Professionele 40-pin Raspberry Pi Wedge Installatiegids

Inleiding

De voorgeassembleerde 40-pin Pi Wedge is de nieuwste toevoeging aan onze Pi Wedge-familie. Het is een uitstekende manier om die vervelende Pi-pins naar een breadboard te breken zodat ze gemakkelijk gebruikt kunnen worden.

De Pi Wedge in een breadboard

Deze Pi Wedge is compatibel met leden van de Pi-familie met 40-pin GPIO-headers, waaronder

• De Raspberry Pi Model A+
• De Raspberry Pi Model B+
• De Raspberry Pi 2 Model B

Het past de 40-pin GPIO-connector op recente Pi's aan een breadboard-vriendelijke vormfactor aan en herrangschikt de pins per vergelijkbare functie. Ook zijn de GPIO-pins in oplopende volgorde gerangschikt.

Deze versie wordt ook volledig geassembleerd geleverd – geen solderen vereist!

De Pi Wedge, getoond met een Pi B+.

Behandeld in Deze Tutorial

• Achtergrond – Hoe de Pi Wedge tot stand kwam
• Assemblage – Hoe de FTDI, lintkabel en breadboard te verbinden
• Pin Mapping – Wat het silkscreen op de Wedge vertegenwoordigt
• Logica-niveaus en Stroom – Elektrische informatie over verbinden met de Pi
• Enkele aanvullende bronnen

Achtergrond

Tijdens het ontwikkelen van projecten zoals de Twitter Monitor en Great American Tweet Race rond de Raspberry Pi, vonden we dat we groeipijnen ervaarden toen we probeerden de Pi uit te breiden naar een prototype dat externe hardware betrof.

Er zit een Pi ergens in deze rattennest

De Raspberry Pi Model B+ heeft een 40-pin connector die toegang biedt tot diverse communicatie-interfaces, plus GPIO en stroom. Maar de connector heeft geen gedetailleerde labeling, en de native pin-arrangement is enigszins willekeurig. Pins gebruikt voor vergelijkbare functies zijn niet altijd gegroepeerd, en stroom- en ground-pins zijn willekeurig verspreid zonder duidelijk patroon.

De pins vertalen ook niet gemakkelijk naar een solderloos breadboard. Onze eerste projecten gebruikten een aantal F-M jumper-draden die we gewoon in de header stopten. Ze betroffen veel "rattennest knipperen" toen dingen stopten met werken.

Bootstrapping

Naast de fysieke issues van het gebruik van de I/O-connector, lijkt het aan de slag gaan met een brandnieuwe Raspberry Pi B+ altijd een kip-en-egg-situatie te involveren. We willen gewoon SSH'en naar het, zodat we de commandoregel kunnen gebruiken. Maar om te SSH'en, moeten we het IP-adres weten… en natuurlijk is het IP-adres het gemakkelijkst te leren door ifconfig op de commandoregel te draaien.

De Oplossing

Ontmoet de 40-Pin Pi Wedge

De Pi Wedge B+ verbindt met de 40-pin GPIO-connector, en breekt de pins uit in een breadboard-vriendelijke arrangering en spacing. Het voegt een paar decoupling-condensatoren op de voedingslijnen toe, en maakt het initiële opstartproces makkelijker – je kunt een FTDI Basic-module in de seriële poort steken.

Assemblage

Inhoud

De Preassembled Pi Wedge wordt geleverd met de Wedge PCB, en een 40-pin lintkabel.

Verbinden

De 40-pin lintkabel wordt gebruikt om de wedge met de Pi te verbinden. Deze kabel is gepolariseerd. Aan de Pi Wedge PCB-kant, zal de tand op de kabel interfaceren met de notch in de afgeschermde header.

De lintkabel invoegen

De header op de Pi B+ zelf heeft niets om de uitlijning te garanderen. Je moet ervoor zorgen dat het correct aangesloten wordt. Pin 1 op de Pi is gemarkeerd met een honden-oor hoek op het gesilkscreende rechthoekje. De lintkabelconnector is geëmboosd met een (knap onzichtbare) kleine driehoek die pin 1 markeert. De eerste pin is ook gecodeerd op de draad, zoals de rode markeringen in de foto hieronder (hoewel het ook een andere kleur kan zijn, zoals zwart of donkerblauw).

Correcte pin-1 orientatie

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

Correcte 3.3V FTDI-Basic orientatie

In de volgende sectie zullen we onderzoeken hoe de signalen van de Pi gemapt worden naar de Wedge.

Pin Mapping

Wijzigingen 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 meer GPIO-pins toe plus de ID_SC en ID_SD-pins om externe randapparatuur te identificeren, wat je meer kunt leren in onze SPI en I2C-tutorial.

Signaal Locatie

De Pi Wedge herorganiseert de I/O-pins op de Pi, door vergelijkbare functies op aangrenzende pins te plaatsen. De SPI, I2C en UART-signalen zijn allemaal gegroepeerd bij elkaar.

Functionele Groeperingen

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

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

Wedge Silk	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	(no 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
GROUND	GROUND

Pi Wedge B+ Pin-Functie mapping

Let op! De pinout is ten opzichte van de Pi Wedge. Als je de pinout ten opzichte van de Pi's header zoekt, check de tabel in de Raspberry GPIO-tutorial.

Logica-niveaus En Stroom

Logica-niveaus

De Pi gebruikt 3,3V logica-niveaus, wat niet 5V-tolerant is. Veel randapparatuur kan op 3,3V draaien, maar in het geval dat je moet interfacen met 5V-apparaten, gebruik een level shifter, zoals de TXB0104 breakout.

Communicatie

De signalen op de 6-pin FTDI-header zijn ook beperkt tot 3,3V logica-niveaus. Zorg ervoor dat je het gebruikt met een 3,3V FTDI-module, en geen 5V-module.

Stroom

Het begrijpen van de Pi's voeding is cruciaal om het succesvol te gebruiken, vooral wanneer het in een groter systeem gebouwd wordt.

De Raspberry Pi B+ is efficiënter dan zijn voorgangers, aangezien het de vorige keten van lineaire spanningsregelaars vervangt door schakelende regelaars.

De meest recent gepubliceerde schema's zijn voor de Raspberry Pi B+, en we nemen aan dat de Pi2 model B en A+ vergelijkbaar zijn. Die schema's inspecterend, zien we dat 5V binnenkomt op het bord via connector J1 – het is een micro-USB-connector, maar alleen de stroom- en ground-pins zijn aangesloten. De 5V van deze connector passeert door een zekering en een transistor-schakeling die beschermt tegen polariteitsfouten, en gaat dan verder rond het bord zonder verdere regeling. De 5V-verbindingen op de Pi Wedge komen rechtstreeks van deze lijn.

Op de B+, gaat de 5V naar een dubbele schakelende regelaar die het verder reduceert naar 3,3V en 1,8V. De geregelde 3,3V is aanwezig op de I/O-connector.

Er zijn diverse stroomstrategieën die toegepast kunnen worden in een Pi-implementatie, afhankelijk van de algehele behoeften en beschikbaarheid.

READ MORE InfO…..Preassembled 40-pin Pi Wedge Hookup Guide