Guia de Configuração do Professional 40-Pin Raspberry Pi Wedge

Introdução

O Pi Wedge de 40 pinos pré-montado é o mais novo membro da família Pi Wedge. É uma excelente maneira de levar aqueles pinos chatos do Pi para um breadboard para que possam ser facilmente usados.

O Pi Wedge em um breadboard

Este Pi Wedge é compatível com membros da família Pi com headers GPIO de 40 pinos, incluindo

• Raspberry Pi Model A+
• Raspberry Pi Model B+
• Raspberry Pi 2 Model B

Ele adapta o conector GPIO de 40 pinos nos Pis recentes para um formato amigável a breadboard e rearranja os pinos por função similar. Além disso, os pinos GPIO são organizados em ordem crescente.

Esta versão também vem totalmente montada – nenhuma solda necessária!

O Pi Wedge, mostrado com um Pi B+.

Coberto Neste Tutorial

• Histórico – Como o Pi Wedge surgiu
• Montagem – Como conectar FTDI, cabo flat e breadboard
• Mapeamento de Pinos – O que o silkscreen no Wedge representa
• Níveis Lógicos e Energia – Informações elétricas sobre conexão ao Pi
• Alguns recursos adicionais

Histórico

No processo de desenvolvimento de projetos como Twitter Monitor e Great American Tweet Race ao redor do Raspberry Pi, descobrimos que estávamos enfrentando dores de crescimento ao tentar expandir o Pi em um protótipo que envolvia hardware externo.

Tem um Pi em algum lugar neste ninho de ratos

O Raspberry Pi Model B+ tem um conector de 40 pinos que fornece acesso a várias interfaces de comunicação, além de GPIO e energia. Mas o conector não tem rotulagem detalhada, e o arranjo nativo de pinos é um tanto disperso. Pinos usados para funções similares nem sempre são agrupados, e pinos de energia e ground são intercalados sem padrão óbvio.

Os pinos também não se traduzem facilmente para uma breadboard sem solda. Nossos primeiros projetos usaram um monte de jumpers F-M que apenas encaixávamos no header. Envolviam muito "remexer no ninho de ratos" quando as coisas paravam de funcionar.

Bootstrapping

Além dos problemas físicos de usar o conector I/O, começar com um Raspberry Pi B+ novo sempre parece envolver uma situação de ovo e galinha. Só queremos fazer SSH nele, para poder usar a linha de comando. Mas para fazer SSH, precisamos saber seu endereço IP… e claro, o endereço IP é mais facilmente descoberto rodando ifconfig na linha de comando.

A Solução

Conheça o Pi Wedge de 40 Pinos

O Pi Wedge B+ conecta ao conector GPIO de 40 pinos, e expõe os pinos em um arranjo e espaçamento amigável a breadboard. Ele adiciona um par de capacitores de desacoplamento nas linhas de alimentação, e torna o processo de bringup inicial mais fácil – você pode plugar um módulo FTDI Basic na porta serial.

Montagem

Conteúdo

O Pi Wedge Pré-montado vem com a PCB do Wedge e um cabo flat de 40 pinos.

Conexão

O cabo flat de 40 pinos é usado para conectar o wedge ao Pi. Este cabo é polarizado. Na extremidade da PCB do Pi Wedge, o dente no cabo interfaceará com o entalhe no header blindado.

Inserindo o cabo flat

O header no próprio Pi B+ não tem nada para ajudar a garantir o alinhamento. Você precisará ter cuidado para que seja conectado corretamente. Pino 1 no Pi é marcado com um canto orelhudo no retângulo serigrafado. O conector do cabo flat é estampado com um (mal visível) pequeno triângulo que marca pino 1. O primeiro pino também é codificado no fio, como as marcações vermelhas na foto abaixo (embora possa ser outra cor, como preto ou azul escuro).

Orientação correta do pino-1

O conector FTDI também precisa ser alinhado corretamente. Certifique-se de combinar as marcações "grn" e "blk" em ambas as placas.

Orientação correta FTDI-Basic 3.3V

Na próxima seção, exploraremos como os sinais do Pi são mapeados para o Wedge.

Mapeamento de Pinos

Mudanças com o B+

Quando a Raspberry Pi Foundation introduziu o B+, eles expandiram o header GPIO de 26 para 40 pinos. Essas mudanças foram levadas adiante pelo A+ e Pi 2 Model B. O conector adiciona nove pinos GPIO mais os pinos ID_SC e ID_SD para identificar periféricos externos, sobre os quais você pode aprender mais em nosso tutorial SPI e I2C.

Localização do Sinal

O Pi Wedge reorganiza os pinos I/O no Pi, colocando funções similares em pinos adjacentes. Os sinais SPI, I2C e UART são todos agrupados próximos uns dos outros.

Agrupamentos Funcionais

Os pinos são rotulados, embora os rótulos sejam curtos, para caber no espaço disponível na PCB. Os pinos UART, SPI e I2C são marcados com suas funções de barramento de comunicação, mas também estão disponíveis como pinos GPIO quando configurados nesse modo.

A tabela a seguir denota a atribuição de sinais no Pi Wedge, incluindo atribuições periféricas e GPIO alternativas quando apropriado.

Wedge Silk	Python (BCM)	WiringPi GPIO	Nome	Nome	WiringPi GPIO	Python (BCM)	Wedge Silk
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	(no worky 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
5V	5V
3.3V	3.3V
GROUND	GROUND

Mapeamento Pi Wedge B+ Pin-Função

Atenção! O pinout é com relação ao Pi Wedge. Se você procura o pinout com relação ao header do Pi, confira a tabela no tutorial Raspberry gPIo.

Níveis Lógicos e Energia

Níveis Lógicos

O Pi usa níveis lógicos 3.3V, que não são tolerantes a 5V. Muitos dispositivos periféricos são capazes de rodar a 3.3V, mas no caso de precisar interligar com dispositivos 5V, use um level shifter, como o breakout TXB0104.

Comunicações

Os sinais no header FTDI de 6 pinos também são limitados a níveis lógicos 3.3V. Certifique-se de usá-lo com módulo FTDI 3.3V, e não um de 5V.

Energia

Entender a fonte de alimentação do Pi é crítico para usá-lo com sucesso, particularmente ao integrá-lo em um sistema maior.

O Raspberry Pi B+ é mais eficiente que seus predecessores, pois substitui a antiga cadeia de reguladores lineares por reguladores chaveados.

Os esquemáticos mais recentemente publicados são para o Raspberry Pi B+, e assumimos que o Pi2 model B e A+ são similares. Inspecionando aqueles esquemáticos, vemos que 5V entra na placa via conector J1 – é um conector micro USB, mas apenas os pinos de energia e ground estão conectados. O 5V vindo deste conector passa por um fusível e um circuito de transistor que protege contra erros de polaridade de energia, então continua pela placa sem regulação adicional. As conexões 5V no Pi Wedge vêm diretamente desta linha.

No B+, o 5V vai para um regulador chaveado dual que o reduz ainda mais para 3.3V e 1.8V. O 3.3V regulado está presente no conector I/O.

Existem várias estratégias de energia que podem ser aplicadas em uma implantação Pi, dependendo das necessidades gerais e disponibilidade.

LEIA MAIS INFO…..Preassembled 40-pin Pi Wedge Hookup Guide