Kilka pytań przed zakupem pierwszej maliny

[szakal11]

Cześć, chcę kupić sobie pierwszą malinkę, generalnie na ten cel mam przeznaczoną już jakąś konkretniejszą sumę pieniędzy i poza samą maliną chcę kupić również jakieś rozszerzenia do niej oraz jakieś przydatne rzeczy jak płytka stykowa i inne pierdoły. Jednak przeglądając rozszerzenia do RPi nie mogę znaleźć odpowiedzi na kilka pytań, na które odpowiedzi są pewnie proste. Uprzedzając propozycję googlowania - już to zrobiłem i nie uzyskałem satysfakcjonującej odpowiedzi ;)

1. Jaka jest różnice pomiędzy GPIO, HAT, pHAT i Shield?

Z tego co udało mi się wygooglować to HAT vs pHAT różnią się tylko tym do której wersji maliny są przystosowane (nie znaczy, że nie można ich używać naprzemiennie). pHAT według tego co przeczytałem ma być dostosowany do Pi Zero.

Shield natomiast ma to być potoczna nazwa na rozszerzenie zakładane na malinę.

Niestety nie mogę nigdzie dowiedzieć się jaka jest różnica pomiędzy GPIO a HAT - domyślam się że nie ma. Ale prosiłbym kogoś o potwierdzenie czy mam w tym wszystkim co napisałem rację.

2. Jaka jest różnice pomiędzy rozszerzeniami dedykowanymi dla Maliny (GPIO/HAT*) a rozszerzeniami Grove podpinanymi pod ich Base Shild'a?
Które rozszerzenia są lepsze/bardziej uniwersalne/polecane? - na co się zdecydować?

3. Czy jest możliwość by rozszerzenia dedykowane GPIO/HAT* podpiąć również do Arduino?

* Zakładając, że to jest to samo, jeśli jednak są to dwie różne rzeczy to chciałbym wiedzieć jak to będzie w przypadku GPIO oraz HAT.

[deshipu]

GPIO to skrót od "general purpose input output", czyli "wejście/wyjście ogólnego przeznaczenia" i oznacza wyprowadzoną nóżkę (lub nóżki), którymi można programowo sterować.

Określenie "shield" pochodzi ze świata Arduino i nazwane tak zostały płytki, które pasują do standardowych wyprowadzeń Arduino tak, że wystarczy je tylko podłączyć, wgrać przykładowy program i ma działać.

HAT to oficjalny standard opublikowany przez Raspberry Pi Foundation, według którego mają działać takie "shieldy" ale nie dla Arduino, a dla Raspberry Pi. Jest tam postawione kilka wymogów, między innymi udostępniona przez piny GPIO pamięć, w której jest zapisana konfiguracja niezbędna do działania takiego rozszerzenia. Specyfikacja jest dostępna tutaj: https://github.com/raspberrypi/hats Fundacja zastrzegła sobie, że nazwę HAT mogą nosić tylko i wyłącznie rozszerzenia spełniające ten standard.

pHAT to HAT dla Raspberry Pi Zero — zazwyczaj mniejszy wymiarami, ale oczywiście tak samo będzie działać ze zwykłą maliną.

Z elektrycznego punktu widzenia nie ma żadnego znaczenia czy coś podłączysz bezpośrednio do wyprowadzeń, czy też przez jakieś gniazdko w rodzaju Grove.

Większość rozszerzeń do Raspberry Pi można z powodzeniem można także podłączyć do Arduino, pod warunkiem, że wie się które piny do czego służą i napisze się odpowiedni program do ich kontrolowania. Oczywiście istnieją wyjątki, które używają kamery, złącza USB czy wymagają dużej ilości pamięci dla swojego programu — wtedy ma to mniejszy sens.

 

Edytowano Kwiecień 12, 2020 przez deshipu

[Elvis]

Nie do końca się zgodzę z ostatnim punktem, czyli podłączaniem modułów dla Arduino do Raspberry i odwrotnie. Trzeba pamiętać, że Arduino używa najczęściej zasilania oraz sterowania 5V, co jest zabójcze dla Raspberry Pi, które pracuje przy 3.3V. Więc niektóre moduły faktycznie będą działać, ale wiele może nie tylko nie działać, ale nawet uszkodzić układ.

[deshipu]

2 godziny temu, Elvis napisał:

Nie do końca się zgodzę z ostatnim punktem, czyli podłączaniem modułów dla Arduino do Raspberry i odwrotnie. Trzeba pamiętać, że Arduino używa najczęściej zasilania oraz sterowania 5V, co jest zabójcze dla Raspberry Pi, które pracuje przy 3.3V. Więc niektóre moduły faktycznie będą działać, ale wiele może nie tylko nie działać, ale nawet uszkodzić układ.

Napisałem, że trzeba wiedzieć co się robi. Istnieją (jak to będzie po polsku?) przełączniki poziomu logicznego.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[FlyingDutch]

2 godziny temu, deshipu napisał:

Napisałem, że trzeba wiedzieć co się robi. Istnieją (jak to będzie po polsku?) przełączniki poziomu logicznego.

Cześć,

chyba chodziło o "konwertery poziomów logicznych" 😉

Pozdrawiam

[szakal11]

@deshipu Dzięki za odpowiedź, dokładnie takich informacji potrzebowałem 🙂.

 

14 godzin temu, deshipu napisał:

Z elektrycznego punktu widzenia nie ma żadnego znaczenia czy coś podłączysz bezpośrednio do wyprowadzeń, czy też przez jakieś gniazdko w rodzaju Grove.

A jak wygląda to z praktycznego punktu widzenia? Lepsze są rozszerzenia dedykowane czy Grove? Z tego co rozumiem to wymieniając Shielda z RPi na Arduino wszystkie czujniki mogę w ten sposób łatwo podpiąć pod jedno i drugie. Z podpinaniem czujników w standardzie HAT/pHAT do Arduino jest tak jak myślałem "problem" z dostosowaniem pinów (trzeba je podpiąć odpowiedni, "nasadzenie" odpada) plus doprowadzić zasilanie o odpowiednim napięciu.

Już nie jest to mi potrzebne do zakupu, ale zastanawiam się z ciekawości (i nie mogę znaleźć informacji na ten temat), jak działają rozszerzenia złącza GPIO dla RasperryPi, czyli podpinam HATa pod GPIO na RPi i mam do dyspozycji np 3 x GPIO. Teraz teoretycznie pod jednym pinem mogę mieć podpięte 3 różne czujniki/rozszerzenia. Zastanawiam się jak to działa, domyślam się, że może chodzić o modulację sygnału pod każde rozszerzenie lub obniżenie częstotliwości tej "magistrali" tak by 1/3 czasu komunikowała się z jednym urządzeniem. Może nawet zamiast gotowej odpowiedzi, byłbyś w stanie podpowiedzieć gdzie szukać takich informacji - myślę, że będzie to owocowało na przyszłość, w obecnej chwili dopiero wchodzę w ten świat i nawet nie znam dobrego źródła choćby takich informacji.

[ethanak]

Poczytaj sobie o I2C i SPI.

Co do czujników i innych różności podpinanych do GPIO malinki - wszystko zależy od tego, co masz zamiar podpiąć.

 

[szakal11]

Dzięki wielkie, tak myślałem, że to o to będzie chodziło 😉.

Co do tego co chcę podpiąć to sam nie wiem, nie mam obecnie w planach budowania niczego konkretnego, raczej pobawienie się. Na początek myślałem o zakupie:

• czujników światła, wilgotności, temperatury, może żyroskopu
• kamery
• jakieś servo lub sterownik silników
• prawdopodobnie jakiś prosty wyświetlacz
• no i oczywiście jakieś diody
• zastanawiam się jeszcze nad modułem przekaźnika do sterowania większym silnikiem

[ethanak]

• Kamera ma dedykowane wejście;
• Serwa i silniki mają swoje drivery (np. przelotowe na I2C, w inne się nie pchaj);
• Wyświetlacz podłączasz do tych samych pinów I2C które używają drivery (w przypadku I2C) lub do SPI. Zależy od wyświetlacza.
• Diody (malutkie) możesz podłączyć bezpośrednio lub (większe) przez driver PWM (ten sam co do serw, albo przynajmniej taki sam);
• Serwa na upartego możesz podłączyć bezpośrednio do malinki, ale efekt nie jest specjalnie zachwycający. Możesz poszukać hasła "servoblaster";
• Moduł przekaźnika podpinasz do jakiegokolwiek wolnego wyjścia na GPIO.
• Czujniki - musisz sprawdzić, który się nadaje (np. nie nadają się czujniki analogowe).

 

[szakal11]

Co do czujników. Kupując na botland zcujniki GPIO/HAT do maliny zgaduję, że wszystko zadziała, to samo z czujnikami Grove? O sprawdzaniu czy czujniki się nadają miałeś na myśli w przypadku kupowania jakiś customowych czujników będę mógł je podpiąć i używać w malinie?

[deshipu]

Jak chcesz sterować silnikiem, to też niekoniecznie musi to być przekaźnik — możesz też użyć sterownika silników, wtedy masz kontrolę nad prędkością i kierunkiem obrotów. Zależy co chcesz robić, oczywiście.

[szakal11]

Na razie konkretnego pomysłu brak. Chcę się poznać możliwości jakie dają poszczególne sterowniki/rozszerzenia. Na początek myślę o "zbudowaniu" wskaźnika wyświetlania wilgotności powietrze, potem może czujnik wilgotności wody + automatyczne podlewanie rośliny (tylko muszę jakąś kupić 😛 ), a dalej się zobaczy (myślę, też o czymś z wykrywaniem ruchu przez kamerę oraz czujnikami odległości). To takie dwa pomysły na początek do zrealizowania na zasadzie: złożyć, pobawić się kilka dni, rozłożyć i zabrać się za następne.

Na dniach chciałbym ustalić jakąś już konkretniejszą listę rzeczy jakie chce kupić, czy mogę ją tutaj wkleić z linkami do sklepu botland do "weryfikacji" czy nie pominąłem czegoś obowiązkowego lub bardzo przydatnego o czym nie wiem dopóki nie zacznę pracować z maliną?

[szakal11]

Oto co chcę kupić na początek swojej przygody:

• grove-base-kit-dla-raspberry-pi-zestaw-dla-poczatkujacych
• zestaw-przewodow-polaczeniowych-20cm-3-x-40-szt-m-m-z-z-m-z
• modul-protopi-plus-rozszerzenie-raspberry-pi-do-plytki-stykowej-tasma
• zestaw-elementow-elektronicznych-plytka-stykowa-830-830-elementow
  Nie wszystko mi się prawdopodobnie przyda, ale wiele rzeczy z zestawu - jak płytka stykowa, moduł zasilający, zamierzałem i tak kupić, a dodatkowe kable diody, kondensatory przydadzą się jak będę chciał się pobawić. Generalnie diody jakieś miałem i tak dokupić później i tak.
• forbot-zestaw-edukacyjny-z-raspberry-pi-4b-2gb-kurs-on-line

Na pewno brakuje mi:

• zasilacz do modułu zasilającego płytkę stykową
• miernika
• lutownicy

Na razie lutownica mi nie będzie potrzebna, a miernik jakiś prawdopodobnie znajdę. Teraz jeszcze na pewno chciałbym kupić jakiś zasilacz tylko bardziej uniwersalny - taki który ma odpinany kabel i można podpiąć do niego kable z różnymi wyjściami.

Największe wątpliwości mam jednak do ostatniego zestawu (tego z Raspberry Pi). Powodem jest to, że nie wszystko w nim mi pasuje lub nie wszystko potrzebuję - z drugiej strony nie wszystko mam od ręki (karta pamięci, czytnik, zasilacz). Natomiast nie potrzebuję kabla eth, hdmi czy płytki stykowej która jest w tym zestawie słaba. Zasilacza nie mam takiego, który nadawałby się do R-Pi (jedynie ładowarka od telefonu na usb-c 5V/2A), a ten z zestawu średnio mi się widzi. Podobnie średnio mi się widzi karta pamięci i czytnik - wolałbym kupić coś konkretniejszego (wiadomo w zestawach lądują budżetowe rzeczy). Nadmiarowe będą również elementy elektroniczne i przewody (które kupuję w ramach innego zestawu). Niestety jak chciałem kupić pozostałe elementy osobno to np.  kamera do R-Pi nie jest dostępna.
Zastanawiam się czy jest sens rozbijać ten zestaw.

Co myślicie o tej liście zakupów? Może coś jeszcze warto dołożyć co ułatwi pracę i naukę? Albo może jest coś co warto wziąć bo zwiększy możliwości zabawy?

Ogólnie chciałem na taki podstawowy zestaw przeznaczyć 600zł, w tej chwili przekroczyłem tą kwotę o ~80zł, ale jestem w stanie tyle dołożyć. Wkrótce będę chciał dokupić jakiś sensowny miernik, a w późniejszym czasie lutownicę i akcesoria do lutowania (prawdopodobnie kolejne 600zł).

Moim celem nie jest tylko nauka RPi i programowania. Chcę zgłębić temat embedded i programowania RPi w C/C++ tak by potem poeksperymentować z programowaniem w Rust (dojście do tego eksperymentu jest na ten moment dla mnie celem). Raczej nie zamierzam używać Pythona do programowania RPi - być może na samym początku w celu zapoznania się z środowiskiem lub szybkiego prototypownia jakiś prostych układów.

Edytowano Kwiecień 26, 2020 przez szakal11

[Treker (Damian Szymański)]

@szakal11 jeśli chodzi o ostatni produkt, czyli nasz zestaw to jest on dedykowany dla osób, które chcą poznać Raspberry Pi od podstaw z naszych dwóch kursów. Jeśli nie masz zamiaru z nich korzystać to możesz sobie skompletować coś innego 🙂 Z drugiej strony mam wrażenie, że jak na pierwsze zakupy to planujesz zamówić bardzo dużo, bo szybko może się okazać, że wcale czegoś z tej listy nie potrzebujesz. W naszym zestawie jest mała płytka stykowa, przycisk, dioda, termometr, więc od razu dasz radę też przetestować jak działa podłączanie zewnętrznej elektroniki do malinki. Ja bym zaczął od samego zestawu do kursu lub nawet samej malinki, aby się nie pobawić trochę - nawet po kilku dniach testów w praktyce już sam szybko stwierdzisz czy na pewno potrzebujesz tych dodatków. Unikniesz wtedy zbędnych kosztów.

15 godzin temu, szakal11 napisał:

Podobnie średnio mi się widzi karta pamięci i czytnik - wolałbym kupić coś konkretniejszego (wiadomo w zestawach lądują budżetowe rzeczy).

Czytnik, jak czytnik - każdy działa w tym przypadku tak samo. Karty, które dodajemy do zestawów są standardowymi kartami, które używa się do RPi, nie ma potrzeby używania innych kart (nie zobaczysz żadnej różnicy).

[szakal11]

Dzięki za odpowiedź i tak masz rację, zestaw na pewno wydaje się za duży. Jednak wynika to z tego, że z elektroniką już miałem do czynienia kilka razy w praktyce, więc w praktyce podstawy już liznąłem. Co do kursów już niektóre lekcje wcześniej przeglądałem i nie są one dla mnie czymś nowym, jakimś zaskoczeniem. Wiadomo nie znam bibliotek RPi, ale to jest normalne jak wchodzi się w nowe środowisko developerskie.

Jestem też świadom, że nie wykorzystam tego wszystkiego (zwłaszcza czujników Grove) w jakimś projekcie jaki zacznę robić. Jednak chciałbym sam w praktyce podłączyć i oprogramować różne rodzaje czujników by nabrać wprawy i doświadczenia w pracy z różnymi rozszerzeniami.

Są rzeczy jak moduł ProtoPi Plus które nie są obowiązkowe, ale na pewno usprawnią i ułatwią pracę, nie kosztuje to wiele, a jak już mam zamawiać to w jednej przesyłce bo za 3 miesiące okaże się, że 50zł pójdzie na przesyłki 😉

@Treker jeśli można to prosiłbym o pomoc w doborze zasilacza do Moduł zasilającego do płytek stykowych MB102. Przymierzam się do: https://botland.com.pl/pl/zasilacze-dogniazdkowe/1445-zasilacz-impulsowy-redox-12v5a-wtyk-dc-5521mm.html lub https://botland.com.pl/pl/zasilacze-dogniazdkowe/7356-zasilacz-impulsowy-mw-power-12v5a-wtyk-dc-5521mm-5902135122631.html