4.3 Haciendo uso del pinout
Llegó el momento de mancharnos las manos
Todos los montajes deben hacerse con la Raspberry Pi apagada.
Cuestiones previas
Antes de comenzar a trabajar con la raspberry Pi necesitamos tener claras algunas cuestiones como el pinout del modelo con el que estemos trabajando. Así, el pinout del modelo 4 es el siguiente:
Imagen obtenida de https://www.raspberrypi.com/documentation/computers/raspberry-pi.html
Una cosa que han hecho muy bien desde Raspberry Pi es mantener la retrocompatibilidad entre modelos así el pinout del modelo 2 B es el mismo que es de este modelo.
Para las prácticas que realizaré a continuación utilizaré una Raspberry Pi modelo 2 B. Las mismas deberían ser totalmente compatibles con modelos actuales.
Vamos a hacer uso de resistencias para algunos montajes por ello te dejo a mano el código de colores de las resistencias:
Imagen obtenida de https://i.ytimg.com/vi/ox8Su0lyFXo/maxresdefault.jpg
También necesitaremos conocer los diferentes segmentos de un display
Imagen obtenida de https://mvelectronica.com/storage/app/OPTOELECTRONICA/DISPLAY/D7S3A/2.png
Lo último que tenemos que tener claro es el patillaje de un diodo LED
Imagen obtenida de https://ebotics.com/es/actividad/proyecto-no-2-controlar-el-brillo-del-led/
También recuerda:
- Ley de Ohm: V = R * I (Tensión es igual a Resistencia por Intensidad) en sus respectivas unidades:
- Tensión se mide en Voltios (V)
- Resistencia se mide en Ohmios (Ω)
- Intensidad se mide en amperios (A)
- Un diodo sólo deja pasar la corriente en un determinado sentido por ello verifica que si no se enciende está conectado en la posición correcta (si no luce también puede ser que esté quemado)
Ejemplo de cálculo
Si queremos actuar sobre algún dispositivo lo haremos a través de los pines que podemos encender y apagar a través del software. Si recurrimos a la documentación de Raspberry Pi. Encontraremos que los dicen "A GPIO pin designated as an output pin can be set to high (3.3V) or low (0V)." Es decir, cuando establezcamos que un pin está encendido (a HIGH, a 1, son todo sinónimos) significa que estaremos estableciendo que en ese pin hay 3,3V mientras que si establecemos que un pin está apagado (a LOW, a 0, son todo sinónimos) significa que estamores estableciendo que en ese pin hay 0V. Además la corriente máxima con la que pueden funcionar un GPIO es 16mA.
Así, si queremos utilizar un diodo LED rojo que funciona con 1,7 V y 16mA tendremos un exceso de 1,6V (los 3,3V que genera la salida de la Raspberry menos los 1,7V que requiere el LED rojo) ese exceso de tensión tendremos que dárselos a otro componente para que no se queme el LED por ello en nuestro diseño meteremos una resistencia, que no tendrá mas objetivo que ser ella la que consuma ese exceso de 1,6V. ¿Y de cuánto tendrá que ser esa resistencia? Sabemos que en esa resistencia tiene que haber 1,6V y que por ella van a circular 16mA (0,016 A), usamos la Ley de Ohm R=V/I=1,6/0,016 = 100 Ω. Por lo que junto a nuestro led rojo deberemos usar una resistencia de 100 Ω.
Encender y apagar un led
Materiales
- 1 led
- 1 resistencia de 220 Ω a 330 Ω
- 2 cables
- placa de conexiones
Conexiones
- Resistencia al cátodo del led
- ánodo del led a pin 7 (pin, no GPIO)
- Resistencia a pin 25 (tierra)
Programa
Elaboración propia
Semáforo
Materiales
- 1 led rojo
- 1 led amarillo
- 1 led verde
- 3 resistencias de 220 Ω a 330 Ω
- 4 cables
- placa de conexiones
Conexiones
- Una resistencia al cátodo de cada led
- ánodo del led rojo a pin 3 (pin, no GPIO)
- ánodo del led amarillo a pin 5 (pin, no GPIO)
- ánodo del led verde a pin 7 (pin, no GPIO)
- Resistencias a pin 25 (tierra)
Programa
Elaboración propia
Display de 7 segmentos
Esta práctica variará en función de si usamos un display de cátodo común o de ánodo común, tenlo en cuenta.
Materiales
- Display de 7 segmentos
- 4 resistencias de 270 Ω a 330 Ω
- 5 cables
- placa de conexiones
Conexiones
Si utilizas un display de cátodo común serán las siguientes:
- Cátodo del display a pin 25 (tierra)
- Pin 3 a resistencia y esta a segmento f.
- Pin 5 a resistencia y esta a segmento e.
- Pin 7 a resistencia y esta a segmento b.
- Pin 11 a resistencia y esta a segmento c.
Si utilizas un display de ánodo común serán las siguientes:
- Ánodo del display a pin 1 (3,3V)
- Pin 3 a resistencia y esta a segmento f.
- Pin 5 a resistencia y esta a segmento e.
- Pin 7 a resistencia y esta a segmento b.
- Pin 11 a resistencia y esta a segmento c.
Programa
El programa encenderá un lateral del display y luego otro de modo infinito. Te propongo que modifiques el programa y las conexiones para convertir esta práctica en una cuenta atrás.
Elaboración propia