Raspberry PI (RPi) je majhen in priročen, vendar čisto pravi računalnik. Kar težko je verjeti, da je bilo mogoče na tako majhno ploščico tiskanega vezja (85 x 55 mm) vgraditi prav vse, kar računalnik potrebuje za svoje delovanje. Osnova operacijskega sistema je Linux in vse njegove izpeljanke so prirejene tudi za delovanje na RPi. Najprimernejši je Raspbian, izpeljanka Debiana, odvisno od naših potreb pa lahko naložimo tudi operacijske sisteme na primer Pidora remix ali RaspBMC.
Na RPi imamo tudi možnost priključitve vhodno-izhodnih funkcij, posamezni priključki so vhodi, drugi izhodi, na razpolago pa imamo tudi serijsko komunikacijo prek UART-a in prek USB vodila. RPi se skratka lahko poveže z našo aplikacijo na različne načine in z njo komunicira. Sam zase lahko deluje kot krmilnik, lahko pa je tudi le vgrajen sistem, ki deluje kot vhodno-izhodna enota nekega večjega sistema, s čimer ga razbremenimo na primer prikazovanja na ekranu ali zajemanja vnosa s tipkovnice. Omeniti velja, da z njim uporabljamo običajne USB naprave, spominske ključke, miške in tipkovnice, ki jih je vsepovsod dovolj in jih lahko najdemo tudi s cenami pod 10 EUR.
Podrobno in nekoliko bolj profesionalno obvladovanje periferije je v svojih člankih opisal kolega Simon Fabčič, jaz pa bi temu dodal le še preprosto upravljanje z digitalnimi vhodi in izhodi prek priljubljenega grafičnega programskega »jezika« Scratch, kjer lahko vizualno, z grafičnimi simboli ustvarimo programe in jih v tem okolju tudi preizkusimo. Namen tega programa je bil od vsega začetka vzbuditi željo po ustvarjanju, prikazati programiranje kot zanimivo izkušnjo in del igre ter osvojiti način razmišljanja, ki ga potrebujemo za programiranje. Vse je prepuščeno nam in našim zmožnostim: začetniki bodo začeli s preprostejšimi primeri, naprednejše pa bo želja po nekem bolj dovršenem izdelku najbrž zapeljala v zelo zapletena prepletanja množice podprogramov.
Strojna oprema
Elektroniku je zelo pomembno, da ima na razpolago priključke, prek katerih njegov program komunicira z zunanjim svetom. Avtorji strojne opreme RPi so to očitno vedeli (najbrž lastne izkušnje..!) in pripravili razširitveni konektor s 26 priključki, prek katerega imamo do procesnega jedra dostop z zunanjega sveta, programska oprema pa skrbi za to, da se v odvisnosti od procesnih parametrov rezultati lahko odražajo tudi na izhodnih priključkih tega konektorja.
Vgrajeni mikrokontroler pa je izjemno občutljiv in že na začetku moram poudariti, da je treba vhode in izhode, ki so dostopni na tem konektorju, uporabljati »po pameti« in jih čim bolj zaščititi, saj vodijo neposredno na mikrokontroler, katerega lahko celo najmanjša neprevidnost v najslabšem primeru tudi uniči.
Za vhode RPi je značilno, da »lebdijo« v zraku in sami po sebi nimajo nekega določenega logičnega nivoja, zato jim »osnovni« nivo zagotovimo prek (šibkega) pull-up ali pull-down upora, recimo 10 kΩ. S tem zagotovimo začetni logični nivo vhoda, tudi če nanj nismo ničesar priključili. Pomembno je, da jih na priključke povezujemo prek zaščitnih uporov in ne neposredno na napajanje (GND ali Vcc). Potem z vhodnim serijskim uporom zagotovimo, da v nobenem primeru ne bo mogel teči večji tok, kot ga zmorejo dati posamezni izhodi RPi (največ 16 mA). Pri napajanju s 3,3 V je to 206 Ω ali prva naslednja standardna vrednost 220 Ω. Zakaj moramo biti tako previdni?
Programirajmo s Scratch GPIO4
2014_SE221_52
