introduction

Il y a des moments où vous voulez créer un programme en Python et contrôler le H / W externe avec ce programme. Par exemple, lors de la connexion d'un ordinateur portable à la ligne 24V de l'automate et de la communication directe des signaux. Pour réaliser cette communication, un port d'E / S qui peut être contrôlé par un ordinateur personnel est nécessaire.

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Les petits ordinateurs monocarte comme le Rasbeprry PI et NVIDIA Jetson nano ont leur propre port GPIO intégré pour une configuration facile. Cependant, dans le cas d'un ordinateur personnel, il n'y a pas de port d'E / S autre que USB, il est donc nécessaire de préparer une carte GPIO séparée, d'installer le pilote et de définir la bibliothèque.

Dans cet article, je vais vous montrer comment installer une carte GPIO 12 ports sur un PC Windows.

Introduction de la carte GPIO

Utilisez la carte d'extension FT232H d'Adafruit comme carte GPIO. Au Japon, il peut être acheté sur Switch Science et sur le site Web d'Akizuki Denshi.

Page d'introduction du produit de la carte Adafruit GPIO

spécification

Le tableau suivant répertorie les spécifications de la carte GPIO. Utilisez USB_5V côté PC comme source d'alimentation. Le niveau de sortie numérique de la carte GPIO est de 3,3 V. Nous fournissons 12 ports d'E / S numériques.

Des interfaces standard I2C et SPI sont également disponibles pour une communication directe avec des capteurs et actionneurs numériques.

Paramètres	Détails	Contenu
Power Pins	5V	this is the 5V power from the USB input.
	GND	this is the common ground for all power and logic.
GPIO Pins	D4 to D7	can be used as either digital inputs and outputs.
	C0 to C7	can be used as either digital inputs or outputs.
Others	I2C Pins	SCL, SDA
	SPI Pins	SCLK, MOSI, MISO, CS0

La figure suivante montre le brochage de cette carte.

Connexion avec un ordinateur personnel

Cette fois, nous contrôlerons la carte GPIO avec Python. Utilisez les bibliothèques Circuit Python.

Cependant, comme il est difficile pour Python d'accéder directement aux bibliothèques Circuit Python, BLINKA est requis. (Explication d'Adafruit) BLINKA est la bibliothèque dédiée d'Adafruit qui permet à Python d'accéder aux bibliothèques CircuitPython.

Une connexion est établie entre l'ordinateur personnel et la carte GPIO par le port USB. La puce FT232H convertit le signal de l'ordinateur personnel vers le port GPIO.

Il y a plusieurs parties, et le minimum semble un peu compliqué, mais une fois l'installation terminée, vous pouvez l'utiliser sans vous soucier de l'existence de ces pièces.

Installation du pilote et de la bibliothèque

Vient ensuite le processus d'installation. C'est la partie la plus importante.

Pour plus de détails, reportez-vous au lien ci-dessous et procédez à l'installation. L'ordre est très important.

Dans cet article, ne remplissez que les éléments que vous souhaitez faire. Cela prend environ 10 à 15 minutes pour toute l'installation.

Adafruit GPIO Board Setup

Confirmez l'installation de Python 3 sur l'ordinateur personnel: Python 2.7 n'est pas pris en charge
Mise à jour du pilote FT232H
Installation de pyftdi et pyusb (version modifiée)
Test de pyusb et pyftdi
Installation d'Adafruit Blinka
Définition des variables d'environnement (définir BLINKA_FT232H = 1)
Confirmation de la reconnaissance de la carte GPIO sur python

Test de sortie de la carte GPIO

Essayez de faire clignoter le voyant à l'aide du port C0 de la carte GPIO. Réglez le port C0 sur le port OUTPUT, et répétez ON pendant 0,5 seconde et OFF pendant 0,5 seconde. Vous pouvez vérifier l'état de la sortie en faisant clignoter la LED.

Ce qui suit décrit le câblage. Connectez chaque élément en série.

** Port C0 --LED - Résistance 1 kOhm --GND **

Code programme

La partie qui définit la variable d'environnement BLINKA_FT232H sur 1 doit être placée avant la carte d'importation.

import os
os.environ['BLINKA_FT232H'] = '1' #Setting Environmental Variable

import board
import time
import digitalio

#GPIO Setting : C0 will be output port.
led = digitalio.DigitalInOut(board.C0)
led.direction = digitalio.Direction.OUTPUT

while True:
    led.value = True
    time.sleep(0.5)
    led.value = False
    time.sleep(0.5)

C'est un état de fonctionnement. Il a été confirmé qu'il était sorti du port OUTPUT comme programmé. ezgif.com-video-to-gif.gif

Résumé

J'ai présenté comment ajouter une carte GPIO à un ordinateur personnel et confirmé son fonctionnement.

Plans futurs

La prochaine fois, je vais vous montrer comment obtenir le signal INPUT de la carte GPIO et afficher le résultat sur Python.

[PYTHON] Ajoutez une carte GPIO à votre ordinateur. (1)