- Componentes requeridos:
- Diagrama de circuito:
- Registro de cambios IC 74HC595:
- Flujo de trabajo:
- Explicación de programación:
Raspberry Pi es una placa basada en procesador de arquitectura ARM diseñada para ingenieros electrónicos y aficionados. PI es una de las plataformas de desarrollo de proyectos más confiables que existen en la actualidad. Con una velocidad de procesador más alta y 1 GB de RAM, el PI se puede utilizar para muchos proyectos de alto perfil como procesamiento de imágenes e Internet de las cosas.
Para realizar cualquiera de los proyectos de alto perfil, es necesario comprender las funciones básicas de PI. Cubriremos todas las funcionalidades básicas de Raspberry Pi en estos tutoriales. En cada tutorial discutiremos una de las funciones de PI. Al final de esta serie de tutoriales de Raspberry Pi, podrá realizar proyectos de alto perfil por sí mismo. Siga los siguientes tutoriales:
- Introducción a Raspberry Pi
- Configuración de Raspberry Pi
- LED parpadeante
- Interfaz del botón Raspberry Pi
- Generación Raspberry Pi PWM
- Controlar el motor de CC con Raspberry Pi
- Control de motor paso a paso con Raspberry Pi
En este tutorial de registro de cambios de Raspberry Pi, conectaremos el registro de cambios con Pi. PI tiene 26 pines GPIO, pero cuando hacemos proyectos como una impresora 3D, los pines de salida proporcionados por PI no son suficientes. Entonces necesitamos más pines de salida, para agregar más pines de salida a PI, agregamos Shift Register Chip. Un chip Shift Register toma datos de la placa PI en serie y proporciona una salida en paralelo. El chip es de 8 bits, por lo que toma 8 bits de PI en serie y luego proporciona la salida lógica de 8 bits a través de 8 pines de salida.
Para el registro de desplazamiento de 8 bits, usaremos IC 74HC595. Es un chip de 16 PIN. La configuración de pines del chip se explica más adelante en este tutorial.
En este tutorial, usaremos tres pines GPIO de PI para obtener ocho salidas de Shift Register Chip. Recuerde que aquí los PINS del chip son solo para salida, por lo que no podemos conectar ningún sensor a la salida del chip y esperar que el PI los lea. Los LED están conectados a la salida del chip para ver los datos de 8 bits enviados desde PI.
Discutiremos un poco sobre los pines GPIO de Raspberry Pi antes de continuar,
Hay 40 pines de salida GPIO en Raspberry Pi 2. Pero de 40, solo se pueden programar 26 pines GPIO (GPIO2 a GPIO27). Algunos de estos pines realizan algunas funciones especiales. Con GPIO especial reservado, solo nos quedan 17 GPIO. Cada uno de estos 17 pines GPIO puede entregar un máximo de 15 mA de corriente. Y la suma de las corrientes de todos los pines GPIO no puede exceder los 50 mA. Para saber más sobre los pines GPIO, consulte: LED parpadeando con Raspberry Pi
Componentes requeridos:
Aquí estamos usando Raspberry Pi 2 Model B con Raspbian Jessie OS. Todos los requisitos básicos de hardware y software se discutieron previamente, puede buscarlos en la Introducción de Raspberry Pi, aparte de lo que necesitamos:
- Pines de conexión
- Resistencia de 220Ω o 1KΩ (6)
- LED (8)
- Condensador de 0,01 µF
- 74HC595 IC
- Tabla de pan
Diagrama de circuito:
Registro de cambios IC 74HC595:
Hablemos de los PINS de SHIFT REGISTER que vamos a utilizar aquí.
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Nombre de PIN |
Descripción |
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Q0 - Q7 |
Son los pines de salida (rectángulo rojo), donde obtenemos datos de 8 bits en paralelo. Les conectaremos ocho LED para ver la salida en paralelo. |
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Pin de datos (DS) |
Los primeros datos se envían bit a bit a este pin. Para enviar 1, levantamos el pin DATA alto y para enviar 0 bajaremos el pin DATA. |
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Pin de reloj (SHCP) |
Cada pulso en este pin obliga a los registros a tomar un bit de datos del pin DATA y almacenarlo. |
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Salida de cambio (STCP) |
Después de recibir 8 bits, proporcionamos un pulso en este pin para ver la salida. |
Flujo de trabajo:
Seguiremos el diagrama de flujo y escribiremos un programa de contador decimal en PYTHON. Cuando ejecutamos el programa, vemos LED Counting usando Shift Register en Raspberry Pi.
Explicación de programación:
Una vez que todo está conectado según el diagrama del circuito, podemos encender el PI para escribir el programa en PYHTON.
Hablaremos de algunos comandos que usaremos en el programa PYHTON, Vamos a importar el archivo GPIO de la biblioteca, la siguiente función nos permite programar los pines GPIO de PI. También estamos cambiando el nombre de “GPIO” a “IO”, por lo que en el programa siempre que queramos referirnos a los pines GPIO usaremos la palabra 'IO'.
importar RPi.GPIO como IO
A veces, cuando los pines GPIO, que estamos tratando de usar, pueden estar realizando otras funciones. En ese caso, recibiremos advertencias mientras ejecutamos el programa. El siguiente comando le dice al PI que ignore las advertencias y continúe con el programa.
IO.setwarnings (falso)
Podemos referir los pines GPIO de PI, ya sea por el número de pin a bordo o por su número de función. Como 'PIN 29' en la placa es 'GPIO5'. Entonces decimos aquí o vamos a representar el pin aquí por '29' o '5'.
IO.setmode (IO.BCM)
Estamos configurando los pines GPIO4, GPIO5 y GPIO6 como salida
Configuración de IO (4, IO.OUT) Configuración de IO (5, IO.OUT) Configuración de IO (6, IO.OUT)
Este comando ejecuta el bucle 8 veces.
para y en el rango (8):
Mientras que 1: se usa para bucle infinito. Con este comando, las declaraciones dentro de este bucle se ejecutarán de forma continua.
Se proporciona una explicación más detallada del Programa en la Sección de Código a continuación. Tenemos todas las instrucciones necesarias para enviar datos al SHIFT REGISTER ahora.