Hướng dẫn python hardware projects - dự án phần cứng python
Raspberry Pi là một trong những ban điện toán vật lý hàng đầu trên thị trường. Từ những người có sở thích xây dựng các dự án DIY cho đến sinh viên học tập để lập trình lần đầu tiên, mọi người sử dụng Raspberry Pi mỗi ngày để tương tác với thế giới xung quanh. Python được xây dựng trên Raspberry Pi, vì vậy bạn có thể thực hiện các kỹ năng của mình và bắt đầu xây dựng các dự án Raspberry Pi của riêng bạn ngay hôm nay. Show
Trong hướng dẫn này, bạn sẽ học cách:
Bắt đầu nào! Làm quen với Raspberry PiRaspberry Pi là một máy tính một bảng được phát triển bởi Raspberry Pi Foundation, một tổ chức từ thiện có trụ sở tại Vương quốc Anh. Được thiết kế ban đầu để cung cấp cho những người trẻ tuổi một tùy chọn điện toán giá cả phải chăng để tìm hiểu cách lập trình, nó đã phát triển một lượng lớn trong các cộng đồng nhà sản xuất và DIY vì kích thước nhỏ gọn của nó, môi trường Linux đầy đủ và các PIN đầu ra mục đích chung (GPIO) .GPIO) pins. Với tất cả các tính năng và khả năng được đóng gói vào bảng nhỏ này, không thiếu các dự án và trường hợp sử dụng cho Raspberry Pi. Một số dự án ví dụ bao gồm những điều sau đây:
Nếu bạn có thể nghĩ về một dự án có lợi từ việc có một máy tính có kích thước thẻ tín dụng được gắn vào nó, thì có lẽ ai đó đã sử dụng Raspberry Pi để làm điều đó. Raspberry Pi là một cách tuyệt vời để đưa các ý tưởng dự án Python của bạn vào cuộc sống. Tổng quan về Board Pi RaspberryRaspberry PI có nhiều yếu tố hình thức cho các trường hợp sử dụng khác nhau. Trong hướng dẫn này, bạn sẽ xem xét phiên bản gần đây nhất, Raspberry Pi 4. Dưới đây là bố cục bảng của Raspberry Pi 4. Mặc dù bố cục này hơi khác so với các mô hình trước đây của Raspberry Pi, nhưng hầu hết các kết nối đều giống nhau. Thiết lập được mô tả trong phần tiếp theo phải giống nhau cho cả Raspberry Pi 3 và Raspberry Pi 4: Bảng Raspberry Pi 4 chứa các thành phần sau:
Một lát sau trong hướng dẫn này, bạn sẽ sử dụng các thành phần ở trên để thiết lập Raspberry Pi. Raspberry Pi vs ArduinoMọi người thường tự hỏi sự khác biệt là gì giữa Raspberry Pi và Arduino. Arduino là một thiết bị khác được sử dụng rộng rãi trong điện toán vật lý. Mặc dù có một số sự chồng chéo về khả năng của Arduino và Raspberry Pi, có một số khác biệt rõ rệt. Nền tảng Arduino cung cấp giao diện phần cứng và phần mềm cho các bộ vi điều khiển lập trình. Một vi điều khiển là một mạch tích hợp cho phép bạn đọc đầu vào và gửi đầu ra đến các thành phần điện tử. Các bảng Arduino thường có bộ nhớ hạn chế, vì vậy chúng thường được sử dụng để liên tục chạy một chương trình duy nhất tương tác với thiết bị điện tử. Raspberry Pi là một máy tính dựa trên mục đích chung, dựa trên Linux. Nó có một hệ điều hành đầy đủ với giao diện GUI có khả năng chạy nhiều chương trình khác nhau cùng một lúc. Raspberry Pi đi kèm với nhiều phần mềm được cài đặt sẵn, bao gồm trình duyệt web, bộ văn phòng, thiết bị đầu cuối và thậm chí cả Minecraft. Raspberry Pi cũng có Wi-Fi và Bluetooth tích hợp để kết nối với Internet và các thiết bị ngoại vi bên ngoài. Để chạy Python, Raspberry Pi thường là lựa chọn tốt hơn, khi bạn có được một bản cài đặt Python đầy đủ ra khỏi hộp mà không có bất kỳ cấu hình nào. Thiết lập Raspberry PiKhông giống như Arduino, chỉ yêu cầu cáp USB và máy tính thiết lập, Raspberry Pi có nhiều yêu cầu phần cứng hơn để chạy và chạy. Tuy nhiên, sau khi thiết lập ban đầu, một số thiết bị ngoại vi này sẽ không còn được yêu cầu nữa. Phần cứng bắt buộcCác phần cứng sau đây được yêu cầu cho thiết lập ban đầu của Raspberry Pi. Nếu cuối cùng bạn kết nối với Raspberry Pi qua SSH, mà bạn sẽ xem xét sau này trong hướng dẫn này, thì một số phần cứng bên dưới sẽ không cần thiết sau khi thiết lập ban đầu. Màn hìnhBạn sẽ cần một màn hình trong quá trình thiết lập và cấu hình ban đầu của hệ điều hành. Nếu bạn sẽ sử dụng SSH để kết nối với Raspberry Pi, thì bạn đã giành được màn hình sau khi thiết lập. Hãy chắc chắn rằng màn hình của bạn có đầu vào HDMI. thẻ micro SDRaspberry Pi sử dụng thẻ nhớ microSD để lưu trữ hệ điều hành và tệp. Nếu bạn mua một bộ Raspberry Pi, thì nó sẽ chứa thẻ nhớ microSD được định dạng sẵn để bạn sử dụng. Nếu bạn mua một thẻ nhớ microSD riêng biệt, thì bạn sẽ cần phải tự định dạng. Tìm kiếm một thẻ nhớ microSD với công suất ít nhất 16GB. Bàn phím và chuộtMột bàn phím và chuột USB được yêu cầu trong quá trình thiết lập ban đầu của Raspberry Pi. Khi thiết lập hoàn tất, bạn có thể chuyển sang sử dụng các phiên bản Bluetooth của các thiết bị ngoại vi này nếu bạn thích. Sau đó trong hướng dẫn này, bạn sẽ thấy cách kết nối với Raspberry Pi qua SSH. Nếu bạn chọn kết nối theo cách này, thì một bàn phím và chuột vật lý không bắt buộc sau khi thiết lập ban đầu. Cáp HDMIBạn sẽ cần một cáp HDMI để kết nối Raspberry Pi với màn hình. Các mô hình Raspberry Pi khác nhau có các yêu cầu cáp HDMI khác nhau:
Tùy thuộc vào mô hình của bạn, bạn có thể cần mua cáp HDMI hoặc bộ chuyển đổi đặc biệt. Nguồn cấpRaspberry Pi sử dụng kết nối USB để cung cấp năng lượng cho bảng. Một lần nữa, các mô hình Raspberry PI khác nhau có các yêu cầu về nguồn và kết nối USB khác nhau. Dưới đây là các yêu cầu kết nối và sức mạnh cho các mô hình khác nhau:
Micro HDMI đến HDMI HDMI đến HDMIMini HDMI đến HDMI Tùy thuộc vào mô hình của bạn, bạn có thể cần mua cáp HDMI hoặc bộ chuyển đổi đặc biệt.Nguồn cấp Raspberry Pi sử dụng kết nối USB để cung cấp năng lượng cho bảng. Một lần nữa, các mô hình Raspberry PI khác nhau có các yêu cầu về nguồn và kết nối USB khác nhau.Dưới đây là các yêu cầu kết nối và sức mạnh cho các mô hình khác nhau: Raspberry Pi 3/2/1/ZeroUSB-C Micro USBÍt nhất 3.0 amps Ít nhất 2,5 amps Để tránh bất kỳ sự nhầm lẫn nào khi chọn nguồn điện, bạn nên sử dụng nguồn điện chính thức cho Raspberry Pi 4 hoặc mô hình khác.Raspbian, the officially supported Raspberry Pi operating system, which is based on Debian Linux. Phần cứng tùy chọnBạn có thể sử dụng toàn bộ một loạt các phần cứng bổ sung với Raspberry Pi để mở rộng khả năng của nó. Các mục phần cứng được liệt kê dưới đây không bắt buộc phải sử dụng Raspberry Pi của bạn nhưng sẽ rất hữu ích khi có trong tay.Raspberry Pi Imager for the initial setup of your SD card. You can download the imager from the Raspberry Pi Downloads page. Once on this page, download the appropriate version for your operating system: Trường hợp Thật tốt khi có một trường hợp cho Raspberry Pi của bạn để giữ cho các thành phần của nó không bị hư hại trong khi sử dụng bình thường. Khi chọn một trường hợp, hãy đảm bảo rằng bạn mua đúng loại cho mô hình Raspberry Pi. Với ứng dụng đang chạy, nhấp vào nút Chọn HĐH và chọn tùy chọn Raspbian đầu tiên: Sau khi chọn hệ điều hành Raspbian, bạn cần chọn thẻ SD mà bạn sẽ sử dụng. Đảm bảo thẻ nhớ microSD của bạn được chèn vào máy tính của bạn và nhấp vào Chọn thẻ SD, sau đó chọn thẻ SD từ menu: Với hệ điều hành và thẻ SD được chọn, giờ đây bạn có thể nhấp vào nút ghi để bắt đầu định dạng thẻ SD và cài đặt hệ điều hành vào thẻ. Quá trình này có thể mất vài phút để hoàn thành: Sau khi định dạng và cài đặt hoàn tất, bạn sẽ thấy một thông báo cho biết hệ điều hành đã được ghi vào thẻ SD: Bạn có thể đẩy thẻ SD ra khỏi máy tính của bạn. Raspbian hiện được cài đặt trên thẻ SD của bạn và bạn đã sẵn sàng để bắt đầu kết nối phần cứng với Raspberry Pi! Tùy chọn 2: Cài đặt Raspbian từ NoobsNếu vì một lý do nào đó, bạn có thể sử dụng Raspberry Pi Imager, thì bạn có thể tải xuống NOOBS (phần mềm mới ra khỏi hộp) và sử dụng nó để cài đặt Raspbian trên thẻ nhớ microSD. Đầu tiên, hãy đến trang tải xuống NOOBS để tải xuống phiên bản mới nhất. Nhấp vào Tải xuống Zip bên dưới tùy chọn Noobs đầu tiên:NOOBS (New Out Of the Box Software) and use it to install Raspbian on a microSD card. First, head to the NOOBS download page to download the latest version. Click Download ZIP underneath the first NOOBS option: Noobs sẽ bắt đầu tải xuống trên hệ thống của bạn. Khi tệp zip đã được tải xuống, giải nén nội dung vào một vị trí trên máy tính của bạn. Bạn sẽ sao chép các tệp này vào thẻ SD trong thời gian ngắn, nhưng trước tiên bạn cần định dạng đúng thẻ SD. Bạn sẽ sử dụng định dạng thẻ nhớ SD chính thức từ Hiệp hội SD. Đi đến trang web của Hiệp hội SD để tải về định dạng. Cuộn xuống phía dưới và tải xuống SD Formatter cho Windows hoặc MacOS:SD Memory Card Formatter from the SD Association. Head to the SD Association website to download the formatter. Scroll to the bottom and download the SD formatter for either Windows or macOS: Khi định dạng thẻ bộ nhớ SD được tải xuống, bạn đã sẵn sàng định dạng thẻ SD của mình để sử dụng trên Raspberry Pi. Sau khi tải xuống SD Formatter, hãy mở ứng dụng. Để định dạng thẻ SD, bạn sẽ cần phải làm như sau:
Khi các mục trên hoàn tất, nhấp vào Định dạng: Trước khi định dạng thẻ, bạn sẽ được yêu cầu xác nhận thao tác, vì nó sẽ xóa tất cả dữ liệu khỏi thẻ. Nhấp vào Tiếp tục để bắt đầu định dạng thẻ SD. Có thể mất vài phút để hoàn thành định dạng: Khi định dạng đã hoàn tất, bạn sẽ cần sao chép các tệp NOOBS mà bạn đã giải nén trước đó vào thẻ SD. Chọn tất cả các tệp mà bạn đã trích xuất trước đó: Kéo chúng vào thẻ SD: Bây giờ bạn đã cài đặt noobs trên thẻ SD của bạn, đẩy thẻ ra khỏi máy tính của bạn. Bạn đã gần tới! Trong phần tiếp theo, bạn sẽ thực hiện thiết lập cuối cùng cho Raspberry Pi. Thiết lập cuối cùngBây giờ bạn đã có thẻ nhớ microSD và phần cứng bắt buộc đã sẵn sàng, bước cuối cùng là kết nối mọi thứ lại với nhau và định cấu hình hệ điều hành. Hãy để bắt đầu bằng cách kết nối tất cả các thiết bị ngoại vi:
Với các thiết bị ngoại vi được kết nối, hãy tiếp tục và cung cấp năng lượng cho Raspberry Pi của bạn để định cấu hình hệ điều hành. Nếu bạn đã cài đặt Raspbian với Raspberry Pi Imager, thì không có gì khác để bạn làm. Bạn có thể bỏ qua phần tiếp theo để hoàn thành thiết lập. Nếu bạn đã cài đặt NOOBS trên thẻ SD của mình, thì bạn sẽ cần hoàn thành thêm một vài bước để cài đặt Raspbian trên thẻ SD:
Sau khi cài đặt hoàn tất, Raspberry Pi sẽ khởi động lại và bạn sẽ được khởi động vào Raspbian để hoàn thành trình hướng dẫn thiết lập. Trình hướng dẫn thiết lậpTrong lần khởi động đầu tiên, Raspbian cung cấp một trình hướng dẫn thiết lập để giúp bạn định cấu hình mật khẩu của mình, đặt locale của bạn, chọn mạng Wi-Fi và cập nhật hệ điều hành. Đi trước và hoàn thành các bước này theo hướng dẫn. Khi bạn đã hoàn thành các bước, hãy khởi động lại hệ điều hành và bạn sẽ sẵn sàng bắt đầu lập trình Python trên Raspberry Pi! Chạy Python trên Raspberry PiMột trong những điều tốt nhất khi làm việc với Python trên Raspberry Pi là Python là một công dân hạng nhất trên nền tảng. Quỹ Raspberry Pi được chọn cụ thể Python làm ngôn ngữ chính vì sức mạnh, tính linh hoạt và dễ sử dụng của nó. Python được cài đặt sẵn trên Raspbian, vì vậy bạn sẽ sẵn sàng để bắt đầu từ việc đi. Bạn có nhiều tùy chọn khác nhau để viết Python trên Raspberry Pi. Trong hướng dẫn này, bạn sẽ xem xét hai lựa chọn phổ biến:
Hãy bắt đầu bằng cách xem xét sử dụng Trình chỉnh sửa MU để viết Python trên Raspberry Pi. Sử dụng Trình chỉnh sửa MUHệ điều hành Raspbian đi kèm với một số IDE Python được cài đặt sẵn mà bạn có thể sử dụng để viết các chương trình của mình. Một trong những ides này là MU. Nó có thể được tìm thấy trong menu chính: Biểu tượng Raspberry Pi → Lập trình → MU Khi bạn mở MU lần đầu tiên, bạn sẽ được cung cấp tùy chọn để chọn chế độ Python cho trình soạn thảo. Đối với mã trong hướng dẫn này, bạn có thể chọn Python 3: Có một cơ hội mà MU có thể không được cài đặt sẵn trên phiên bản Raspbian của bạn. Nếu MU không được cài đặt, thì bạn luôn có thể cài đặt nó bằng cách đi đến vị trí tệp sau: Biểu tượng Raspberry Pi → Tùy chọn → Phần mềm được đề xuất Điều này sẽ mở ra một cuộc đối thoại có chứa phần mềm được đề xuất cho Raspberry Pi của bạn. Chọn hộp bên cạnh MU và bấm OK để cài đặt nó: Mặc dù MU cung cấp một biên tập viên tuyệt vời để bắt đầu với Python trên Raspberry Pi, bạn có thể muốn một cái gì đó mạnh mẽ hơn. Trong phần tiếp theo, bạn sẽ kết nối với Raspberry Pi qua SSH. Chỉnh sửa từ xa qua SSHThường thì bạn đã giành chiến thắng muốn dành thời gian để nối một màn hình, bàn phím và chuột để viết Python trên Raspberry Pi. May mắn thay, Raspbian cho phép bạn kết nối với Raspberry Pi từ xa qua SSH. Trong phần này, bạn sẽ học cách bật và sử dụng SSH để lập trình Python trên Raspberry Pi. Bật SSHTrước khi bạn có thể kết nối với Raspberry Pi qua SSH, bạn sẽ cần bật quyền truy cập SSH bên trong khu vực Tùy chọn Raspberry Pi. Bật SSH bằng cách đi đến đường dẫn tệp sau: Biểu tượng Raspberry Pi → Tùy chọn → Cấu hình Raspberry PI Khi cấu hình xuất hiện, chọn tab Giao diện và sau đó bật tùy chọn SSH: Bạn đã kích hoạt SSH trên Raspberry Pi. Bây giờ bạn cần lấy địa chỉ IP cho Raspberry Pi để bạn có thể kết nối với nó từ một máy tính khác. Xác định địa chỉ IP Raspberry PiĐể truy cập Raspberry Pi từ xa, bạn cần xác định địa chỉ IP của Raspberry Pi trên mạng cục bộ của bạn. Để xác định địa chỉ IP, bạn cần truy cập ứng dụng thiết bị đầu cuối. Bạn có thể truy cập thiết bị đầu cuối ở đây:Terminal application. You can access Terminal here: Biểu tượng Raspberry Pi → Phụ kiện → thiết bị đầu cuối Khi thiết bị đầu cuối được mở, hãy nhập phần sau vào dấu nhắc lệnh:
Điều này sẽ hiển thị địa chỉ IP hiện tại cho Raspberry Pi của bạn. Với địa chỉ IP này, giờ đây bạn có thể kết nối với Raspberry Pi từ xa. Kết nối với Raspberry PiSử dụng địa chỉ IP cho Raspberry Pi, bây giờ bạn có thể ssh vào nó từ một máy tính khác: Bạn sẽ được nhắc nhập mật khẩu bạn đã tạo khi chạy trình hướng dẫn thiết lập trong quá trình cài đặt Raspbian. Nếu bạn đã đặt một mật khẩu, thì mật khẩu mặc định là 0. Nhập mật khẩu và sau khi kết nối, bạn sẽ thấy dấu nhắc lệnh Raspberry Pi:Bây giờ bạn đã biết cách kết nối, bạn đã sẵn sàng để bắt đầu lập trình Python trên Raspberry Pi. Bạn có thể bắt đầu ngay lập tức bằng cách sử dụng python replin:
Nhập một số Python để chạy nó trên Raspberry Pi: >>>
Tuyệt vời, bạn có thể chạy Python trên Raspberry Pi! Tạo thư mục pi@raspberry:~/Desktop $ cd /home/pi pi@raspberry:~ $ pwd /home/pi 1Trước khi bạn bắt đầu xây dựng các dự án với Python trên Raspberry Pi, bạn nên thiết lập một thư mục chuyên dụng cho mã của bạn. Raspberry Pi có một hệ thống tệp đầy đủ với nhiều thư mục khác nhau. Có một nơi dành riêng cho mã Python của bạn sẽ giúp giữ cho mọi thứ được tổ chức và dễ tìm. Hãy để tạo một thư mục gọi là 1 nơi bạn có thể lưu trữ mã Python cho các dự án của mình.Sử dụng MUNếu bạn có kế hoạch sử dụng MU để hoàn thành các dự án trong hướng dẫn này, thì bạn có thể sử dụng nó ngay bây giờ để tạo thư mục 1. Để tạo thư mục này, bạn sẽ muốn làm như sau:
Bạn đã tạo ra một thư mục chuyên dụng cho mã Python của bạn. Đi xuống phần tiếp theo để tìm hiểu về việc tương tác với các thành phần vật lý trong Python. Qua sshNếu bạn sử dụng SSH để truy cập Raspberry Pi, thì bạn sẽ sử dụng dòng lệnh để tạo thư mục 1.Hãy để tạo ra thư mục 1. Nếu bạn hiện đang đăng nhập vào Raspberry Pi, thì hãy sử dụng địa chỉ IP của Raspberry Pi để SSH vào nó từ máy tính của bạn:Sau khi đăng nhập, bạn sẽ thấy dấu nhắc lệnh Raspberry Pi: Theo mặc định, khi bạn SSH vào Raspberry Pi, bạn sẽ bắt đầu trong thư mục 4. Xác nhận điều này ngay bây giờ bằng cách chạy 9:
Nếu vì một lý do nào đó, bạn không có trong thư mục 4, thì hãy chuyển sang nó bằng 1:
Bây giờ trong thư mục 4, tạo một thư mục 1 mới:
Với thư mục 1 được tạo, sử dụng 5 để đi vào thư mục:
Tuyệt quá! Bạn đã sẵn sàng để bắt đầu mã hóa các mạch đầu tiên của mình bằng Python trên Raspberry Pi. Tương tác với các thành phần vật lýTrong phần này, bạn sẽ học cách tương tác với các thành phần vật lý khác nhau bằng cách sử dụng Python trên Raspberry Pi. Bạn sẽ sử dụng thư viện Gpiozero được cài đặt sẵn trên Raspbian. Nó cung cấp một giao diện dễ sử dụng để tương tác với nhiều thiết bị GPIO được kết nối với Raspberry Pi. Linh kiện điện tửTrước khi lập trình trên Raspberry Pi, bạn sẽ cần một vài thành phần điện tử để xây dựng các dự án trong các phần sắp tới. Bạn sẽ có thể tìm thấy từng mặt hàng bên dưới trên Amazon hoặc tại cửa hàng Điện tử địa phương của bạn. Bánh mìBánh mì là một công cụ thiết yếu khi xây dựng mạch. Nó cho phép bạn nhanh chóng tạo nguyên mẫu cho mạch của bạn mà không cần phải hàn các thành phần với nhau.breadboard is an essential tool when building circuits. It allows you to quickly prototype your circuit without having to solder components together. Breadboard theo một bố cục chung. Ở bên phải và bên trái, hai đường ray chạy theo chiều dài của bảng điều khiển. Mỗi lỗ trên các đường ray này được kết nối. Nói chung, chúng được chỉ định dương (điện áp, hoặc VCC) và âm (mặt đất hoặc GND).voltage, or VCC) and negative (ground, or GND). Trên hầu hết các bảng bánh mì, đường ray tích cực được đánh dấu bằng một dấu hiệu tích cực ( 6) và sẽ có một đường màu đỏ chạy bên cạnh nó. Đường ray âm được đánh dấu bằng một dấu hiệu âm ( 7) và có một đường màu xanh chạy bên cạnh nó.positive rail is marked with a positive sign ( 6) and will have a red line running next to it. The negative rail is marked with a
negative sign ( 7) and has a blue line running next to it.Trên bên trong bảng, đường ray thành phần chạy vuông góc với các đường ray tích cực và tiêu cực ở hai bên của bảng điều khiển. Mỗi đường ray này chứa các lỗ để đặt các thành phần.component rails run perpendicular to the positive and negative rails on the sides of the breadboard. Each of these rails contains holes for placing components. Tất cả các lỗ trong một đường ray duy nhất được kết nối. Ở giữa là một máng xối ngăn cách hai cạnh của bảng điều khiển. Đường ray ở phía đối diện của máng xối không được kết nối. Điều này được minh họa trong sơ đồ sau: Trong sơ đồ trên, ba màu được sử dụng để đánh dấu các loại đường ray bánh mì khác nhau:
Sau đó trong hướng dẫn này, bạn sẽ sử dụng các đường ray khác nhau này để xây dựng các mạch đầy đủ kết nối với Raspberry Pi. Dây nhảyDây nhảy cho phép bạn tạo nguyên mẫu cho các kết nối của mạch của bạn mà không phải hàn các đường dẫn giữa các chân và các thành phần GPIO. Họ có ba loại khác nhau:
Sẽ rất tốt nếu có ít nhất mười đến hai mươi mỗi loại khi bạn xây dựng các dự án Raspberry Pi của mình ở Python. Các thành phần khácCùng với dây và dây nhảy, các dự án trong hướng dẫn này sẽ sử dụng các thành phần sau:
Với các thành phần cần thiết trong tay, hãy để xem cách bạn có thể kết nối chúng với Raspberry Pi bằng các chân GPIO. Gpio ghimCác tính năng Raspberry Pi có bốn chân GPIO dọc theo cạnh trên của bảng. Bạn có thể sử dụng các chân GPIO này để kết nối Raspberry Pi với các thành phần bên ngoài. Bố cục pin dưới đây cho thấy các loại chân khác nhau và vị trí của chúng. Bố cục này dựa trên chế độ xem trên cao của các chân với các cổng USB Raspberry PI, đối mặt với bạn: Raspberry Pi có năm loại chân khác nhau:
Trong phần tiếp theo, bạn sẽ sử dụng các loại pin khác nhau này để thiết lập thành phần đầu tiên của mình, nút xúc giác. Nút xúc giácĐối với mạch đầu tiên của bạn, bạn sẽ kết nối một nút xúc giác với Raspberry Pi. Nút xúc giác là một công tắc điện tử, khi nhấn, đóng một mạch. Khi một mạch được đóng lại, Raspberry Pi sẽ đăng ký tín hiệu ON. Bạn có thể sử dụng điều này trên tín hiệu để kích hoạt các hành động khác nhau.ON signal. You can use this ON signal to trigger different actions. Trong dự án này, bạn sẽ sử dụng nút xúc giác để chạy các hàm Python khác nhau dựa trên trạng thái của nút. Hãy bắt đầu bằng cách nối nút nút vào Raspberry Pi:
Bạn có thể xác nhận hệ thống dây của mình với sơ đồ dưới đây: Bây giờ, bạn đã có mạch của mình có dây, hãy để viết mã Python để đọc đầu vào từ nút. Bên trong thư mục 1 mà bạn đã tạo trước đó, lưu một tệp mới có tên là 9. Nếu bạn sử dụng SSH để truy cập Raspberry Pi, thì hãy tạo tệp như sau:
Nếu bạn sử dụng MU, thì hãy tạo tệp với các bước sau:
Với tệp được tạo, bạn đã sẵn sàng để bắt đầu mã hóa. Bắt đầu bằng cách nhập lớp 2 từ mô -đun 3. Bạn cũng sẽ cần nhập 4 từ mô -đun 5. Bạn sẽ xem xét lý do tại sao bạn cần 4 sau:
Tạo một thể hiện của lớp 2 và chuyển số pin dưới dạng tham số. Trong trường hợp này, bạn đã sử dụng mã PIN GPIO4, vì vậy bạn sẽ vượt qua trong 8 làm tham số:GPIO4 pin, so you’ll pass in 8 as the parameter:Tiếp theo, xác định các chức năng sẽ được gọi cho các sự kiện nút khác nhau có sẵn trên một phiên bản 2:
Lớp 2 có ba thuộc tính sự kiện: 1, 2 và 3. Các thuộc tính này có thể được sử dụng để kết nối các chức năng sự kiện khác nhau.Trong khi các thuộc tính 1 và 3 là tự giải thích, 2 yêu cầu giải thích ngắn. Nếu một hàm được đặt thành thuộc tính 2, thì nó sẽ chỉ được gọi nếu nút được nhấn và giữ trong một khoảng thời gian nhất định.Thời gian giữ cho 2 được xác định bởi thuộc tính 9 trên ví dụ 2. Mặc định cho 9 là một giây. Bạn có thể ghi đè lên điều này bằng cách chuyển giá trị 2 khi tạo một thể hiện 2: 0Điều này sẽ tạo ra một thể hiện 2 sẽ đợi hai giây rưỡi sau khi nhấn nút và giữ trước khi gọi hàm 5.Bây giờ bạn đã biết về các thuộc tính sự kiện khác nhau trên 2, đặt từng thuộc tính này thành các chức năng tương ứng mà bạn đã xác định trước đó: 1Tuyệt quá! Bạn đã thiết lập các sự kiện nút của bạn. Điều cuối cùng bạn cần làm là gọi 7 ở cuối tệp. Gọi 7 được yêu cầu để giữ cho chương trình lắng nghe các sự kiện khác nhau. Nếu đây không phải là hiện tại, thì chương trình sẽ chạy một lần và thoát.Chương trình cuối cùng của bạn sẽ trông như thế này: 2Với hệ thống dây điện hoàn chỉnh và tất cả mã được thiết lập, bạn đã sẵn sàng để thử mạch đầu tiên của mình. Bên trong thư mục 1, chạy chương trình: 3Nếu bạn sử dụng MU, trước tiên hãy đảm bảo tệp được lưu, sau đó nhấp vào chạy để bắt đầu chương trình. Chương trình hiện đang chạy và lắng nghe các sự kiện. Nhấn nút và bạn sẽ thấy những điều sau trong bảng điều khiển: Nhấn và giữ nút trong ít nhất một giây và bạn sẽ thấy đầu ra sau: Cuối cùng, khi bạn phát hành nút, bạn sẽ thấy như sau: Đáng kinh ngạc! Bạn chỉ cần nối dây và mã hóa mạch đầu tiên của mình bằng Python trên Raspberry Pi. Vì bạn đã sử dụng 7 trong mã của mình, bạn sẽ cần dừng chương trình theo cách thủ công. Nếu bạn đang chạy chương trình trong MU, thì bạn có thể nhấp dừng để thoát khỏi chương trình. Nếu bạn đang chạy điều này từ dòng lệnh, thì bạn có thể dừng chương trình bằng ctrl+c.Ctrl+C.Với mạch đầu tiên này dưới vành đai của bạn, bạn đã sẵn sàng để bắt đầu kiểm soát một số thành phần khác. DẪN ĐẾNĐối với mạch tiếp theo của bạn, bạn sẽ sử dụng Python để nhấp nháy đèn LED bật và tắt mỗi giây. LED là viết tắt của diode phát sáng và các thành phần này tạo ra ánh sáng khi một dòng điện được áp dụng. Bạn có thể thấy rằng họ đã sử dụng ở khắp mọi nơi trong thiết bị điện tử.LED stands for light-emitting diode, and these components produce light when a current is applied. You’ll find that they’re used everywhere in electronics. Mỗi đèn LED có hai chân. Chân dài hơn là chân dương, hoặc cực dương. Dòng điện đi vào đèn LED qua chân này. Chân ngắn hơn là chân âm, hoặc cực âm. Hiện tại thoát khỏi đèn LED qua chặng này. Hiện tại chỉ có thể chảy một hướng qua đèn LED, vì vậy hãy chắc chắn rằng bạn đã kết nối dây nhảy với chân thích hợp của đèn LED. Dưới đây là các bước bạn sẽ cần thực hiện để nối dây mạch này:
Bạn có thể xác nhận hệ thống dây của mình với sơ đồ dưới đây: Nếu hệ thống dây có vẻ tốt, thì bạn đã sẵn sàng viết một số python để có được đèn LED nhấp nháy. Bắt đầu bằng cách tạo một tệp cho mạch này bên trong thư mục 1. Gọi tệp này 2: 4Trong mã này, bạn sẽ tạo một thể hiện của lớp 3 và gọi phương thức 4 của nó để bật và tắt đèn LED. Phương pháp 4 có thời gian chờ mặc định là một giây. Đèn LED sẽ tiếp tục nhấp nháy và tắt mỗi giây cho đến khi chương trình thoát ra.Bắt đầu bằng cách nhập 3 từ mô -đun 3 và 4 từ mô -đun 5: 5Tiếp theo, tạo một thể hiện của 3 được gọi là 01. Đặt chân GPIO thành 8:Gọi phương thức 4 theo 01:Cuối cùng, thêm một cuộc gọi vào 7 để đảm bảo chương trình không thoát ra:Chương trình hoàn chỉnh của bạn sẽ trông như thế này: 6Lưu tệp và chạy nó để xem đèn LED nhấp nháy và tắt: 7Đèn LED bây giờ nên nhấp nháy và tắt mỗi giây. Khi bạn hoàn thành việc chiêm ngưỡng mã Python của mình trong hành động, hãy dừng chương trình bằng CTRL+C hoặc dừng trong MU.Ctrl+C or Stop in Mu. Bây giờ bạn đã biết cách kiểm soát một đèn LED với Python trên Raspberry Pi. Đối với mạch tiếp theo, bạn sẽ sử dụng Python để tạo ra âm thanh từ Raspberry Pi. BuzzerTrong mạch này, bạn sẽ kết nối một tiếng chuông piezo hoạt động vào Raspberry Pi. Một tiếng chuông piezo phát ra một giai điệu khi dòng điện được áp dụng. Sử dụng thành phần này, Raspberry Pi của bạn sẽ có thể tạo ra âm thanh. Giống như đèn LED, một còi có chân tích cực và tiêu cực. Chân dương của còi buzzer sẽ dài hơn chân âm hoặc sẽ có dấu hiệu dương ( 6) trên đỉnh của còi cho thấy chân nào là chân dương.Hãy để Lôi đi trước và nối dây còi:
Xác nhận hệ thống dây của bạn đối với sơ đồ dưới đây: Với hệ thống dây điện được thiết lập, hãy để chuyển sang mã. Tạo một tệp cho mạch này bên trong thư mục 1. Gọi tệp này 08: 8Trong mã này, bạn sẽ tạo ra một thể hiện của lớp 09 và gọi nó là phương thức ____ ____110 để tạo tiếng kêu bật và tắt tiếng chuông. Phương pháp 10 Các tham số đầu tiên là 12 và 13. Các tham số này có giá trị 2 để đặt thời gian buzzer nên bật và tắt. Giá trị mặc định cho cả hai là một giây.Bắt đầu bằng cách nhập 09 từ mô -đun 3 và 4 từ mô -đun 5: 9Tiếp theo, tạo một thể hiện 09 được gọi là 20. Đặt chân GPIO thành 8:Gọi phương thức 10 trên 20. Đặt các tham số 12 và 13 thành 26. Điều này sẽ làm cho tiếng bíp của Buzzer cứ sau nửa giây:Cuối cùng, thêm một cuộc gọi vào 7 để đảm bảo chương trình không thoát ra:Chương trình hoàn chỉnh của bạn sẽ trông như thế này: 0Lưu tệp và chạy nó để xem đèn LED nhấp nháy và tắt: 1Đèn LED bây giờ nên nhấp nháy và tắt mỗi giây. Khi bạn hoàn thành việc chiêm ngưỡng mã Python của mình trong hành động, hãy dừng chương trình bằng CTRL+C hoặc dừng trong MU.Ctrl+C or Stop in Mu. Bây giờ bạn đã biết cách kiểm soát một đèn LED với Python trên Raspberry Pi. Đối với mạch tiếp theo, bạn sẽ sử dụng Python để tạo ra âm thanh từ Raspberry Pi. BuzzerTrong mạch này, bạn sẽ kết nối một tiếng chuông piezo hoạt động vào Raspberry Pi. Một tiếng chuông piezo phát ra một giai điệu khi dòng điện được áp dụng. Sử dụng thành phần này, Raspberry Pi của bạn sẽ có thể tạo ra âm thanh.passive infrared (PIR) motion sensor to the Raspberry Pi. A passive infrared motion sensor detects any motion in its field of vision and sends a signal back to the Raspberry Pi. Giống như đèn LED, một còi có chân tích cực và tiêu cực. Chân dương của còi buzzer sẽ dài hơn chân âm hoặc sẽ có dấu hiệu dương (pi@raspberry:~ $ mkdir python-projects
|