SINT JORISINSTITUUT RASPBERRY PI. Karl

10‐5‐2013

RASPBERRY PI

SINT‐JORISINSTITUUT

Karl

1 Opbouw 1.1 Layout

1.2 Specificaties CPU:

Broadcom BCM2835 SoC (700MHz)

RAM:

256MB (shared with GPU)

Storage:

SD / MMC/ SDIO card slot to boot and for storage. No built-in hard disk or solid state drive.

Graphics

Dual-core VideoCore IV GPU

Screen:

HDMI and Composite video out

Audio:

HDMI, 3.5mm audio port

Ports:

2 onboard USB2 slots (which share a single USB 2 connection), SD card slot, 10/100 Ethernet

Size:

86 x 54 x 17 (width, depth, height)

Power:

2W (idle), 3W (peak)

Weight:

45g

1/44

SWP c:\users\karlfievez\dropbox\cursus sjb.docx

woensdag 5 juni 2013

2 Installeren OS. 2.1 Downloaden image Raspberry pi heeft geen HD ter beschikking en start op van een SD‐card. Voor deze SD‐card zijn er verschillende voorbereide images te vinden op het internet http://www.raspberrypi.org/downloads http://pi.cs.man.ac.uk/download/

2.2 Installeren van image Stop de SD‐card in de pc. Download diskimage en installeer win32DiskImager http://sourceforge.net/projects/win32diskimager/ Na het opstarten van het programma

Blader je op uw pc naar het *.img bestand en duidt onder Device de plaats aan waar uw SD‐kaartje zich bevindt. Daarna kies je de optie “Write”.

2.3 Opstarten Raspberry Stop de SD‐card in de Raspberry en voorzie de pc van spanning via micro USB‐kanaal. 2/44



Om gemakkelijk te werken kan je enkele softwarepakketjes installeren Putty : om via SSH de raspberry met je pc over te nemen WINSCP : om via FT bestanden te kunnen overzetten van en naar de raspberry Xming : om het grafisch scherm van de raspberry over te nemen op je pc. 2.3.1 Installeren van Putty Installeer puTTY via http://www.chiark.greenend.org.uk/~sgtatham/putty/download.html 2.3.2 Installeren van WINSCP Installeer WinSCP via http://winscp.net/eng/docs/lang:nl 2.3.3 Installeer Xming Installeer Xming via http://sourceforge.net/projects/xming/

2.4 Verbinding maken met de Raspberry Kijk na op je router welk IP‐adres je raspberry heeft. Indien je dit niet terugvindt op je router kan je een scanner installeren: http://www.radmin.nl/

De volgorde van de verschillende programma’s is wel van belang. 3/44



Start eerst Xming op, daarna Putty!

2.5 Instellingen PuTTY Je start dan Putty op

En geef je IP‐adres op en kies de optie SSH Daarna open je de verbinding. Uw pc neemt dan de verbinding over van de raspberry. Je krijgt een waarschuwingsvenster

4/44



En daarna een werkvenster(terminal screen)

Je logt in onder

Login :pi Wachtwoord: raspberry

2.6 Inloggen met WINSCP Nadat je ingelogd bent met putty, kan je een verbinding maken met WINSCP:

5/44



1. 2. 3. 4.

Voeg uw IP‐adres in Username = pi password=raspberry Fileprotocol=SFTP Kies login

Je krijgt dan verbindingsscherm zoals de ‘verkenner’

2.7 Verbinding maken met Xming Xming is een X Windows client voor een pc en geeft uw raspberry een remote desktop 2.7.1 Installeren van Xming Nadat je het gedownload hebt installeer je de software. Nadien configureer je de software door op Windows Start

Program files

XMing

Xlaunch

te drukken Je krijgt dan het volgend scherm en selecteer ‘start a program’

6/44



Typ op de raspberry sudo startlxde

7/44



En sla de instellingen op 8/44



Instellen putty

Na putty te hebben opgestart en de verbinding te hebben gelegd Typ startlxde

9/44



Je krijgt dan de grafische omgeving van de raspberry..

10/44



3 Aanpassingen na de opstart 3.1 Configuratie Typ raspi-config

3.2 IP adres vastleggen Open de configuratiefile voor het netwerk Typ sudo nano /etc/network/interfaces 2. Verander de lijn "iface eth0 inet dhcp" in "iface eth0 inet static" 3. Geef de parameters van uw router in. address <static address of Raspberry Pi> netmask network broadcast gateway

11/44



Om op te slaan kies ctrl+x en kies opslaan.

3.3 Opvragen van ipconfig Typ ifconfig –a Hier krijg je een overzicht van alle adressen.

12/44



4 Enkele belangrijke Linux-commando’s Sudo –s lsusb lsmod iwlist wlan0 scan sudo /etc/init.d/networking restart dmesg ifconfig –a

13/44

Maakt uzelf superuser controle erkend usb controle drivers controle draadloos netwerk netwerk opnieuw opstarten nakijken of drivers geladen zijn vgl met windows command ipconfig



5 Werken met GPIO – raspberry 5.1 Voorbeeld We willen het volgende aansturen

De raspberry heeft de volgende configuratie

14/44



We sluiten deze dan als volgt aan Pin 1 (3.3V) wordt verbonden met de LED. De led is verbonden met de weerstand, die op zijn beurt is verbonden met grond

Willen we deze echter programmeren dan sluiten we deze als volgt aan:

Pin 17 wordt verbonden met de LED. De led is verbonden met de weerstand, die op zijn beurt is verbonden met grond

5.2 We installeren nu de software WiringPi https://projects.drogon.net/raspberry‐pi/wiringpi/ 1. Installeren van de bibliotheek typ sudo apt‐get install git‐core 2. Update van het besturingssysteem typ sudo apt‐get update typ sudo apt‐get upgrade 3. Installeren van wiringPi typ git clone git://git.drogon.net/wiringPi 15/44



typ cd wiringPi typ git pull origin typ cd wiringPi typ ./build Tweede mogelijkheid 1. Download de bibliotheek bij https://git.drogon.net/?p=wiringPi;a=summary 2. unpack de blbiotheek typ tar xfz wiringPi‐98bcb20.tar.gz typ cd wiringPi‐98bcb20 typ ./build

5.3 Testen van wiringPi’s installatie Typ gpio ‐v typ gpio readall

5.4 Gebruik van de software 5.4.1 Bepaal de status van een in/uitgang typ gpio ‐g mode 17 out typ gpio ‐g mode 17 in 5.4.2 Schrijven naar een pin typ gpio ‐g write 17 1 typ gpio ‐g write 17 0 5.4.3 Lezen van een ingang typ gpio ‐g read 17 typ gpio readall 5.4.4 Handleiding typ man gpio

16/44

Maak van GPIO 17 een uitgang Maak van GPIO 17 een ingang

Zet spanning op uitgang GPIO 17 Schakel spanning af op GPIO 17

Lees de toestand van ingang GPIO 17 Alle ingangen lezen

Handleiding



5.5 Gebruik van wiringPi in andere programmeertalen 5.5.1 Gebruik in c Voorbeeld /* * test2.c: * Simple test program to test the wiringPi functions * PWM test */ #include <wiringPi.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <stdint.h> int main (void) { int pin ; int l ; printf ("Raspberry Pi wiringPi PWM test program\n") ; if (wiringPiSetup () == ‐1) exit (1) ; for (pin = 0 ; pin < 8 ; ++pin) { pinMode (pin, OUTPUT) ;

digitalWrite (pin, LOW) ;

} pinMode (1, PWM_OUTPUT) ; 17/44



for (;;) { for (l = 0 ; l < 1024 ; ++l)

{

pwmWrite (1, l) ;

delay (1) ;

} for (l = 1023 ; l >= 0 ; ‐‐l)

{

pwmWrite (1, l) ;

delay (1) ;

}

}

return 0 ; } Installeren van bibliotheek int wiringPiSetup (void) ; int wiringPiSetupGpio (void) ; int wiringPiSetupSys (void) ; void pinMode (int pin, int mode) ; void digitalWrite (int pin, int value) ; void digitalWriteByte (int value) ; void pwmWrite (int pin, int value) ; int digitalRead (int pin) ; void pullUpDnControl (int pin, int pud) ;

#include <wiringPi.h> Initialiseren van WiringPi ‐ Gebruik van het gewoon schema ‐ Gebruik van GPIO nummering ‐ Directe aansturing Bepaalt de status van een in/uitgang Plaatst de uitgang HIGH of LOW (1 or 0) Schrijft een bit naar de uitgangen Alleen only pin 1 (BCM_GPIO 18) supports PWM Leest een ingang Stuurt de weerstand van de BCM2835

pwmSetMode (int mode) ; pwmSetRange (unsigned int range) ; pwmSetClock (int divisor) ;

Aansturen van de PWM‐module Register; standaard 1024 Deling van de clock

18/44



Tijdsfuncties unsigned int millis (void) void delay (unsigned int howLong) void delayMicroseconds (unsigned int howLong)

De tijd in ms dat het programma actief is (max 49 dagen) Pause in ms; max 49 dagen (32 bit) Pause in ms; max 71 minuten

Interrupts int waitForInterrupt (int pin, int timeOut) ;

Wacht op een handeling op dat punt. TimeOut wordt in ms gegeven (‐1 = oneindig) Je wacht op een verandering in INT_EDGE_FALLING, INT_EDGE_RISING, INT_EDGE_BOTH or INT_EDGE_SETUP

int wiringPiISR (int pin, int edgeType, void (*function)(void)) ;

5.5.2 Gebruik in Python Voorbeeldje import RPi.GPIO as GPIO # to use Raspberry Pi board pin numbers GPIO.setmode(GPIO.BOARD) # set up the GPIO channels ‐11 als input en 12 als output GPIO.setup(11, GPIO.IN) GPIO.setup(12, GPIO.OUT) # Lees input van pin 11 input_value = GPIO.input(11) # schakel output naar pin 12 hoog GPIO.output(12, GPIO.HIGH) # gebruik maken van BCM GPIO 00..nn nummers GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setup(17, GPIO.IN) GPIO.setup(18, GPIO.OUT) input_value = GPIO.input(17) GPIO.output(18, GPIO.HIGH) 19/44



Runnen van een py script Typ sudo python script.py 5.5.3 Gebruik maken van scratch Downloaden van bibliotheek Typ sudo wget https://dl.dropbox.com/s/oql4qzm8jlnsbeb/install_scratch_gpio2.sh ‐O /boot/install_scratch_gpio2.sh Installeer de bibliotheek Typ sudo /boot/install_scratch_gpio2.sh Vb

20/44



Start scratch en programmer

5.5.3.1 Inputs

5.5.3.2 Outputs Je kan de volgende inputs outputs (Pins 11,12,13,15,16,18) en inputs (22,7,3,5,24,26,19,21,23,8,10) programmeren.

Je kan ook werken met variabelen

21/44

SWP

c:\users\karlfievez\dropbox\cursus sjb.docx


5.5.3.3 Het programma

22/44



6 Webiopi 6.1 Installeren typ wget http://webiopi.googlecode.com/files/WebIOPi‐0.6.0.tar.gz typ tar xvzf WebIOPi‐0.6.0.tar.gz typ cd WebIOPi‐0.6.0 typ sudo ./setup.sh typ sudo webiopi [‐h] [‐c config] [‐l log] [‐s script] [‐d] [port] Options: ‐h, ‐‐help Display this help ‐c, ‐‐config file Load config from file ‐l, ‐‐log file Log to file ‐s, ‐‐script file Load script from file ‐d, ‐‐debug Enable DEBUG Arguments: port Port to bind the HTTP Server Start service typ sudo /etc/init.d/webiopi start of typ sudo /etc/init.d/webiopi stop Om te starten bij booten : typ sudo update‐rc.d webiopi defaults

6.2 Gebruik van de interface Log in via een browser met adres http://localhost:8000/ Default user is "webiopi" 23/44



password is "raspberry"

Je kan op de grijze vakjes drukken om de status van de poort te veranderen(IN, OUT) Je kan op de nummers van pins drukken om de uitgangen aan te sturen.

24/44



6.3 Zelf een interface bouwen Voorbeeld <meta http‐equiv="Content‐Type" content="text/html; charset=UTF‐8"> <meta name="viewport" content = "height = device‐height, width = 420, user‐scalable = no" /> WebIOPi | Demo <script type="text/javascript" src="/webiopi.js"> <script type="text/javascript"> webiopi().ready(function() { var content, button; content = $("#content");

// functie van GPIO veranderen

button= webiopi().setFunction(4,"OUT");

content.append(button); // append button to content div

// create a GPIO 4 labeled button button = webiopi().createGPIOButton(4, "Terras"); content.append(button); // append button to content div




// create a GPIO 17 labeled button button = webiopi().createGPIOButton(17, "Patio"); content.append(button); // append button to content div

25/44






// create a GPIO 18 labeled button button = webiopi().createGPIOButton(18, "Veranda"); content.append(button); // append button to content div




// create a GPIO 22 labeled button button = webiopi().createGPIOButton(22, "Vijver"); content.append(button); // append button to content div

// functie van GPIOveranderen



// create a GPIO 23 labeled button

button = webiopi().createGPIOButton(23, "Tuinpad"); content.append(button); // append button to content div





button = webiopi().createGPIOButton(24, "Tuinhuis"); content.append(button); // append button to content div


26/44






button = webiopi().createGPIOButton(25, "Oprit"); content.append(button); // append button to content div }); <style type="text/css"> button { display: block; margin: 5px 5px 5px 5px; width: 160px; height: 30px; font‐size: 16pt; font‐weight: bold; color: black; } input[type="range"] { display: block; width: 160px; height: 45px; }

#gpio4.LOW {

background‐color: Blue; } #gpio4.HIGH { background‐color: Orange; }

27/44



#gpio17.LOW {

background‐color: Orange; } #gpio17.HIGH { background‐color: Purple; }

#gpio18.LOW {

background‐color: Yellow; } #gpio18.HIGH { background‐color: Red; }

#gpio22.LOW {

background‐color: Cyan; } #gpio22.HIGH { background‐color: Red; }

#gpio23.LOW {

background‐color: Green; } #gpio23.HIGH { background‐color: Red; }

28/44



#gpio24.LOW {


#gpio25.LOW {


En dan krijg je

29/44



Info hierover zie: https://code.google.com/p/webiopi/wiki/RESTAPI

30/44



7 PiFace 7.1 Opbouw PiFace

31/44



7.2 Hardwarefuncties 2 relais 8 Open‐collector outputs 8 Digital ingangen 8 LED 4 drukknoppen



 

 

Normaal moeten de jumpers op hun plaats blijven staan. JP1 en JP2 dienen om met meerdere borden samen te werken. Default is board address 0. Board Number JP1 JP2 0 0 0 1 1 0 2 0 1 3 1 1 JP3 is verbonden aan de 5V rail van de Raspberry Pi. JP4 verbindt snubber diodes van ULN2803A aan 5V (snubber diodes beveiligt de transistors tegen grote inductie vb. schakelen van een relais). Wanneer een open connector spanning groter is dan 5V, moet de jumper worden geschakeld.



JP5, JP6 schakelt de relais uitgangen uit. Vb. bij gebruik van open collector outputs. JP7 schakelt de spanning van het bord uit. Jumper locations:

32/44



7.3 Installeren software http://pi.cs.man.ac.ukldownload/ module actief maken: typ sudo nano /etc/modprobe.d/raspi‐blacklist.conf voeg de #‐teken toe indien date r niet staat: #blacklist spi‐bcm2708 Laden van de module Typ sudo modprobe spi‐bcm2708 Typ sudo apt‐get update Typ wget ‐0 ‐ http://pi.cs.man.ac.uk/download/install.txt I bash

7.4 Besturen via piface-emulator

33/44



7.5 Besturen via scratch 1 Start de handler

Download de software typ git clone https://github.com/thomasmacpherson/piface.git typ cd piface/scratch/ typ python scratch_handler.py the.mesh.ip.address 2 Start scratch Klik en druk shiftknop op Mesh en kies Share Host Mesh. Onthou het IP ‐ nummer dat verschijnt. 3 Programmeer de inputs Je kan 8 inputs programmeren: piface‐input1 piface‐input2 piface‐input3 piface‐input4 piface‐input5 piface‐input6 piface‐input7 piface‐input8

en 8 outputs piface‐output1 piface‐output2 piface‐output3 piface‐output4 piface‐output5 piface‐output6 piface‐output7 piface‐output8

Met de sensor value lees je de inputs, met de set instructie de outputs.

Example Scratch Program

http://www.element14.com/community/docs/DOC‐53805/l/scratch‐project‐for‐piface‐demo 34/44



7.6 Besturen via C 7.6.1 Installeren De module om via c te programmeren kan je vinden op

https://github.com/thomasmacpherson/piface 7.6.2 Eenvoudig programma Een voorbeeld van een eenvoudig programma $ cat piface_program.c #include int main(void) { pfio_init(); pfio_digital_write(1, 1); pfio_deinit(); } compileren typ gcc ‐L/usr/local/lib/ ‐lpiface‐1.0 ‐o piface_program piface_program.c

7.6.3 Functies pfio_deinit() pfio_digital_read(pin_number) pfio_digital_write(pin_number, value) pfio_get_pin_bit_mask(pin_number)

Deïnstalleren van de piface. De verbinding wordt verbreoken Geeft de waarde van een ingang. Schakelt de uitgang (1 = aan ; 0 = uit) Geeft het bitpatroon van een bit pattern 6→0b00100000; 3→0b00000100.

pfio_get_pin_number(bit_pattern)

Geeft de laagste bitnummer 0b00100000→6; 0b01001000→4.

pfio_init() pfio_read_input()

Initialiseren van de interface

pfio_read_output() pfio_write_output(data)

Hier krijg je een overzicht van de ingangen in een lijst. Hier krijg je een overzicht van de uitgangen in een lijst. Stuurt een uitgang aan.

35/44



7.7 Besturen via Python 7.7.1

Een uitgang besturen

import piface.pfio as pfio pfio.init0 pfio.digital_read(1) 7.7.2 LED-toepassing from time import sleep import piface.pfio as pfio pfio.init0 while(True) : pfio.digital_write(0,1) sleep(1) pfio.digital_write(0,0) 36/44



sleep(1) 7.7.3

Ingang lezen

import piface.pfio as pfio pfio.init0 pfio.digital_read(1)

37/44



8 Gertboard

Inhoud • 12x buffered I/O • 3x drukknoppen • 6x open collector drivers (50V, 0.5A) • 18V, 2A motor controller • 28‐pin dual in line ATmega microcontroller • 2‐channel 8, 10, or 12 bit Digital to Analogue converter • 2‐channel 10 bit Analogue to Digital converter 38/44



8.1 Layout

8.2 Spanning zetten op de kaart

Nadat je de jumper op de kaart hebt geplaatst, gaan alle LED blinken. Je moet de uitgangen één voor één uitschakelen.

39/44



8.3 GPIO’s voor de kaart De GPIO van de Raspberry pc worden doorverbonden

Je moet kiezen voor RiP2 (RPi1 is een ouder type)

40/44



8.4 Gebufferde uitgangen

41/44



Je brengt jumpers aan op de uitgangen vb. B1 t.e.m.B3 Je verbindt een uitgang van de raspberry met een gebufferde uitgang van de kaart. Doot de functies (zie vroeger kan je zo de kaart aansturen) Voor meer informatie over digitale sturing, motorsturing, analoge sturing zie http://www.element14.com/community/docs/DOC‐51727/l/assembled‐gertboard‐user‐manual‐ with‐schematics?ICID=gertboard‐techdoc

42/44



Inhoud 1

2

Opbouw ........................................................................................................................................... 1 1.1

Layout ...................................................................................................................................... 1

1.2

Specificaties ............................................................................................................................. 1

Installeren OS. ................................................................................................................................. 2 2.1

Downloaden image .................................................................................................................. 2

2.2

Installeren van image .............................................................................................................. 2

2.3

Opstarten Raspberry ............................................................................................................... 2

2.3.1

Installeren van Putty........................................................................................................ 3

2.3.2

Installeren van WINSCP ................................................................................................... 3

2.3.3

Installeer Xming ............................................................................................................... 3

2.4

Verbinding maken met de Raspberry ...................................................................................... 3

2.5

Instellingen PuTTY ................................................................................................................... 4

2.6

Inloggen met WINSCP .............................................................................................................. 5

2.7

Verbinding maken met Xming ................................................................................................. 6

2.7.1 3

Installeren van Xming ...................................................................................................... 6

Aanpassingen na de opstart .......................................................................................................... 11 3.1

Configuratie ........................................................................................................................... 11

3.2

IP adres vastleggen ................................................................................................................ 11

3.3

Opvragen van ipconfig ........................................................................................................... 12

4

Enkele belangrijke Linux‐commando’s .......................................................................................... 13

5

Werken met GPIO – raspberry ...................................................................................................... 14 5.1

Voorbeeld .............................................................................................................................. 14

5.2

We installeren nu de software WiringPi ............................................................................... 15

5.3

Testen van wiringPi’s installatie ............................................................................................ 16

5.4

Gebruik van de software ....................................................................................................... 16

5.4.1

Bepaal de status van een in/uitgang ............................................................................. 16

5.4.2

Schrijven naar een pin ................................................................................................... 16

5.4.3

Lezen van een ingang .................................................................................................... 16

5.4.4

Handleiding .................................................................................................................... 16

5.5

Gebruik van wiringPi in andere programmeertalen .............................................................. 17

5.5.1

Gebruik in c .................................................................................................................... 17

5.5.2

Gebruik in Python .......................................................................................................... 19

43/44



5.5.3 6

7

Webiopi ......................................................................................................................................... 23 6.1

Installeren .............................................................................................................................. 23

6.2

Gebruik van de interface ....................................................................................................... 23

6.3

Zelf een interface bouwen .................................................................................................... 25

PiFace ............................................................................................................................................ 31 7.1

Opbouw PiFace ...................................................................................................................... 31

7.2

Hardwarefuncties .................................................................................................................. 32

7.3

Installeren software .............................................................................................................. 33

7.4

Besturen via piface‐emulator ................................................................................................ 33

7.5

Besturen via scratch .............................................................................................................. 34

7.6

Besturen via C ........................................................................................................................ 35

7.6.1

Installeren ...................................................................................................................... 35

7.6.2

Eenvoudig programma .................................................................................................. 35

7.6.3

Functies ......................................................................................................................... 35

7.7

8

Gebruik maken van scratch ........................................................................................... 20

Besturen via Python .............................................................................................................. 36

7.7.1

Een uitgang besturen .................................................................................................... 36

7.7.2

LED‐toepassing .............................................................................................................. 36

7.7.3

Ingang lezen ................................................................................................................... 37

Gertboard ...................................................................................................................................... 38 8.1

Layout .................................................................................................................................... 39

8.2

Spanning zetten op de kaart ................................................................................................. 39

8.3

GPIO’s voor de kaart .............................................................................................................. 40

8.4

Gebufferde uitgangen ........................................................................................................... 41

44/44



SINT JORISINSTITUUT RASPBERRY PI. Karl

Recommend Documents