Предварительно собранное руководство по подключению клина Pi с 40 контактами

Введение

Собранный 40-контактный Pi Wedge - новейший член в нашем семействе Pi Wedge. Это отличный способ выломать эти надоедливые контакты Pi на макетную плату, чтобы их можно было легко использовать.

Клин Пи в макете

Этот Pi Wedge совместим с членами семейства Pi с 40-контактными разъемами GPIO, включая

• Модель Raspberry Pi A +
• Модель Raspberry Pi B +
• Raspberry Pi 2, модель B

Он адаптирует 40-контактный разъем GPIO на последних моделях Pis к удобному для макетной платы форм-фактору и переставляет контакты по аналогичной функции. Кроме того, контакты GPIO расположены в порядке возрастания.

Эта версия также поставляется в полностью собранном виде - пайка не требуется!

Клин Пи, обозначенный буквой Пи B +.

В этом руководстве

• История вопроса - как появился Pi Wedge
• Сборка - как подключить FTDI, ленточный кабель и макетную плату.
• Отображение выводов - что представляет шелкография на клине
• Логические уровни и мощность - электрическая информация о подключении к Pi
• Некоторые дополнительные ресурсы

​​Фон

В процессе разработки таких проектов, как Twitter Monitor и Great American Tweet Race вокруг Raspberry Pi, мы обнаружили, что испытываем некоторые трудности роста, пытаясь превратить Pi в прототип с использованием внешнего оборудования.

Где-то в этом крысином гнезде есть Пи

Raspberry Pi Model B + имеет 40-контактный разъем, который обеспечивает доступ к нескольким интерфейсам связи, а также к GPIO и питанию. Но на разъеме нет подробной маркировки, а расположение контактов несколько нечеткое. Контакты, используемые для схожих функций, не всегда сгруппированы вместе, а контакты питания и заземления чередуются без очевидного рисунка.

Выводы также не очень легко переходят в макетную плату без пайки. В наших первых проектах использовалась связка перемычек F-M, которые мы просто вставляли в коллектор. Когда что-то перестало работать, они часто «теребили крысиное гнездо».

Начальная загрузка

В дополнение к физическим проблемам, связанным с использованием разъема ввода-вывода, начало работы с совершенно новым Raspberry Pi B + всегда связано с ситуацией курицы и яйца. Мы просто хотим подключиться к нему по SSH, поэтому можем использовать командную строку. Но для того, чтобы подключиться к нему по SSH, нам нужно знать его IP-адрес ... и, конечно, этот IP-адрес легче всего узнать, запустив ifconfig в командной строке.

Решение

Познакомьтесь с 40-контактным клином Pi

Pi Wedge B + подключается к 40-контактному разъему GPIO и выламывает контакты в удобном для макетной платы расположении и разнесении. Он добавляет пару развязывающих конденсаторов на линии питания и упрощает начальный процесс подключения - вы можете подключить базовый модуль FTDI к последовательному порту.

Сборка

Содержание

Предварительно собранный Pi Wedge поставляется с платой Wedge и 40-контактным ленточным кабелем.

Подключение

40-контактный ленточный кабель используется для подключения клина к Pi. Этот кабель поляризован. На конце печатной платы Pi Wedge зубец на кабеле будет сопрягаться с выемкой в ​​кожухе заголовка.

Вставка ленточного кабеля

Заголовок на самом Pi B + не имеет ничего, что могло бы гарантировать выравнивание. Вам нужно будет убедиться, что он подключен правильно. Контакт 1 на Pi отмечен загнутым уголком на прямоугольнике с шелкографией. Разъем ленточного кабеля имеет тисненый (едва видимый) маленький треугольник, который отмечает контакт 1. Первый контакт также закодирован на проводе, например, красные отметки на фотографии ниже (хотя он также может быть другого цвета, например, черного). или темно-синий).

Правильная ориентация вывода 1

Разъем FTDI также необходимо правильно выровнять. Обязательно совместите маркировку grn и blk на обеих досках.

Правильная ориентация 3.3V FTDI-Basic

В следующем разделе мы исследуем, как сигналы от Pi отображаются на Wedge.

Назначение контактов

Изменения с B +

Когда фонд Raspberry Pi представил B +, они расширили заголовок GPIO с 26 до 40 контактов. Эти изменения были реализованы в моделях A + и Pi 2 Model B. Разъем добавляет еще девять контактов GPIO, а также контакты ID_SC и ID_SD для идентификации внешних периферийных устройств, о которых вы можете узнать больше в нашем руководстве по SPI и I2C.

Местоположение сигнала

Pi Wedge реорганизует контакты ввода-вывода на Pi, передавая аналогичные функции соседним контактам. Сигналы SPI, I2C и UART сгруппированы рядом друг с другом.

Функциональные группы

Штыри имеют маркировку, хотя метки короткие, чтобы уместить доступное пространство на печатной плате. Контакты UART, SPI и I2C помечены функциями шины связи, но они также доступны как контакты GPIO при настройке в этом режиме.

В следующей таблице показано назначение сигналов на Pi Wedge, включая периферийные и альтернативные назначения GPIO, где это необходимо.

шелк на танкетке	Python (BCM)	WiringPi GPIO	Имя	Имя	WiringPi GPIO	Python (BCM)	шелк на танкетке
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	(без работы 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
5 В	5 В
3,3 В	3,3 В
ЗЕМЛЯ	ЗЕМЛЯ

Pi Wedge B + сопоставление функций контактов

Внимание! Распиновка относится к Pi Wedge. Если вы ищете распиновку по отношению к заголовку Pi, ознакомьтесь с таблицей в руководстве Raspberry gPIo.

Логические уровни и мощность

Логические уровни

Pi использует логические уровни 3,3 В, которые не допускают 5 В. Многие периферийные устройства могут работать при напряжении 3,3 В, но в случае, если вам необходимо взаимодействовать с устройствами на 5 В, используйте переключатель уровня, например, TXB0104.

Связь

Сигналы на 6-контактном разъеме FTDI также ограничены логическими уровнями 3,3 В. Обязательно используйте его с модулем FTDI на 3,3 В, а не с модулем 5 В.

Мощность

Понимание источника питания Pi имеет решающее значение для его успешного использования, особенно при встраивании в более крупную систему.

Raspberry Pi B + более эффективен, чем его предшественники, поскольку он заменяет прежнюю цепочку линейных регуляторов мощности импульсными регуляторами.

Самые последние опубликованные схемы относятся к Raspberry Pi B +, и мы предполагаем, что модели Pi2 B и A + похожи. Изучив эти схемы, мы видим, что 5V поступает на плату через разъем J1 - это разъем micro USB, но подключены только контакты питания и заземления. 5 В, поступающие от этого разъема, проходят через предохранитель и транзисторную схему, которая защищает от неправильной полярности питания, а затем продолжается по плате без какого-либо дополнительного регулирования. Подключение 5 В на Pi Wedge идет прямо от этой линии.

На B + 5 В поступает на сдвоенный импульсный стабилизатор, который дополнительно снижает его до 3,3 и 1,8 В. Стабилизированное напряжение 3,3 В присутствует на разъеме ввода / вывода.

Существует несколько стратегий управления питанием, которые можно применить в развертывании Pi, в зависимости от общих потребностей и доступности.

ПРОЧИТАЙТЕ БОЛЬШЕ… ..Руководство по подключению клина Pi с 40-контактным разъемом в собранном виде