Openplotter y Raspberry Pi para no iniciados

[martiniut]

Originalmente publicado por gypsylyon

Ya en este hilo se ha hablado de alguna otra utilidad de la Raspberry. En concreto se ha hablado de los GPIO.

GPIO son las siglas en ingles de General Purpose Input/Output, que traducido al español significa Entrada/Salida de Propósito General





Estos pines GPIO se encuentran en el conector lateral de 40 pines de la Raspberry. En la foto podemos ver la leyenda de cada pin.

Como se puede apreciar, el pin 1 es la salida de 3,3V.

Los pines 2 y 4 funcionan tanto como toma o salida de la tensión de +5V. Si alimentamos la Raspberry por el conector micro-USB tendremos en estos pines +5V. Pero también podríamos conectar una fuente de alimentación, bien estabilizada de 5V a uno de estos pines para que funcione.

Los pines negros que pone Ground, es la masa o el negativo de la alimentación.

Los pines verdes GPIO son auténticos entrada/salida de propósito general. Son 17 en total.

Hay otros GPIOs con otros colores. Estos, aunque se pueden usar como propósito general, están reservados para funciones concretas como puerto serie (en gris GPIO 14 y 15), interface I2C (en rosa GPIO3 y 5) que sirve para manejar los IMUs, interface SPI (Serial Parallel Interface en azul claro GPIO10,9,11,6 y 7).

Los pines 27 y 28 en amarillo se usa para reconocer chips por I2C y de esa manera instalar el driver correspondiente de forma automática.
No os preocupéis por estas nuevas siglas surgidas como interface I2C, interface SPI, ya volveré más tarde al tema.
El propósito de este post es el de definir la función de un GPIO. Hemos visto por definición, que es de entrada y salida.

¿Pero qué quiere decir?

Estos pines son digitales, o tienen el valor 1 (activado) o tienen el valor 0 (desactivado) y se controlan por Software. Es decir con un programa podemos hacer que se utilice bien como entrada , bien como salida.

Si lo usamos de salida tiene la función de un interruptor, es decir o está activado o está desactivado. O sea que lo podemos utilizar para encender o apagar aparatos, activar relés.

Si lo usamos como entrada podemos leer la activación o desactivación de un sensor o un interruptor. De esta manera lo podemos para leer sensores de sentina, puerta abierta, activación de una alarma (p.e. gas), incluso para leer los pulsos del molinete (contar metros de cadena) o los pulsos de la corredera (medir velocidad sobre el agua). Tambien un GPIO utilizado como salida puede activar otro GPIO usado como entrada.

Supongo que ya os estáis imaginando las posibilidades que ofrece la Raspberry. No solo un plotter si no también la posibilidad de monitoreo y de control. Es decir podemos convertir a la Raspberry en una central de domótica.

Volviendo a los interfaces I2C y SPI, decir que son unos interfaces desarrollados por la industria.

El I2C que es I²C, del inglés Inter-Integrated Circuit, fue desarrollado por Philips en 1982 Se utiliza principalmente internamente para la comunicación entre diferentes partes de un circuito, por ejemplo, entre un controlador y circuitos periféricos integrados. En nuestro caso la Raspberry y el IMU. Lo bueno de este interface es que se configura como un Bus pudiendo conectar varios aparatos con una jerarquía determinada para poder identificar cada uno de ellos.

En este punto aclaro lo que es un IMU. Un IMU es un sensor que mide inercias (inertial measurement unit- unidad medición inercia). Son sensores que miden aceleraciones en diferentes ejes y se les conoce también como giróscopos. Además del giróscopo, le suelen añadir sensores de campo magnéticos (uso como compas) de temperatura, presión y humedad.

El Bus SPI (Serial Peripheral Interface) es otro estándar de comunicaciones, usado principalmente para la transferencia de información entre circuitos integrados en equipos electrónicos. Este bus utiliza más pines que el I2C pero tiene las ventajas, entre otras, de ser más rápido que el I2C y ser totalmente bidireccional (full dúplex). Este interface se usa, por ejemplo para conectarse con un conversor analógico-digital (AD). De esta manera podemos leer con la Raspberry señales analógicas, como voltaje, amperaje, nivel de depósitos, temperatura, etc.

Resumiendo, el conector de 40 pines de la Raspberry, nos abre las posibilidades de conectar la Raspberry con diferentes dispositivos electrónicos por medio del bus I2C y SPI y de esa manera leer datos de sensores como giroscopos o de campo magnético o convertidores analógicos-digitales. Los pines GPIO nos permite monitorear y controlar tanto leyendo sensores digítales como accionando dispositivos digitales como relés.

Hasta aqui una idea basica de los GPIO. En cuanto tenga mas tiempo, explicare como los podemos utilizar.

Hola Gypsylyon.

Me estoy liando con lo de la Raspberry y se que tu eres el que mas ha avanzado con lo de los GPIO.
Intente buscar en el otro hilo, pero es tan extenso que no saqué nada en claro. Vi que has desarrollado un circuito impreso.

He pedido los sensores (presión, humedad, temperatura y el de compás magnético) Donde se conectan estos sensores?

Lo que mas me interesa es monitorizar el voltaje de las baterías. Como se hace? Con que lo visualizo en OP?

Muchas gracias.