Difference between revisions of "DE:RPi Tutorial Easy GPIO Hardware & Software"

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(Anleitung um Hardware an den GPIOs zu betreiben)
 
 
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*[http://www.circuitlab.com Online Schaltungs Labor - Schaltungs Design und Simulation] - Excellentes Tool zum Experimentieren mit Schaltungen (wird auch für die Schaltungsbeispiele hier genutzt)
 
*[http://www.circuitlab.com Online Schaltungs Labor - Schaltungs Design und Simulation] - Excellentes Tool zum Experimentieren mit Schaltungen (wird auch für die Schaltungsbeispiele hier genutzt)
  
*[http://www.scriptoriumdesigns.com/embedded/index.php Einführung in die Embedded Programmierung - GPIO] - Besonders viele detail Information über GPIO Inputs und Outputs für Anfänger um die Prizipien hinter der Schaltung zu verstehen.
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*[http://www.scriptoriumdesigns.com/embedded/index.php Einführung in die Embedded Programmierung - GPIO] - Besonders viele Detailinformation über GPIO Inputs und Outputs für Anfänger um die Prinzipien hinter der Schaltung zu verstehen.
  
 
*[http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/40040b.pdf Microchip's PIC Tips und Tricks engl. PDF]<ref> http://www.raspberrypi.org/forum/projects-and-collaboration-general/gpios-suitable-for-microswitches-joysticks/#p35307 </ref> - Enthält viele brauchbare Beispielschaltungen für den PIC Microkontroller und kann auf das RPi adaptiert werden (3.3V GPIO).
 
*[http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/40040b.pdf Microchip's PIC Tips und Tricks engl. PDF]<ref> http://www.raspberrypi.org/forum/projects-and-collaboration-general/gpios-suitable-for-microswitches-joysticks/#p35307 </ref> - Enthält viele brauchbare Beispielschaltungen für den PIC Microkontroller und kann auf das RPi adaptiert werden (3.3V GPIO).
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==Alternative Test Platformen==
 
==Alternative Test Platformen==
Until you have a RPi to test with, there are many alternative platforms available which will allow the testing of basic circuits. In addition, they may be interfaced with directly using the RPi in the future.
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Bis Du deinen RPi bekommst kannst Du deine Basisschaltungen auch mit alternativen Platformen testen. Die Testschaltungen könnten dann in Zukunft direkt an das RPi angeschlossen werden.
  
* [http://www.ti.com/tool/msp-exp430g2 TI LaunchPad] - A low cost development platform ($4.30 including free world shipping). Includes programmer/debug board, two processors (with 16 GPIO including I2C/SPI/UART, 8ch 10bit ADC etc).
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* [http://www.ti.com/tool/msp-exp430g2 TI LaunchPad] - Eine preiswerte Entwicklerplatform ($4.30 incl. Weltweiter gratis Versand). Incl. Programmer/Debugger Board, 2 Prozessoren (mit 16 GPIO incl. I2C/SPI/UART, 8 Kanal 10bit ADC etc).
  
*[http://arduino.cc/en/ Arduino] - Common hobbyist development platform. Excellent community support and additional hardware.
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*[http://arduino.cc/en/ Arduino] - Die bekannte Hobby Entwicklungs Platform . Hervorragender Community-Support und viel Zusatzhardware.
  
 
*[http://www.picaxe.com/ PICAXE]<ref> http://www.raspberrypi.org/forum/projects-and-collaboration-general/gpios-suitable-for-microswitches-joysticks/#p35309 </ref>
 
*[http://www.picaxe.com/ PICAXE]<ref> http://www.raspberrypi.org/forum/projects-and-collaboration-general/gpios-suitable-for-microswitches-joysticks/#p35309 </ref>
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*[http://www.stm32circle.com/hom/index.php STM32 Primer/EvoPrimer] - Self-contained development platform. Mentioned since I may use one at some point (I bought the original Primer a long time ago). It includes a battery, acceleration sensors and built in display screen.
 
*[http://www.stm32circle.com/hom/index.php STM32 Primer/EvoPrimer] - Self-contained development platform. Mentioned since I may use one at some point (I bought the original Primer a long time ago). It includes a battery, acceleration sensors and built in display screen.
  
=Completed Tutorials=
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=Abgeschlossene Tutorials=
  Note:
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  Bemerkung:
  Until RPi devices are available, I can not confirm this will work on a real RPi.
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  Bis das RPi verfügbar ist, kann nicht gesagt werden, ob folgendes auf einem echten RPi funktioniert.
  For now, I shall be using the TI LaunchPad (see [[RPi Tutorial Easy GPIO Hardware & Software#Alternative Test Platforms | Alternative Test Platforms]]
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  Bisher benutzt der Autor das TI LaunchPad (seihe [[RPi Tutorial Easy GPIO Hardware & Software#Alternative Test Platforms | Alternative Test Platforms]]
  for details) to test the hardware on (as it is cheap and the logic levels similar).
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  für Details) um die Hardware zu testen (weil es billig ist und die Logic Level gleich).
  
===Basic Circuits===
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===Basis Schaltungen===
 
1. [[RPi Tutorial EGHS:LED output | LED output]]
 
1. [[RPi Tutorial EGHS:LED output | LED output]]
  
Directly driven (will need very low powered LED) or driven via transistor (allowing higher current).  Includes example 8xLED Test Module.
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Direkt getrieben (benötigt eine Stromspar LED) oder über Transistor (gestattet einen höheren Strom).  Beinhaltet ein Beispiel 8xLED Test Modul.
  
 
3. [[RPi Tutorial EGHS:Switch Input| Simple on/off switch input]]
 
3. [[RPi Tutorial EGHS:Switch Input| Simple on/off switch input]]
  
With or without de-bouncing, protection resistors etc.  Includes example 8xSwitch Test Module.
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Mit oder ohne Entprellung, Schutz-Widerstand etc.  Incl. Beispiel 8xSwitch Test Modul.
  
=Planned Tutorials=
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=Geplante Tutorials=
 
===Basic Circuits===
 
===Basic Circuits===
 
1. LED output
 
1. LED output
  
''Completed see above.''
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''Erledigt. Siehe oben.''
  
  
 
2. [[RPi Tutorial EGHS:DC Motor | Small DC motor drive]]
 
2. [[RPi Tutorial EGHS:DC Motor | Small DC motor drive]]
  
MOSFET or Darlington Pair to provide high power drive and reverse bias diode to protect from motor coils.
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MOSFET oder Darlington Paar als Leistungstreiber mit Freilaufdiode zum Schutz vor Induktion aus den Motorspulen.
  
  
 
3. [[RPi Tutorial EGHS:Switch Input| Simple on/off switch input]]
 
3. [[RPi Tutorial EGHS:Switch Input| Simple on/off switch input]]
  
''Completed see above.''
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''Erledigt. Siehe oben.''
  
  

Latest revision as of 10:07, 27 April 2012

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GPIO Hardware & Software Tutorials:


Achtung

Wärend die meissten der hier aufgeführten Schaltungen direkt ans RPi angeschlossen werden, wird der Gebrauch eines gepufferten Interface (so wie beim Gertboard) angeraten zum Schutz vor grevierenden Schäden. Alternativ kann man auch mit diesen Experimentierboards arbeiten: #Alternative Test Platforms.


Höchste Vorsicht ist geboten wenn auf Low Level Ebene Hardware angeschlossen wird, das RPi kann dabei zerstört werden, Dein Equipment und potentiell Du selbst und/oder Andere. Es geschieht alles auf eigene Gefahr!

Ziele

Dieses Tutorial basiert auf diesem Thread und zielt drauf ab basis Schaltungen für die General Purpose Input/Output (GPIO) des RPi's zu erstellen. Grundlagen der Elektronik sind erforderlich (z.B. Grundwisse über grundlegende diskrete Bauteile wie Transistoren, Dioden und Widerstände):

Nützliche Links/Resourcen

  • The Electronics Club - Eine excellente Quelle für Anfänger der Elektronik (auf Englisch), erklärt viele Basisschaltungen.

Alternative Test Platformen

Bis Du deinen RPi bekommst kannst Du deine Basisschaltungen auch mit alternativen Platformen testen. Die Testschaltungen könnten dann in Zukunft direkt an das RPi angeschlossen werden.

  • TI LaunchPad - Eine preiswerte Entwicklerplatform ($4.30 incl. Weltweiter gratis Versand). Incl. Programmer/Debugger Board, 2 Prozessoren (mit 16 GPIO incl. I2C/SPI/UART, 8 Kanal 10bit ADC etc).
  • Arduino - Die bekannte Hobby Entwicklungs Platform . Hervorragender Community-Support und viel Zusatzhardware.
  • STM32 Primer/EvoPrimer - Self-contained development platform. Mentioned since I may use one at some point (I bought the original Primer a long time ago). It includes a battery, acceleration sensors and built in display screen.

Abgeschlossene Tutorials

Bemerkung:
Bis das RPi verfügbar ist, kann nicht gesagt werden, ob folgendes auf einem echten RPi funktioniert.
Bisher benutzt der Autor das TI LaunchPad (seihe  Alternative Test Platforms
für Details) um die Hardware zu testen (weil es billig ist und die Logic Level gleich).

Basis Schaltungen

1. LED output

Direkt getrieben (benötigt eine Stromspar LED) oder über Transistor (gestattet einen höheren Strom). Beinhaltet ein Beispiel 8xLED Test Modul.

3. Simple on/off switch input

Mit oder ohne Entprellung, Schutz-Widerstand etc. Incl. Beispiel 8xSwitch Test Modul.

Geplante Tutorials

Basic Circuits

1. LED output

Erledigt. Siehe oben.


2. Small DC motor drive

MOSFET oder Darlington Paar als Leistungstreiber mit Freilaufdiode zum Schutz vor Induktion aus den Motorspulen.


3. Simple on/off switch input

Erledigt. Siehe oben.


4. Analogue resistive sensor sampled as a digital input

Using a basic transistor switch circuit.

Intermediate Circuits

1. Shift Registers - Multiplexing Data

An introduction to using additional ICs. In this case, using a parallel to serial 8-bit shift register to read 8 digital inputs using two GPIO pins.


2. Analogue to Digital Circuit

Use of a ADC chip to sample inputs.


3. PWM Driving Circuit

For example motor speed control.


4. Alpha-numeric 2x16 LCD Display

(IN-PROGRESS) Control via 4-wire data (total 6 GPIO) and also alternative 2-wire interface circuit.

Advanced Circuits

1. Control Hardware Over The Internet

Implement web control and monitoring of GPIO connected components.

2. Communicating With Other Micro-controllers

Communicate with other micro-controllers so that features such as ADCs can be used.

Contributing to this tutorial

This is an open project so please feel welcome to add your own sections and improve its content.

Please see the Talk:RPi Tutorial Easy GPIO Hardware & Software page to discuss this page.

  1. http://www.raspberrypi.org/forum/projects-and-collaboration-general/gpios-suitable-for-microswitches-joysticks/#p35307
  2. http://www.raspberrypi.org/forum/projects-and-collaboration-general/gpios-suitable-for-microswitches-joysticks/#p35309