DE:RPi Tutorial Easy GPIO Hardware & Software - Revision history

Naicheben at 10:07, 27 April 2012

2012-04-27T10:07:03Z

Naicheben: Anleitung um Hardware an den GPIOs zu betreiben

2012-04-17T00:25:39Z

Anleitung um Hardware an den GPIOs zu betreiben

New page

{{Template:RPi_Tutorials}}

==Achtung==
Wärend die meissten der hier aufgeführten Schaltungen direkt ans RPi angeschlossen werden, wird der Gebrauch eines gepufferten Interface (so wie beim [[RPi Gertboard | 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 [http://www.raspberrypi.org/forum/features-and-requests/easy-gpio-hardware-software diesem Thread] und zielt drauf ab basis Schaltungen für die [[RPi Low-level peripherals#General Purpose Input/Output (GPIO) | 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==
*[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.

*[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://www.kpsec.freeuk.com/ The Electronics Club] - Eine excellente Quelle für Anfänger der Elektronik (auf Englisch), erklärt viele Basisschaltungen.

==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.

* [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).

*[http://arduino.cc/en/ Arduino] - Common hobbyist development platform. Excellent community support and additional hardware.

*[http://www.picaxe.com/ PICAXE]<ref> http://www.raspberrypi.org/forum/projects-and-collaboration-general/gpios-suitable-for-microswitches-joysticks/#p35309 </ref>

*[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=
Note:
Until RPi devices are available, I can not confirm this will work on a real RPi.
For now, I shall be using the TI LaunchPad (see [[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).

===Basic Circuits===
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.

3. [[RPi Tutorial EGHS:Switch Input| Simple on/off switch input]]

With or without de-bouncing, protection resistors etc. Includes example 8xSwitch Test Module.

=Planned Tutorials=
===Basic Circuits===
1. LED output

''Completed see above.''

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.

3. [[RPi Tutorial EGHS:Switch Input| Simple on/off switch input]]

''Completed see above.''

4. [[RPi Tutorial EGHS:Analogue Sensor| Analogue resistive sensor sampled as a digital input]]

Using a basic transistor switch circuit.

===Intermediate Circuits===
1. [[RPi Tutorial EGHS:Shift Registers| 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. [[RPi Tutorial EGHS:Analogue to Digital| Analogue to Digital Circuit]]

Use of a ADC chip to sample inputs.

3. [[RPi Tutorial EGHS:Driving Circuit| PWM Driving Circuit]]

For example motor speed control.

4. [[RPi Tutorial EGHS:Alpha-Numeric Display| 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. [[RPi Tutorial EGHS:Control Hardware Over Internet| Control Hardware Over The Internet]]

Implement web control and monitoring of GPIO connected components.

2. [[RPi Tutorial EGHS:Communicating With Other Micro-controllers | 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.

<references/>

{{Template:Raspberry Pi}}

@@ Line 15: / Line 15: @@
 *[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.
+*[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).
@@ Line 22: / Line 22: @@
 ==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.
+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).
+* [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.
+*[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>
@@ Line 32: / Line 32: @@
 *[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=
+=Abgeschlossene Tutorials=
-  Note:
+  Bemerkung:
-  Until RPi devices are available, I can not confirm this will work on a real RPi.
+  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]]
+  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).
+  für Details) um die Hardware zu testen (weil es billig ist und die Logic Level gleich).
-===Basic Circuits===
+===Basis Schaltungen===
 . [[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.
+Direkt getrieben (benötigt eine Stromspar LED) oder über Transistor (gestattet einen höheren Strom).  Beinhaltet ein Beispiel 8xLED Test Modul.
 . [[RPi Tutorial EGHS:Switch Input| Simple on/off switch input]]
-With or without de-bouncing, protection resistors etc.  Includes example 8xSwitch Test Module.
+Mit oder ohne Entprellung, Schutz-Widerstand etc.  Incl. Beispiel 8xSwitch Test Modul.
-=Planned Tutorials=
+=Geplante Tutorials=
 ===Basic Circuits===
 . LED output
-''Completed see above.''
+''Erledigt. Siehe oben.''
 . [[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.
+MOSFET oder Darlington Paar als Leistungstreiber mit Freilaufdiode zum Schutz vor Induktion aus den Motorspulen.
 . [[RPi Tutorial EGHS:Switch Input| Simple on/off switch input]]
-''Completed see above.''
+''Erledigt. Siehe oben.''