 5 V: n virtalähteellä, 3,3 V: n kytkimenä ja maanpalautumalla takaisin Raspberry Pi: hen. Tässä esimerkissä olen liittänyt 3,3 V: n GPIO 17: een. Suosittelen kytkemään 1 KΩ: n vastuksen GPIO -johtoon kuvan osoittamalla tavalla GPIO: n suojaamiseksi ongelmilta. (Tämä mainittiin vastusvaiheessa.)

Käynnistä leipälauta ja käynnistä nyt Pi. LED -valon tulee palaa.

Suorita nyt seuraavat komennot Pi: llä:

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

sudo echo "out">/sys/class/gpio/gpio17/direction sudo cat/sys/class/gpio/gpio17/value

Arvon pitäisi olla nolla.

Otetaan nyt GPIO käyttöön:

sudo echo "1">/sys/class/gpio/gpio17/arvo

Tämän pitäisi sammuttaa LED.

Vaihe 6: Pull-up-vastuksen lisääminen

Tässä vaiheessa kaikkien tavaroidesi pitäisi toimia. Mutta on yksi asia, josta emme ole keskustelleet GPIO: sta, ja se on "kelluva" jännite, joka on mahdollista aiemmin mainitsemamme kynnyksen perusteella.

Vaikka GPIO -laitteilla on yleensä kaksi loogista tilaa (1 ja nolla), se määrittää nämä tilat sen perusteella, onko sen jännite jänniterajan ylä- tai alapuolella, kuten mainitsimme GPIO -osiossa. Mutta useimpien GPIO: iden ongelma on "kelluvan" jännitteen mahdollisuus; Raspberry Pi: n tapauksessa jossain nollan ja 3,3 V: n välillä. Tämä voi johtua häiriöistä tai jännitteen noususta/pudotuksesta piirissä.

Emme halua tilannetta, jossa autotallin oven painikerele voi aktivoitua kelluvasta jännitteestä. Itse asiassa haluamme sen aktivoituvan vain, kun kerromme sen.

Tällaiset tilanteet ratkaistaan käyttämällä ylös- ja alasvetovastuksia tietyn jännitteen pakottamiseksi ja kelluvan jännitteen välttämiseksi. Meidän tapauksessamme haluamme varmistaa, että syöttöjännite estää releen aktivoitumisen. Joten tarvitsemme vetovastus, joka nostaa jännitteen kynnyksen yläpuolelle. (Kynnysarvot ovat hauskoja asioita … Yritin lukea niistä ja katsoa, olivatko ne hyvin määriteltyjä ja saivatko paljon tietoa, jotka olivat pääni yläpuolella, ja joitakin, jotka näyttivät liian yksinkertaisilta. Riittää, kun sanon, että yleismittarilla näen sen jännite oli pienempi kuin 3,3 V, mutta koska kaikki toimi prototyyppini mukaisesti, siirryin eteenpäin. Kilometrisi voi vaihdella, ja siksi me leivymme tämän ennen lopullisen tuotteen juottamista.)

Toki Raspberry Pi -laitteessa on sekä sisäiset vedettävät että vedettävät vastukset, jotka voit asettaa koodissa tai käynnistyksen yhteydessä. Se on kuitenkin erittäin herkkä häiriöille. Vaikka niitä on mahdollista käyttää, koska työskentelemme jo piirin vastusten kanssa, ulkoisen käytön voi olla vakaa.

Vielä tärkeämpää on, että tämä luo vetämisen ja lisää tarpeeksi jännitettä, että GPIO-nasta on oletusarvoisesti 1 ennen Pi: n alkua. Muistatko kuinka releemme aktivoi LED -valo syttyi, kun alustimme Pi: n, kunnes sammutimme sen? Pull-up-toiminnon käyttö estää releen aktivoitumisen käynnistyksen yhteydessä, koska releen 3,3 V: n tulo vastaanottaa jännitteen samanaikaisesti kuin 5 V: n tulo. Voisimme tehdä tämän myös Pi -kokoonpanossa, jos haluamme, mutta jälleen kerran, koska johdotamme joka tapauksessa vastuksilla, se näyttää vähemmän alttiilta käyttöjärjestelmän päivityksille ja jakeluille.

Eri kokoonpanot saattavat tarvita erilaisia vastuksia, mutta 10 kΩ: n vastus toimi releeni kanssa, joka minulla oli. Releeni LED-valo oli hyvin himmeä käynnistettäessä, mutta vetäminen antoi tarpeeksi jännitettä estämään releen aktivoitumisen.

Lisäämme vetovoima piiriin. Leipälevykaaviossa lisäsin 10 kΩ: n vastuksen releen 3,3 V: n tulon ja 3,3 V: n lähteen väliin.

Nyt meillä on piiri, joka soveltuu autotallin oven painikkeen "painamiseen"; LEDin ja 330Ω: n vastuksen korvaaminen varsinaisilla painikejohdoilla pitäisi olla helppoa.

Vaihe 7: Reed -kytkimen anturi

Niin hienoa, tiedämme miltä piiri näyttää aktivoidaksesi autotallin ovenavaajan. Eikö olisi kuitenkin mukava tietää, onko autotallin ovi kiinni vai onko se auki? Tätä varten tarvitset vähintään yhden reed -kytkimen. Jotkut projektit suosittelevat kahta, mutta molemmat käyttävät samaa piirisuunnittelua.

Käytämme "normaalisti auki" (NO) reed -kytkimen kokoonpanoa. Tämä tarkoittaa, että piirimme on avoinna, kunnes ruoko -kytkin on magneetin läheisyydessä, mikä sulkee piirin ja sallii sähkön virrata.

Tärkeimmät erot anturiasetusten ja releasetusten välillä ovat:

• Anturiin kytketty GPIO tunnistaa tehon, joten siitä tulee tulo -GPIO (kun rele käytti lähtöjännitettä GPIO, joka antoi jännitteen)
• Koska oletustila on normaalisti auki, se tarkoittaa, että piirimme ei ole aktiivinen. Sellaisena GPIO-tilan tulisi olla 0. Käänteisesti relepiirin vetovoiman käsitteen suhteen haluamme varmistaa, että jännite on kynnyksen alapuolella, kun piiri on auki. Tämä vaatii alasvetovastus. Tämä on pohjimmiltaan sama kuin vetäminen, mutta kytketty maahan virran sijasta.

Aivan kuten relepiiri, aiomme johdottaa asioita leipälaudalle ennen kuin kytket sen Pi: hen.

Käytämme sähkökäyttöistä leipälautaamme ja kytke LED, 330Ω vastus ja maadoitusjohto. Kytke sitten 3,3 V ruoko -kytkimen toiselle puolelle ja hyppyjohdin reed -kytkimen toiselle puolelle LED -valoon. (Jos sinulla on reed -kytkin, joka tukee NO: ta ja NC: tä, käytä NO -asentoa.) Siirrä magneetti pois reed -kytkimestä ja kytke leipälevyn virta päälle. LED -valon pitäisi jäädä pois päältä. Siirrä magneetti kohti reed -kytkintä ja LED -valon pitäisi syttyä. Jos se toimii päinvastoin, olet kytkenyt sen NC: hen (normaalisti suljettu)

Vaihe 8: Reed -kytkimen kytkeminen Pi: hen

Joten nyt kun piiri toimii ilman Pi: tä, voimme poistaa virran leipälevyltä ja liittää Pi.

Käytämme GPIO17: tä uudelleen, koska tiedämme jo missä se on.

Aivan kuten relepiiri, aiomme suojata GPIO -nastan 1 KΩ: n vastuksella; Käytämme kuitenkin 10 kΩ: n vastusta maadoitukseen luodaksemme alasvetämisen.

Kun olemme kytkenyt kaiken, siirrämme magneetin pois reed -kytkimestä, käynnistämme P, i ja siirrymme komentoriville ja alustamme GPIO, huomioiden, että tällä kertaa luomme GPIO -tulon:

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

sudo echo "in">/sys/class/gpio/gpio17/direction sudo cat/sys/class/gpio/gpio17/value

Arvon pitäisi olla nolla. Siirrä magneetti reed -kytkimelle. LED -valon pitäisi syttyä ja arvo on 1.

Voila! Olemme kytkenneet ruoko -kytkimen Pi: hen!

Vaihe 9: Pysyvän ratkaisun luominen prototyyppitaululle

Nyt kun tiedämme, mitä piiriemme pitäisi näyttää, on aika juottaa pysyvä versio prototyyppikortille. Koska käytän Pi Zero W: tä, hankin pienet proto -levyt.

Ajattelin, että olisi hyvä käyttää Zero-muotoa ja pystyä pinomaan yksi tai useampi levy, lisämoduuli, jota Raspberry Pi kutsuu HAT: ksi (Hardware Attached on Top). No, teknisesti, koska sillä ei ole minkäänlaista EEPROMia eikä se rekisteröidy itsekseen, se ei ole HAT, mutta minun on kutsuttava sitä jollakin tavalla. Mutta muoto kiinnittyy hienosti ja poistaa rotan pesän johdot, joten se on mukavaa.

Haasteena on, että proto -levyt ovat eräänlaisia pieniä, joten niihin ei mahdu paljon. Myöskään mikään rei'istä ei ole kytketty riveihin kuten suuret proto -levyt. Vaikka tämä saattaa tuntua hankalalta, se on itse asiassa hengenpelastaja.

Ajattelin, että voisin luoda hatun jokaiselle autotallin ovelle, jota halusin hallita. Tällä tavalla voit laajentaa projektia tarpeidesi mukaan.

Proto -levyltä huomasin, että oli tarpeeksi tilaa kolmen piirin luomiseksi:

1. relepiiri
2. anturipiiri
3. toinen anturipiiri

Se on melko hyvä mihin tahansa autotallin ovihankkeeseen.

Joten mitä tein oli käyttää GPIO17 ja 27 anturit, ja GPIO12 rele. Todella mukava asia tässä proto -kortissa on, että voit kytkeä GPIO -kaapeliin koskematta edes otsikkoon. Mutta kyllä, sinun on juotettava pinoamisotsikko vastuksiesi (ja valinnaisesti LEDien) lisäksi.

Olen luonut melko paljon uudelleen piirit, jotka prototyyppimme levylle. Voit sanoa, että juotos ei ole täydellinen, mutta se toimii edelleen. (Seuraavat levyt ovat parempia, koska minulla on ollut harjoittelua.) Minulla on Aoyue 469 ja vain hiuksen yläpuolella asetus 4 oli paras lämpötila GPIO -otsikon juottamista koskevien suositusten perusteella.

Käytin ulkoisia kytkettyjä rivejä maalle ja sisäisiä 3.3V: lle. Ja käytin vastusjohtoa toimimaan siltana, koska meillä ei ollut kytkettyjä rivejä. Loput ovat diagonaalisia ja sivuttain, koska se oli paras tapa löytää ne sopimaan taululle.

L-R (edestä, vastuspuolelta katsottuna), lisäämäni ulostulonapit ovat anturin GPIO-johdolle, toisen anturin GPIO-johdolle ja releen GPIO-johdolle. Sen sijaan, että johdottaisimme suoraan GPIO: hon, jonka voisimme tehdä otsikosta, nämä nastat kytkeytyvät kaikkiin vastuksiin, ja antureiden tapauksessa lisäsin microLEDin. (Huomaa, kuinka LED on täysin erillisessä silmukassa, joten jos se palaa, piiri toimii edelleen.)

Liitteenä on Fritzing -tiedosto, mutta koska Instructablesilla on ongelmia tiedostojen lataamisessa, jouduin antamaan sille väärän laajennuksen "txt", jotta voisin upottaa sen.

Vaihe 10: Viitteet

Raspberry Pi Garage Door Opener Project (inspiraatio)

Idiootin opas Raspberry Pi -autotallin ovenavaajaan

iPhone- tai Android -autotallin ovenavaaja

Pitäisikö minun käyttää vastusta vai ei?

Pullup- ja Pulldown -vastusten käyttäminen Raspberry Pi -laitteessa

SSH: n määrittäminen

Raspberry Pi Pin -kaaviot.

SYSFS -komennot

JohdotusPi

Vastukset ja LEDit

Suojaus (sic) GPIO -nastat

Vastuksen värikoodin laskin ja kaavio

Pull-up ja pull down -vastukset

GPIO -jänniterajat

GPIO -tulojännitetasot

GPIO -ohjaus config.txt -tiedostossa

GPIO Pull Up Resisance (sic)

Miksi tarvitsemme ulkoisia vetovastusresursseja, kun mikrokontrollereissa on sisäiset vetovastukset?

Mikä on Raspberry Pi HAT?

Raspberry Pi Zero W GPIO -liittimen juottaminen