So programmieren Sie Ihren Raspberry Pi zur Steuerung von LED-Leuchten

So programmieren Sie Ihren Raspberry Pi zur Steuerung von LED-Leuchten

Der Einstieg mit dem Raspberry Pi kann eine aufregende Erfahrung sein. Es war nie einfacher für einen Anfänger, sowohl mit der Codierung als auch mit der DIY-Elektronik zu beginnen.





Ein einfaches Projekt besteht darin, eine einfache Schaltung mit zwei LEDs zu erstellen und eine davon mit Code zu steuern. So geht's!



Erforderliche Komponenten

Bevor Sie beginnen, müssen Sie sicherstellen, dass auf Ihrem Pi ein Betriebssystem installiert ist. Installation Raspbian über NOOBS ist mit Abstand der schnellste Weg.





Starten Sie Ihren Pi und schließen Sie ihn wie einen normalen Desktop-Computer an einen Bildschirm, eine Maus und eine Tastatur an. Alternativ können Sie verbinde dich über SSH mit deinem Pi um das Durcheinander von zusätzlichen Drähten zu vermeiden. Wir werden behandeln, wie man LEDs steuert, egal welche Methode Sie wählen.

Sobald Sie sicher sind, dass der Raspberry Pi richtig hochfährt, schalten Sie ihn wieder aus, während Sie Ihre Schaltung aufbauen, um eine Beschädigung Ihres Pi zu vermeiden.



Zusammen mit Ihrem Raspberry Pi benötigen Sie:

  1. Ein Steckbrett
  2. 2 x LEDs
  3. 2 x Widerstände (alles von 220 Ohm bis 1 kOhm)
  4. Anschlusskabel

Wenn Sie Ihren Raspberry Pi mit einem Starter-Kit erhalten haben, haben Sie wahrscheinlich bereits alles auf dieser Liste. Jetzt bauen wir unsere Schaltung auf.



Eine einfache LED-Schaltung

Richten Sie Ihre Komponenten wie in diesem Fritzing-Diagramm gezeigt ein:

Diese Schaltung macht zwei Dinge. Die 5v und Masse Pins des Pi befestigen an der Stromschienen des Steckbrettes.



Notiz: Um eine bessere Vorstellung davon zu bekommen, was das Steckbrett ist und wie es funktioniert, werfen Sie einen Blick auf unsere Breadboard-Crashkurs .

Die beiden Stromschienen sind am Ende miteinander verbunden, von denen aus eine Leitung verläuft positiv Stromschiene in die positiv (Anoden-) Seite der unteren LED. Die Negativ Seite der LED ist mit einem Widerstand verbunden, der wieder mit dem verbunden ist Masse Stromleitung.

Die obere LED ist anders verdrahtet. Eine Linie verläuft von Stift 12 (GPIO18) des Raspberry Pi in die positive Seite der LED, die durch den Widerstand und zurück in die läuft Masse Schiene. Pin 12 ist auch GPIO18, so verwirrend das klingt, unsere Anleitung zu Raspberry Pi GPIO-Pins hilft bei der Klärung!

Es ist nicht wichtig, wie Sie die Widerstände aufstellen, aber es ist wichtig, die LEDs richtig herum zu bekommen. Glücklicherweise ist es leicht zu erkennen, welche Seite welche ist:

Wenn Sie alles eingerichtet haben, sollte es in etwa so aussehen:

Beachten Sie, dass ich hier einen externen WLAN-Dongle verwende, der nur benötigt wird, wenn Sie unter dem Fluch des schwachen WLANs leiden!

Stellen Sie sicher, dass alles richtig eingerichtet ist, und starten Sie dann Ihren Raspberry Pi. Die direkt an den 5V-Pin angeschlossene LED sollte sich sofort einschalten. Die andere LED ist die, die Sie über den Code steuern.

Methode 1: Python über IDLE

Wenn Sie Ihren Raspberry Pi im Desktop-Modus verwenden, öffnen Sie das Anwendungsmenü oben links auf Ihrem Bildschirm und navigieren Sie zu Programmierung > Python 3 (IDLE) . Dies öffnet die Python-Shell. Wenn Sie den SSH-Modus verwenden, finden Sie später in diesem Artikel Anweisungen.

Das Betriebssystem Raspbian wird mit bereits installiertem Python geliefert. Python ist eine perfekte Programmiersprache für Anfänger, und es gibt viele großartige Websites, die Ihnen den Einstieg erleichtern. Wir werden zusammen ein kurzes Python erstellen, aber wenn Sie lieber das fertige Skript nehmen möchten, können Sie es kopiere den Code von Pastebin .

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Sie könnten direkt in die Shell programmieren, aber es wäre schön, ein Programm zu erstellen, das Sie speichern und wieder verwenden können. Öffnen Sie eine neue Datei, indem Sie auf klicken Datei > Neue Datei .

Sie erstellen ein einfaches blinken Skizze, die die LED ein- und ausschaltet. Um zu beginnen, müssen Sie die RPi.GPIO und Zeit Module.

import RPi.GPIO as GPIO
import time

Importieren der GPIO erspart Ihnen jedes Mal die Eingabe von RPi.GPIO, und Sie benötigen die Zeit Modul für die Verzögerungen zwischen dem Ein- und Ausschalten der LED. Richten Sie nun den GPIO-Pin ein.

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setwarnings(False)
ledPin = 12
GPIO.setup(ledPin, GPIO.OUT)

Richten Sie die zu verwendenden GPIO-Pins ein PLANKE Nummerierung und setzen Sie GPIO-Warnungen auf false. Machen Sie sich keine Sorgen, wenn Sie dies zu diesem Zeitpunkt nicht verstehen! Stellen Sie als Nächstes Ihre ledPin Pin 12 (GPIO18) Ihres Pi sein. Richten Sie abschließend den ledPin auf AUSGANG . Jetzt ist der Pin bereit, die LED zu steuern.

Das LED-Licht zum Blinken bringen

Durch das Erstellen von a zum loop können Sie steuern, wie oft die LED blinkt. Geben Sie den folgenden Code ein und achten Sie darauf, ihn auf die gleiche Weise einzurücken.

for i in range(5):
print('LED turning on.')
GPIO.output(ledPin, GPIO.HIGH)
time.sleep(0.5)
print('LED turning off.')
GPIO.output(ledPin, GPIO.LOW)
time.sleep(0.5)

Diese for-Schleife wird fünfmal ausgeführt, und jedes Mal wird es drucken zur Python-Shell, was sie tut, bevor Sie Pin 12 auf ändern HOCH , schalten Sie die LED ein, dann NIEDRIG , den Stift ausschalten. Das Programm wird dann automatisch beendet.

Speichern Sie Ihr Programm und wählen Sie dann Ausführen > Modul ausführen aus dem Editor-Menü. Ihre LED sollte fünfmal blinken!

Herzliche Glückwünsche! Sie haben Ihr erstes GPIO-Programm erstellt!

Methode 2: Python über SSH und Nano

Wenn Sie sich per SSH mit Ihrem Raspberry Pi verbunden haben, können Sie dieses Programm über die Kommandozeile erstellen. Erstellen Sie ein neues Skript in Nano durch Eingabe von:

sudo nano blink.py

Dadurch wird eine neue Datei namens blink.py im Nano-Editor geöffnet. Geben Sie den gleichen Code wie oben ein, achten Sie darauf, dass alles richtig eingerückt ist, und speichern Sie das Programm, indem Sie drücken Strg-X . Dies löst eine Speicheraufforderung am unteren Bildschirmrand aus.

Typ und um es zu speichern, und geben Sie den Dateinamen ein, um ihn zu bestätigen. Dies bringt Sie zurück zur Befehlszeile. Sie können Ihr Programm mit dem Python-Befehl ausführen:

python blink.py

Sie sollten das LED-Blitzen und die Druckfunktion auf dem Bildschirm sehen.

Tauchen Sie tiefer ein mit mehr Raspberry Pi-Projekten

Das Erlernen der Steuerung von LEDs mithilfe von Code ist ein wichtiger erster Schritt in Ihrer DIY-Ausbildung. Diese Codierungsstufe ist alles, was Sie für viele brauchen Raspberry Pi Anfängerprojekte .

Der Raspberry Pi eignet sich nicht nur hervorragend für hausgemachte Elektronik, sondern ist auch zu einer Vielzahl verschiedener Dinge in der Lage, und das Durcharbeiten unseres fantastischen Raspberry Pi-Leitfadens wird Ihnen helfen, die vielen Einsatzmöglichkeiten dieser winzigen Computer zu verstehen.

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Über den Autor Ian Buckley(216 veröffentlichte Artikel)

Ian Buckley lebt als freiberuflicher Journalist, Musiker, Performer und Videoproduzent in Berlin. Wenn er nicht gerade schreibt oder auf der Bühne steht, bastelt er an DIY-Elektronik oder Code, in der Hoffnung, ein verrückter Wissenschaftler zu werden.

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