SINT JORISINSTITUUT RASPBERRY PI. Karl

Transcriptie

1 SINT JORISINSTITUUT RASPBERRY PI Karl

2 1 Opbouw 1.1 Layout 1.2 Specificaties CPU: RAM: Storage: Graphics Screen: Audio: Broadcom BCM2835 SoC (700MHz) 256MB (shared with GPU) SD / MMC/ SDIO card slot to boot and for storage. No built-in hard disk or solid state drive. Dual-core VideoCore IV GPU HDMI and Composite video out HDMI, 3.5mm audio port Ports: 2 onboard USB2 slots (which share a single USB 2 connection), SD card slot, 10/100 Ethernet Size: Power: Weight: 86 x 54 x 17 (width, depth, height) 2W (idle), 3W (peak) 45g 1/44 SWP woensdag 5 juni 2013

3 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 Installeren van image Stop de SD card in de pc. Download diskimage en installeer 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 SWP woensdag 5 juni 2013

4 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 Installeren van Putty Installeer putty via Installeren van WINSCP Installeer WinSCP via Installeer Xming Installeer Xming via 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: De volgorde van de verschillende programma s is wel van belang. 3/44 SWP woensdag 5 juni 2013

5 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 SWP woensdag 5 juni 2013

6 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 SWP woensdag 5 juni 2013

7 1. Voeg uw IP adres in 2. Username = pi password=raspberry 3. Fileprotocol=SFTP 4. 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 Installeren van Xming Nadat je het gedownload hebt installeer je de software. Nadien configureer je de software door op Windows Start te drukken Program files XMing Xlaunch Je krijgt dan het volgend scherm en selecteer start a program 6/44 SWP woensdag 5 juni 2013

8 Typ op de raspberry sudo startlxde 7/44 SWP woensdag 5 juni 2013

9 En sla de instellingen op 8/44 SWP woensdag 5 juni 2013

10 Instellen putty Na putty te hebben opgestart en de verbinding te hebben gelegd Typ startlxde 9/44 SWP woensdag 5 juni 2013

11 Je krijgt dan de grafische omgeving van de raspberry.. 10/44 SWP woensdag 5 juni 2013

12 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 mask> network <network address> broadcast <broadcast IP address> gateway <gateway IP address> 11/44 SWP woensdag 5 juni 2013

13 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 SWP woensdag 5 juni 2013

14 4 Enkele belangrijke Linux-commando s Sudo s Maakt uzelf superuser lsusb controle erkend usb lsmod controle drivers iwlist wlan0 scan controle draadloos netwerk sudo /etc/init.d/networking restart netwerk opnieuw opstarten dmesg nakijken of drivers geladen zijn ifconfig a vgl met windows command ipconfig 13/44 SWP woensdag 5 juni 2013

15 5 Werken met GPIO raspberry 5.1 Voorbeeld We willen het volgende aansturen De raspberry heeft de volgende configuratie 14/44 SWP woensdag 5 juni 2013

16 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 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 SWP woensdag 5 juni 2013

17 typ cd wiringpi typ git pull origin typ cd wiringpi typ./build Tweede mogelijkheid 1. Download de bibliotheek bij 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 Bepaal de status van een in/uitgang typ gpio g mode 17 out typ gpio g mode 17 in Maak van GPIO 17 een uitgang Maak van GPIO 17 een ingang Schrijven naar een pin typ gpio g write 17 1 Zet spanning op uitgang GPIO 17 typ gpio g write 17 0 Schakel spanning af op GPIO Lezen van een ingang typ gpio g read 17 Lees de toestand van ingang GPIO 17 typ gpio readall Alle ingangen lezen Handleiding typ man gpio Handleiding 16/44 SWP woensdag 5 juni 2013

18 5.5 Gebruik van wiringpi in andere programmeertalen 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 SWP woensdag 5 juni 2013

19 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 #include <wiringpi.h> Initialiseren van WiringPi int wiringpisetup (void) ; Gebruik van het gewoon schema int wiringpisetupgpio (void) ; Gebruik van GPIO nummering int wiringpisetupsys (void) ; Directe aansturing void pinmode (int pin, int mode) ; Bepaalt de status van een in/uitgang void digitalwrite (int pin, int value) ; Plaatst de uitgang HIGH of LOW (1 or 0) void digitalwritebyte (int value) ; Schrijft een bit naar de uitgangen void pwmwrite (int pin, int value) ; Alleen only pin 1 (BCM_GPIO 18) supports PWM int digitalread (int pin) ; Leest een ingang void pullupdncontrol (int pin, int pud) ; Stuurt de weerstand van de BCM2835 pwmsetmode (int mode) ; Aansturen van de PWM module pwmsetrange (unsigned int range) ; Register; standaard 1024 pwmsetclock (int divisor) ; Deling van de clock 18/44 SWP woensdag 5 juni 2013

20 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) ; int wiringpiisr (int pin, int edgetype, void (*function)(void)) ; 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 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 SWP woensdag 5 juni 2013

21 Runnen van een py script Typ sudo python script.py Gebruik maken van scratch Downloaden van bibliotheek Typ sudo wget O /boot/install_scratch_gpio2.sh Installeer de bibliotheek Typ sudo /boot/install_scratch_gpio2.sh Vb 20/44 SWP woensdag 5 juni 2013

22 Start scratch en programmer Inputs 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 woensdag 5 juni 2013

23 Het programma 22/44 SWP woensdag 5 juni 2013

24 6 Webiopi 6.1 Installeren typ wget tar.gz typ tar xvzf WebIOPi tar.gz typ cd WebIOPi 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 Default user is "webiopi" 23/44 SWP woensdag 5 juni 2013

25 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 SWP woensdag 5 juni 2013

26 6.3 Zelf een interface bouwen Voorbeeld <!DOCTYPE html PUBLIC " //W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" " <html> <head> <meta http equiv="content Type" content="text/html; charset=utf 8"> <meta name="viewport" content = "height = device height, width = 420, user scalable = no" /> <title>webiopi Demo</title> <script type="text/javascript" src="/webiopi.js"></script> <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 // functie van GPIO veranderen button= webiopi().setfunction(17,"out"); 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 // functie van GPIO veranderen 25/44 SWP woensdag 5 juni 2013

27 button= webiopi().setfunction(18,"out"); content.append(button); // append button to content div // create a GPIO 18 labeled button button = webiopi().creategpiobutton(18, "Veranda"); content.append(button); // append button to content div // functie van GPIO veranderen button= webiopi().setfunction(22,"out"); 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 button= webiopi().setfunction(23,"out"); content.append(button); // append button to content div // create a GPIO 23 labeled button button = webiopi().creategpiobutton(23, "Tuinpad"); content.append(button); // append button to content div // functie van GPIOveranderen button= webiopi().setfunction(24,"out"); content.append(button); // append button to content div // create a GPIO 23 labeled button button = webiopi().creategpiobutton(24, "Tuinhuis"); content.append(button); // append button to content div // functie van GPIOveranderen 26/44 SWP woensdag 5 juni 2013

28 button= webiopi().setfunction(25,"out"); content.append(button); // append button to content div // create a GPIO 23 labeled button button = webiopi().creategpiobutton(25, "Oprit"); content.append(button); // append button to content div }); </script> <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 SWP woensdag 5 juni 2013

29 #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 SWP woensdag 5 juni 2013

30 #gpio24.low { background color: Green; } #gpio24.high { background color: Red; } #gpio25.low { background color: Green; } #gpio25.high { } background color: Red; </style> </head> <body> <div id="content" align="center"></div> </body> </html> En dan krijg je 29/44 SWP woensdag 5 juni 2013

31 Info hierover zie: 30/44 SWP woensdag 5 juni 2013

32 7 PiFace 7.1 Opbouw PiFace 31/44 SWP woensdag 5 juni 2013

33 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 JP 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 SWP woensdag 5 juni 2013

34 7.3 Installeren software 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 I bash 7.4 Besturen via piface-emulator 33/44 SWP woensdag 5 juni 2013

35 7.5 Besturen via scratch 1 Start de handler Download de software typ git clone 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 /l/scratch project for piface demo 34/44 SWP woensdag 5 juni 2013

36 7.6 Besturen via C Installeren De module om via c te programmeren kan je vinden op Eenvoudig programma Een voorbeeld van een eenvoudig programma $ cat piface_program.c #include <libpiface 1.0/pfio.h> 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 Functies pfio_deinit() pfio_digital_read(pin_number) pfio_digital_write(pin_number, value) pfio_get_pin_bit_mask(pin_number) pfio_get_pin_number(bit_pattern) pfio_init() pfio_read_input() pfio_read_output() pfio_write_output(data) 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 0b ; 3 0b Geeft de laagste bitnummer 0b ; 0b Initialiseren van de interface 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 SWP woensdag 5 juni 2013

37 7.7 Besturen via Python Een uitgang besturen import piface.pfio as pfio pfio.init0 pfio.digital_read(1) 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 SWP woensdag 5 juni 2013

38 sleep(1) Ingang lezen import piface.pfio as pfio pfio.init0 pfio.digital_read(1) 37/44 SWP woensdag 5 juni 2013

39 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 SWP woensdag 5 juni 2013

40 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 SWP woensdag 5 juni 2013

41 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 SWP woensdag 5 juni 2013

42 8.4 Gebufferde uitgangen 41/44 SWP woensdag 5 juni 2013

43 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 /l/assembled gertboard user manualwith schematics?icid=gertboard techdoc 42/44 SWP woensdag 5 juni 2013

44 Inhoud 1 Opbouw Layout Specificaties Installeren OS Downloaden image Installeren van image Opstarten Raspberry Installeren van Putty Installeren van WINSCP Installeer Xming Verbinding maken met de Raspberry Instellingen PuTTY Inloggen met WINSCP Verbinding maken met Xming Installeren van Xming Aanpassingen na de opstart Configuratie IP adres vastleggen Opvragen van ipconfig Enkele belangrijke Linux commando s Werken met GPIO raspberry Voorbeeld We installeren nu de software WiringPi Testen van wiringpi s installatie Gebruik van de software Bepaal de status van een in/uitgang Schrijven naar een pin Lezen van een ingang Handleiding Gebruik van wiringpi in andere programmeertalen Gebruik in c Gebruik in Python /44 SWP woensdag 5 juni 2013

45 5.5.3 Gebruik maken van scratch Webiopi Installeren Gebruik van de interface Zelf een interface bouwen PiFace Opbouw PiFace Hardwarefuncties Installeren software Besturen via piface emulator Besturen via scratch Besturen via C Installeren Eenvoudig programma Functies Besturen via Python Een uitgang besturen LED toepassing Ingang lezen Gertboard Layout Spanning zetten op de kaart GPIO s voor de kaart Gebufferde uitgangen /44 SWP woensdag 5 juni 2013