DE:RPi Tutorial Easy GPIO Hardware & Software

Achtung
Wärend die meissten der hier aufgeführten Schaltungen direkt ans RPi angeschlossen werden, wird der Gebrauch eines gepufferten Interface (so wie beim Gertboard) angeraten zum Schutz vor grevierenden Schäden. Alternativ kann man auch mit diesen Experimentierboards arbeiten:.

'''Höchste Vorsicht ist geboten wenn auf Low Level Ebene Hardware angeschlossen wird, das RPi kann dabei zerstört werden, Dein Equipment und potentiell Du selbst und/oder Andere. Es geschieht alles auf eigene Gefahr!'''

Ziele
Dieses Tutorial basiert auf diesem Thread und zielt drauf ab basis Schaltungen für die General Purpose Input/Output (GPIO) des RPi's zu erstellen. Grundlagen der Elektronik sind erforderlich (z.B. Grundwisse über grundlegende diskrete Bauteile wie Transistoren, Dioden und Widerstände):

Nützliche Links/Resourcen

 * Online Schaltungs Labor - Schaltungs Design und Simulation - Excellentes Tool zum Experimentieren mit Schaltungen (wird auch für die Schaltungsbeispiele hier genutzt)


 * Einführung in die Embedded Programmierung - GPIO - Besonders viele Detailinformation über GPIO Inputs und Outputs für Anfänger um die Prinzipien hinter der Schaltung zu verstehen.


 * Microchip's PIC Tips und Tricks engl. PDF - Enthält viele brauchbare Beispielschaltungen für den PIC Microkontroller und kann auf das RPi adaptiert werden (3.3V GPIO).


 * The Electronics Club - Eine excellente Quelle für Anfänger der Elektronik (auf Englisch), erklärt viele Basisschaltungen.

Alternative Test Platformen
Bis Du deinen RPi bekommst kannst Du deine Basisschaltungen auch mit alternativen Platformen testen. Die Testschaltungen könnten dann in Zukunft direkt an das RPi angeschlossen werden.


 * TI LaunchPad - Eine preiswerte Entwicklerplatform ($4.30 incl. Weltweiter gratis Versand). Incl. Programmer/Debugger Board, 2 Prozessoren (mit 16 GPIO incl. I2C/SPI/UART, 8 Kanal 10bit ADC etc).


 * Arduino - Die bekannte Hobby Entwicklungs Platform . Hervorragender Community-Support und viel Zusatzhardware.


 * PICAXE


 * STM32 Primer/EvoPrimer - Self-contained development platform. Mentioned since I may use one at some point (I bought the original Primer a long time ago). It includes a battery, acceleration sensors and built in display screen.

=Abgeschlossene Tutorials= Bemerkung: Bis das RPi verfügbar ist, kann nicht gesagt werden, ob folgendes auf einem echten RPi funktioniert. Bisher benutzt der Autor das TI LaunchPad (seihe Alternative Test Platforms für Details) um die Hardware zu testen (weil es billig ist und die Logic Level gleich).

Basis Schaltungen
1. LED output

Direkt getrieben (benötigt eine Stromspar LED) oder über Transistor (gestattet einen höheren Strom). Beinhaltet ein Beispiel 8xLED Test Modul.

3. Simple on/off switch input

Mit oder ohne Entprellung, Schutz-Widerstand etc. Incl. Beispiel 8xSwitch Test Modul.

=Geplante Tutorials=

Basic Circuits
1. LED output

''Erledigt. Siehe oben.''

2. Small DC motor drive

MOSFET oder Darlington Paar als Leistungstreiber mit Freilaufdiode zum Schutz vor Induktion aus den Motorspulen.

3. Simple on/off switch input

''Erledigt. Siehe oben.''

4. Analogue resistive sensor sampled as a digital input

Using a basic transistor switch circuit.

Intermediate Circuits
1. Shift Registers - Multiplexing Data

An introduction to using additional ICs. In this case, using a parallel to serial 8-bit shift register to read 8 digital inputs using two GPIO pins.

2. Analogue to Digital Circuit

Use of a ADC chip to sample inputs.

3. PWM Driving Circuit

For example motor speed control.

4. Alpha-numeric 2x16 LCD Display

(IN-PROGRESS) Control via 4-wire data (total 6 GPIO) and also alternative 2-wire interface circuit.

Advanced Circuits
1. Control Hardware Over The Internet

Implement web control and monitoring of GPIO connected components.

2. Communicating With Other Micro-controllers

Communicate with other micro-controllers so that features such as ADCs can be used.

Contributing to this tutorial
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