Voorgemonteerde 40-pins Pi Wedge Hookup Guide

Inleiding

De voorgemonteerde 40-pins Pi Wedge is het nieuwste lid in onze Pi Wedge-familie. Het is een uitstekende manier om die vervelende Pi-pinnen uitgebroken op een breadboard te krijgen, zodat ze gemakkelijk kunnen worden gebruikt.

De Pi Wedge in een breadboard

Deze Pi Wedge is compatibel met leden van de Pi-familie met 40-pins GPIO-headers, inclusief

• Het Raspberry Pi-model A+
• Het Raspberry Pi-model B+
• De Raspberry Pi 2 Model B

Het past de 40-pins GPIO-connector op recente Pis aan tot een breadboard-vriendelijke vormfactor en herschikt de pinnen met een vergelijkbare functie. Ook zijn de GPIO-pinnen in oplopende volgorde gerangschikt.

Deze versie wordt ook volledig gemonteerd geleverd - solderen is niet nodig!

De Pi Wedge, weergegeven met een Pi B+.

Behandeld in deze zelfstudie

• Achtergrond – Hoe de Pi Wedge is ontstaan
• Assemblage - Hoe de FTDI, lintkabel en breadboard aan te sluiten
• Pin Mapping:wat de zeefdruk op de Wedge voorstelt
• Logische niveaus en vermogen - Elektrische informatie over aansluiting op de Pi
• Enkele aanvullende bronnen

Achtergrond

Tijdens het ontwikkelen van projecten zoals de Twitter Monitor en Great American Tweet Race rond de Raspberry Pi, ontdekten we dat we wat kinderziektes ondervonden toen we probeerden de Pi uit te breiden tot een prototype met externe hardware.

Er zit ergens een Pi in dit rattennest

De Raspberry Pi Model B+ heeft een 40-pins connector die toegang geeft tot verschillende communicatie-interfaces, plus GPIO en voeding. Maar de connector heeft geen gedetailleerde etikettering en de native pin-indeling is enigszins verstrooid. Pinnen die voor vergelijkbare functies worden gebruikt, zijn niet altijd gegroepeerd en stroom- en aardingspinnen worden afgewisseld zonder duidelijk patroon.

De pinnen vertalen zich ook niet zo gemakkelijk naar een soldeerloos breadboard. Onze eerste projecten gebruikten een aantal F-M-jumpers die we zojuist op de header hadden aangesloten. Ze brachten veel "ratsnest jiggling" met zich mee toen de dingen niet meer werkten.

Bootstrappen

Naast de fysieke problemen van het gebruik van de I/O-connector, lijkt het altijd een kip-en-ei-situatie om aan de slag te gaan met een gloednieuwe Raspberry Pi B+. We willen er gewoon SSH in zetten, zodat we de opdrachtregel kunnen gebruiken. Maar om ernaar te SSH-en, moeten we het IP-adres weten... en natuurlijk kan het IP-adres het gemakkelijkst worden geleerd door ifconfig op de opdrachtregel uit te voeren.

De oplossing

Maak kennis met de 40-pins Pi-wig

De Pi Wedge B+ wordt aangesloten op de 40-pins GPIO-connector en breekt de pinnen uit in een breadboard-vriendelijke opstelling en tussenruimte. Het voegt een paar ontkoppelingscondensatoren toe aan de voedingskabels, en het vereenvoudigt het eerste opstartproces:u kunt een FTDI Basic-module op de seriële poort aansluiten.

Montage

Inhoud

De voorgemonteerde Pi Wedge wordt geleverd met de Wedge PCB en een 40-pins lintkabel.

Verbinding

De 40-pins lintkabel wordt gebruikt om de wedge met de Pi te verbinden. Deze kabel is gepolariseerd. Aan het uiteinde van de Pi Wedge-printplaat zal de tand op de kabel communiceren met de inkeping in de omhulde kop.

De lintkabel plaatsen

De header op de Pi B+ zelf heeft niets om de uitlijning te garanderen. U moet ervoor zorgen dat het goed wordt aangesloten. Pin 1 op de Pi is gemarkeerd met een hoek met ezelsoren op de gezeefdrukte rechthoek. De connector van de lintkabel is in reliëf gemaakt met een (nauwelijks zichtbaar) driehoekje dat pin 1 markeert. De eerste pin is ook gecodeerd op de draad, zoals de rode markeringen op de onderstaande foto (hoewel deze ook een andere kleur kan hebben, zoals zwart of donkerblauw).

Juiste pin-1-oriëntatie

De FTDI-connector moet ook correct worden uitgelijnd. Zorg ervoor dat de markeringen "grn" en "blk" op beide borden overeenkomen.

Juiste 3,3V FTDI-basisoriëntatie

In het volgende gedeelte zullen we onderzoeken hoe de signalen van de Pi worden toegewezen aan de Wedge.

Pintoewijzing

Veranderingen met de B+

Toen de Raspberry Pi foundation de B+ introduceerde, breidden ze de GPIO-header uit van 26 naar 40 pins. Deze wijzigingen zijn doorgevoerd door de A+ en Pi 2 Model B. De connector voegt negen extra GPIO-pinnen plus de ID_SC- en ID_SD-pinnen toe om externe randapparatuur te identificeren, waarover je meer kunt lezen in onze SPI- en I2C-zelfstudie.

Signaallocatie

De Pi Wedge reorganiseert de I/O-pinnen op de Pi en plaatst vergelijkbare functies op aangrenzende pinnen. De SPI-, I2C- en UART-signalen zijn allemaal bij elkaar gegroepeerd.

Functionele groeperingen

De pinnen zijn gelabeld, hoewel de labels kort zijn, om in de beschikbare ruimte op de printplaat te passen. De UART-, SPI- en I2C-pinnen zijn gemarkeerd met hun communicatiebusfuncties, maar ze zijn ook beschikbaar als GPIO-pinnen wanneer ze in die modus zijn geconfigureerd.

De volgende tabel geeft de toewijzing van signalen op de Pi Wedge aan, inclusief de perifere en alternatieve GPIO-toewijzingen waar van toepassing.

Wedge Zijde	Python (BCM)	WiringPi GPIO	Naam	Naam	WiringPi GPIO	Python (BCM)	Wedge Silk
G17	17	0	GPIO17 (GPIO_GEN0)	GPIO18 (GPIO_GEN1)	1	18	G18
G16	16	27	GPIO16	GPIO19	24	19	G19
G13	13	23	GPIO13	GPIO20	28	20	G20
G12	12	26	GPIO12	GPIO21	29	21	G21
G6	6	22	GPIO06	GPIO22 (GPIO_GEN3)	3	22	G22
G5	5	21	GPIO05	GPIO23 (GPIO_GEN4)	4	23	G23
G4	4	7	GPIO04 (GPIO_GCLK)	GPIO24 (GPIO_GEN5)	5	24	G24
CE1	11	GPIO7 (SPI_CE1_N)	GPIO25 (GPIO_GEN6)	6	25	G25
CE0	10	GPIO8 (SPI_CE0_N)	GPIO26	25	26	G26
MOSI	12	GPIO10 (SPI_MOSI)	GPIO27 (GPIO_GEN2)	2	27	G27
MISO	13	GPIO09 (SPI_MISO)	GPIO03 (SCL1, I2C)	9	SCL
SCK	(geen worky 14)	GPIO11 (SPI_CLK)	GPIO02 (SDA1, I2C)	8	SDA
RXI	16	GPIO15 (UART_RXD0)	GPIO0, ID_SC (I2C ID SC EEPROM)	31	IDSC
TXO	15	GPIO14 (UART_TXDO)	GPIO1, ID_SD (I2C ID SD EEPROM)	30	IDSD
5V	5V
3,3V	3,3V
GROND	GROND

Pi Wedge B+ Pin-Function mapping

Let op! De pinout is ten opzichte van de Pi Wedge. Als je op zoek bent naar de pin-out met betrekking tot de Pi-header, bekijk dan de tabel in de Raspberry gPIo-tutorial.

Logische niveaus en kracht

Logische niveaus

De Pi gebruikt 3.3V logische niveaus, die niet 5V tolerant zijn. Veel randapparatuur kan werken op 3,3 V, maar als u moet communiceren met 5 V-apparaten, gebruikt u een niveauverschuiver, zoals de TXB0104 breakout.

Communicatie

De signalen op de 6-pins FTDI-header zijn ook beperkt tot 3.3V logische niveaus. Zorg ervoor dat u deze gebruikt met een 3,3V FTDI-module en niet met een 5V-module.

Kracht

Het begrijpen van de voeding van de Pi is van cruciaal belang voor een succesvol gebruik, vooral bij het inbouwen in een groter systeem.

De Raspberry Pi B+ is efficiënter dan zijn voorgangers, omdat hij de voormalige keten van lineaire vermogensregelaars vervangt door schakelende regelaars.

De meest recent gepubliceerde schema's zijn voor de Raspberry Pi B+, en we gaan ervan uit dat de Pi2-model B en A+ vergelijkbaar zijn. Als we die schema's inspecteren, zien we dat 5V het bord binnenkomt via connector J1 - het is een micro-USB-connector, maar alleen de stroom- en aardingspinnen zijn aangesloten. De 5V die uit deze connector komt, gaat door een zekering en een transistorcircuit dat beschermt tegen ongelukken met de stroompolariteit, en gaat dan verder over het bord zonder enige verdere regulering. De 5V-aansluitingen op de Pi Wedge komen rechtstreeks uit deze lijn.

Op de B+ gaat de 5V naar een dubbele schakelregelaar die deze verder reduceert tot 3,3V en 1,8V. De gereguleerde 3,3V is aanwezig op de I/O-connector.

Er zijn verschillende energiestrategieën die kunnen worden toegepast in een Pi-implementatie, afhankelijk van de algemene behoeften en beschikbaarheid.

LEES MEER Info…..Voorgemonteerde 40-pins Pi Wedge Hookup Guide