آموزش پروژه محور رسپبری پای – جلسه چهارم کار با میکروسوئیچ

به نام خدا

آموزش پروژه محور رسپبری پای – جلسه چهارم کار با میکروسوئیچ

در این پروژه میخواهیم از ورودی رسپبری پای استفاده کنیم و به کمک یک میکروسوئیچ ، ال ای دی را خاموش روشن کنیم .

باید ال ای دی را به یک پین GPIO و میکروسوئیچ را به پین دیگر GPIO وصل کنیم . برنامه نویسی ما در محیط پایتون خواهد بود .

لینوکس :

لینوکس یک سیستم عامل مانند ویندوز است با این تفاوت که لینکوس اپن سورس است اما ویندوز نیست . سیستم عامل لینوکس را به صورت رایگان میتونی دانلود کنی ولی برای سیستم عامل ویندوز باید مبلغی را پرداخت کنی . سیستم عامل لینوکس به دلیل اپن سورس بودن قابلیت اصلاح کردن دارد و میتوانیم آن را برای پروژه خود بهینه سازی کنیم . سیستم عاملی که ما برای رسپبری پای استفاده میکنیم بر اساس لینوکس است . سیستم عامل لینوکس از دستوراتی تشکیل شده که ما برای اینکه بتونیم با این سیستم عامل کار کنیم باید به این دستورات آشنا باشیم . که بعدا راجع به این دستور ها صحبت خواهیم کرد .

پایتون :

پایتون مانند C ، C++ ، جاوا و یا بیسیک یک زبان برنامه نویسی است . برای اجرای این زبان های برنامه نویسی به یک سیستم عامل احتیاج داریم . یعنی به عبارتی باید برنامه مثلا پایتون یا بیبسیک را بر روی سیستم عاملی مثل ویندوز یا لینکوس یا … نصب کرد وسپس از آن استفاده کرد .

در جلسه پیش گفته شد :

در رسپبری پای ، ۴۰ عدد پین به عنوان پین های GPIO معرفی شده اند اما با نگاهی به شکل بالا متوجه میشویم که همه این ۴۰ پین قابل برنامه ریزی برای ورودی و خروجی نیستند و فقط ۲۶ عدد از این پین ها قابل برنامه ریزی میباشند .

برخی از این GPIO ها توابع و کاربرد خاصی را پشتیبانی میکنند که در جلسه های بعد راجع به آن ها صحبت میکنیم ؛ با کم کردن این GPIO ها از لیست ۲۶ پین ، ۱۷ پین GPIO معمولی در رسپبری پای میماند . این ۱۷ پین در شکل زیر با دایره های سبز رنگ نشان داده شده است .

این ۱۷ پین حداکثر ۱۵ میلی آمپر ( در صورت نکشیدن جریان از بقیه این ۱۷ پین ) جریان میدهند . اما این پین ها در مجموع ۵۰ میلی آمپر میتوانند بدهند یعنی به طور میانگین هر پین حدود ۳ میلی آمپر میتواند بدهد . پس باید مدار خود را طوری طراحی کنیم تا جیریان بیشتر از ۳ میلی آمپر از هر پین رسپبری کشیده نشود . این مقدار در رسپبری پایه نسبت به میکروکنترلر هایی مثل AVR خیلی کمتر است ، پین های میکروکنترلر های AVR عموما حدود ۲۰ میلی آمپر میتوانند به مدار بدهند .

قطعات مورد نیاز :

ما این پروژه را با رسپبری پای ۲ مدل B انجام میدهیم و سیستم عامل ما رسپبین هست و محیط برنامه نویسی ما پایتون میباشد .

• مقداری سیم
• مقاومت ۲۲۰ اهم یا یک کیلو اهم
• LED
• میکروسوئیچ
• بردبورد

توضیحات مدار :

همان طور که در شکل بالا میبینید LED را به پین شماره ۳۵ رسپبری پای یعنی GPIO19 و میکروسوئیچ را به پین شماره ۳۷ یعنی GPIO26 وصل کرده ایم . یک مقاومت نیز بین LED و برد رسپبری پای وجود دارد که وظیفه آن محدود کردن جریان است .

توضیح عملکرد پروژه :

خب همه چیز را وصل کردیم حالا میتونیم برد رسپبری پای را روشن کنیم و برنامه پایتون را اجرا کنیم .

در ایتدای برنامه باید کتابخانه مربوط به GPIO را به برنامه اضافه کنیم . این کتابخانه همان طور که از اسمش مشخص است برای کار با پین های ورودی و خروجی IO یا همان GPIO به کار میرود .

import RPi.GPIO as IO

در خط برنامه زیر مشخص میکنیم که میخواهیم برای کار با پین های رسپبری پای از شماره پین یا از شماره GPIO آن استفاده کنیم .

IO.setmode (IO.BCM)

توسط دستور زیر میتوانیم پین مورد نظر خود را به عنوان ورودی یا خروجی تعریف کنیم .

IO.setup(26,IO.IN)

دستورات درون حلقه while 1 همیشه در حال اجرا هستند اما دستورات قبل از آن ، با روشن کردن رسپبری پای فقط یک بار اجرا خواهند شد .

این پروژه رسپبری پای به صورتی عمل میکند که اگر میکروسوئیچ را فشار دهیم تا زمانی که دستمان بر روی میکروسوئیچ است LED چشمک میزند و به محض این که دست خود را از روی آن برمیداریم خاموش میشود .

کد های پروژه :

برای دانلود کد های برنامه بر روی لینک زیر کلیک کنید .

 فیلم عملکرد مدار :