Guide de Configuration du Wedge 40 Broches Professionnel pour Raspberry Pi

Introduction

Le Pi Wedge 40 broches préassemblé est le nouveau membre de notre famille Pi Wedge. C'est un excellent moyen de faire sortir ces broches Pi ennuyeuses vers une plaque d'essai pour qu'elles puissent être facilement utilisées.

Le Pi Wedge sur une plaque d'essai

Ce Pi Wedge est compatible avec les membres de la famille Pi avec en-têtes GPIO 40 broches, y compris :

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

Il adapte le connecteur GPIO 40 broches des Pi récents à un format compatible plaque d'essai et réorganise les broches par fonction similaire. De plus, les broches GPIO sont organisées dans l'ordre croissant.

Cette version est également livrée entièrement assemblée — aucune soudure n'est requise !

Le Pi Wedge, montré avec un Pi B+.

Couvert dans ce Tutoriel

• Contexte — Comment le Pi Wedge est né
• Assemblage — Comment connecter le FTDI, le câble ruban et la plaque d'essai
• Mapping des Broches — Ce que représente la sérigraphie sur le Wedge
• Niveaux Logiques et Alimentation — Informations électriques sur la connexion au Pi
• Quelques ressources supplémentaires

Contexte

Dans le processus de développement de projets comme le Twitter Monitor et la Great American Tweet Race autour du Raspberry Pi, nous avons constaté que nous rencontrions des douleurs de croissance en essayant d'étendre le Pi vers un prototype impliquant du matériel externe.

Il y a un Pi quelque part dans ce rat's nest

Le Raspberry Pi Model B+ a un connecteur 40 broches qui donne accès à plusieurs interfaces de communication, plus GPIO et alimentation. Mais le connecteur n'a pas d'étiquetage détaillé, et l'arrangement natif des broches est quelque peu dispersé. Les broches utilisées pour des fonctions similaires ne sont pas toujours regroupées, et les broches d'alimentation et de masse sont entremêlées sans motif évident.

Les broches ne se traduisent pas non plus facilement vers une plaque d'essai sans soudure. Nos premiers projets utilisaient un tas de fils de liaison F-M que nous branchions simplement dans l'en-tête. Ils impliquaient beaucoup de « rat's nest jiggling » quand les choses cessaient de fonctionner.

Amorçage

En plus des problèmes physiques de l'utilisation du connecteur I/O, démarrer avec un tout nouveau Raspberry Pi B+ semble toujours impliquer une situation de poule et d'œuf. Nous voulons juste faire du SSH dedans, pour pouvoir utiliser la ligne de commande. Mais pour faire du SSH, nous avons besoin de connaître son adresse IP… et bien sûr, l'adresse IP s'apprend le plus facilement en exécutant ifconfig sur la ligne de commande.

La Solution

Rencontrez le Pi Wedge 40 Broches

Le Pi Wedge B+ se connecte au connecteur GPIO 40 broches, et sort les broches dans un arrangement et un espacement compatibles plaque d'essai. Il ajoute un couple de condensateurs de découplage sur les lignes d'alimentation, et rend le processus de mise en route initial plus facile — vous pouvez brancher un module FTDI Basic sur le port série.

Assemblage

Contenu

Le Pi Wedge Préassemblé est livré avec le PCB Wedge et un câble ruban 40 broches.

Connexion

Le câble ruban 40 broches est utilisé pour connecter le wedge au Pi. Ce câble est polarisé. Du côté PCB du Pi Wedge, la dent sur le câble s'interface avec l'encoche dans l'en-tête gainé.

Insertion du câble ruban

L'en-tête sur le Pi B+ lui-même n'a rien pour garantir l'alignement. Vous devrez faire attention qu'il soit correctement connecté. La broche 1 sur le Pi est marquée avec un coin replié sur le rectangle sérigraphié. Le connecteur du câble ruban est estampillé avec un (à peine visible) petit triangle marquant la broche 1. La première broche est également codée sur le fil, comme les marquages rouges sur la photo ci-dessous (bien que ce puisse être une autre couleur, comme le noir ou le bleu foncé).

Orientation correcte de la broche 1

Le connecteur FTDI doit également être aligné correctement. Assurez-vous de faire correspondre les marquages « grn » et « blk » sur les deux cartes.

Orientation correcte FTDI-Basic 3,3V

Dans la section suivante, nous explorerons comment les signaux du Pi sont mappés sur le Wedge.

Mapping des Broches

Changements avec le B+

Lorsque la Raspberry Pi Foundation a introduit le B+, ils ont étendu l'en-tête GPIO de 26 à 40 broches. Ces changements ont été reportés par le A+ et le Pi 2 Model B. Le connecteur ajoute neuf broches GPIO supplémentaires plus les broches ID_SC et ID_SD pour identifier les périphériques externes, dont vous pouvez en apprendre davantage dans notre tutoriel SPI et I2C.

Localisation des Signaux

Le Pi Wedge réorganise les broches I/O du Pi, mettant les fonctions similaires sur des broches adjacentes. Les signaux SPI, I2C et UART sont tous regroupés près les uns des autres.

Groupements Fonctionnels

Les broches sont étiquetées, bien que les étiquettes soient courtes pour tenir dans l'espace disponible sur le PCB. Les broches UART, SPI et I2C sont marquées avec leurs fonctions de bus de communication, mais elles sont également disponibles en tant que broches GPIO lorsqu'elles sont configurées dans ce mode.

Le tableau suivant indique l'affectation des signaux sur le Pi Wedge, y compris les affectations périphériques et GPIO alternatives le cas échéant.

Wedge Silk	Python (BCM)	WiringPi GPIO	Nom	Nom	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

Mapping broche-fonction Pi Wedge B+

Attention ! Le brochage est par rapport au Pi Wedge. Si vous cherchez le brochage par rapport à l'en-tête du Pi, consultez le tableau dans le tutoriel Raspberry GPIO.

Niveaux Logiques et Alimentation

Niveaux Logiques

Le Pi utilise des niveaux logiques 3,3 V, qui ne sont pas tolérants au 5 V. De nombreux périphériques sont capables de fonctionner à 3,3 V, mais dans le cas où vous devez interfacer avec des dispositifs 5 V, utilisez un convertisseur de niveau, comme le breakout TXB0104.

Communications

Les signaux sur l'en-tête FTDI 6 broches sont également limités aux niveaux logiques 3,3 V. Assurez-vous de l'utiliser avec un module FTDI 3,3 V, et pas un 5 V.

Alimentation

Comprendre l'alimentation du Pi est crucial pour l'utiliser avec succès, particulièrement lors de l'intégration dans un système plus large.

Le Raspberry Pi B+ est plus efficace que ses prédécesseurs, car il remplace l'ancienne chaîne de régulateurs linéaires par des régulateurs à découpage.

Les schémas les plus récemment publiés sont pour le Raspberry Pi B+, et nous supposons que le Pi 2 Model B et A+ sont similaires. En inspectant ces schémas, nous voyons que le 5 V arrive sur la carte via le connecteur J1 — c'est un connecteur micro USB, mais seules les broches d'alimentation et de masse sont connectées. Le 5 V provenant de ce connecteur passe par un fusible et un circuit transistor qui protège contre les erreurs de polarité d'alimentation, puis continue autour de la carte sans autre régulation. Les connexions 5 V sur le Pi Wedge proviennent directement de cette ligne.

Sur le B+, le 5 V va vers un régulateur à découpage double qui le réduit davantage à 3,3 V et 1,8 V. Le 3,3 V régulé est présent sur le connecteur I/O.

Il existe plusieurs stratégies d'alimentation qui peuvent être appliquées dans un déploiement Pi, selon les besoins globaux et la disponibilité.

LIRE PLUS D'INFOS…..Guide de connexion du Pi Wedge 40 broches préassemblé