Raspberry Pi - Einstieg, Optimierung, Projekte

Steckbrett. Achten Sie auf die richtige Ausrichtung der LED und stecken Sie sie ein. Sie müssen spürbar, aber nicht zu fest drücken, sonst verbiegenSie die Anschlüsse und sie passen nicht mehr. Normalerweise ist es einfacher, Bauteile einzustecken, wenn Sie die Kontakte gekürzt haben. Wenn Sie die Kontakte abschneiden, schützen Sie Ihre Augen mit einer Brille!
    Nun kommt der Widerstand, bei dem die Richtung keine Rolle spielt. Bevor Sie den Widerstand einstecken, müssen Sie seine Kontakte umbiegen. Auch hier hilft es, sie zu kürzen.
    Dann verbinden Sie die beiden Jumperkabel mit dem Pi und dem Steckbrett. Verbinden Sie die Buchse mit dem Pi und den Stecker mit dem Steckbrett. Achten Sie darauf, am Pi die richtigen Pins zu verwenden, und schalten Sie den Pi ein. Wenn Sie alles richtig angeschlossen haben, leuchtet die LED. Wenn nicht, werfen Sie einen Blick in Abschnitt 9.7 .
9.4 Mit den GPIO-Pins eine Leuchtdiode ansteuern
    Eine LED zum Leuchten zu bringen ist zwar eine nette Übung, sie wird aber recht schnell langweilig. In diesem Abschnitt lernen Sie, wie Sie eine LED mittels Software steuern. Sie schalten sie über Befehle am Pi an und aus.
    Hardware direkt zu programmieren ist normalerweise eine schwierige Sache. Mit dem Projekt WiringPi 6 wird die Sache zum Kinderspiel. WiringPi ist ein Open-Source-Projekt, das die hässlichen Low-Level-Funktionen hinter einer hübschen und sauberen Schnittstelle verbirgt. Wenn Sie mit dem beliebten Arduino-Projekt 7 gearbeitet haben, wird Ihnen WiringPi bekannt vorkommen, denn es versucht, die Annehmlichkeiten von Arduino auf den Pi zu bringen. WiringPi macht nicht nur die Programmierung der Pi-Hardware leichter, sondern bietet auch ein kleines Hilfsprogramm für die Kommandozeile namens
gpio
, mit dem Sie die Hardware steuern können, ohne Code zu schreiben.
    Sie installieren WiringPi wie folgt auf dem Pi:
    pi@raspberry:~$
 
cd /tmp
pi@raspberry:~$
 
sudo apt-get install git-core
pi@raspberry:~$
 
sudo apt-get update
pi@raspberry:~$
 
sudo apt-get upgrade
pi@raspberry:~$
 
git clone git://git.drogon.net/wiringPi
pi@raspberry:~$
 
cd wiringPi
pi@raspberry:~$
 
./build
    Diese Befehle installieren die WiringPi-Bibliotheken und den Befehl
gpio
. Sie können WiringPi aus vielen Programmiersprachen nutzen, wie C, C++, Python, Ruby usw. In diesem Kapitel verwenden Sie es ausschließlich in der Befehlszeile und von kurzen, aber effektiven Shell-Skripten aus.
    Alles, was Sie für Ihre ersten interaktiven Elektronikexperimente benötigen, ist der Befehl
gpio
. Er unterstützt viele Optionen und Befehle. Die wichtigsten sind
mode
,
read
und
write
. Mit dem folgenden Befehl setzen Sie den Pin GPIO18 auf den Ausgabemodus:
    pi@raspberry:~$
 
gpio -g mode 18 out
    Alle GPIO-Pins können sich in einem der folgenden Modi befinden: in, out, pwm, up, down oder tri. Für den jetzigen Anwendungsfall sind nur in und out, also Ein- und Ausgabe interessant. Um an einem GPIO-Pin digitale Signale einzulesen, setzen Sie seinen Modus auf
in
. Setzen Sie ihn auf
out
, wenn Sie Digitalsignale ausgeben wollen. Sie müssen den Modus eines Pins nur einmal festlegen, und er behält ihn, bis Sie einen anderen einstellen.
    Nachdem Sie den Modus von GPIO18 auf
out
gesetzt haben, aktivieren Sie ihn wie hier angegeben:
    pi@raspberry:~$
 
gpio -g write 18 1
    Das Ausschalten funktioniert ebenso:
    pi@raspberry:~$
 
gpio -g write 18 0
    Schließlich können Sie den aktuellen Status von GPIO18 mit folgendem Befehl auslesen:
    pi@raspberry:~$
 
gpio -g read 18
    Der Befehl gibt 0 zurück, wenn zurzeit kein Signal anliegt, ansonsten 1.
    Mit
gpio
können Sie die LED im Steckbrett einfach steuern. Sie müssen sie nur an die GPIO-Pins des Pi anschließen, statt direkt an einen Pin zur Stromversorgung. Zum Beispiel können Sie dazu GPIO18 verwenden, das ist Pin Nummer 12. Die richtigen Pins auszuwählen und anzusprechen kann etwas verwirrend sein, da es unterschiedliche Benennungsschemata gibt. Per Vorgabe verwendet WiringPi sein eigenes Nummerierungsschema. 8 Für Ihre ersten Experimente sollten Sie die »offiziellen« GPIO-Pinnamen verwenden. GPIO akzeptiert diese erfreulicherweise, wenn Sie die Option
–g
angeben.
    Entfernen Sie in Ihrer Schaltung jetzt das Jumperkabel von Pin 1 und verbinden Sie es stattdessen mit Pin 12. Führen Sie dann die folgenden Befehle aus:
    pi@raspberry:~$
 
gpio -g mode 18 out
pi@raspberry:~$
 
gpio -g write 18 1
    Diese Befehle schalten die LED