Guía de Configuración del Wedge Profesional de 40 Pines para Raspberry Pi

Introducción

El Pi Wedge de 40 pines pre-ensamblado es el nuevo miembro de nuestra familia Pi Wedge. Es una excelente forma de sacar esos molestos pines de la Pi a una protoboard para que puedan usarse fácilmente.

El Pi Wedge en una protoboard

Este Pi Wedge es compatible con miembros de la familia Pi con headers GPIO de 40 pines, incluyendo:

• Raspberry Pi Model A+
• Raspberry Pi Model B+
• Raspberry Pi 2 Model B

Adapta el conector GPIO de 40 pines en Pis recientes a un formato amigable para protoboard y reorganiza los pines por función similar. Además, los pines GPIO están ordenados ascendentemente.

Esta versión también viene totalmente ensamblada – ¡no se requiere soldadura!

El Pi Wedge, mostrado con una Pi B+.

Cubierto en Este Tutorial

• Antecedentes – Cómo surgió el Pi Wedge
• Montaje – Cómo conectar el FTDI, cable ribbon y protoboard
• Mapeo de Pines – Qué representa la serigrafía en el Wedge
• Niveles Lógicos y Alimentación – Información eléctrica sobre conexión a la Pi
• Algunos recursos adicionales

Antecedentes

En el proceso de desarrollar proyectos como el Twitter Monitor y Great American Tweet Race alrededor de la Raspberry Pi, descubrimos que teníamos dolores de crecimiento al intentar expandir la Pi en un prototipo que involucraba hardware externo.

Hay una Pi en algún lugar de este nido de ratas

La Raspberry Pi Model B+ tiene un conector de 40 pines que proporciona acceso a varias interfaces de comunicación, más GPIO y alimentación. Pero el conector no tiene etiquetado detallado, y la disposición nativa de pines es algo dispersa. Los pines usados para funciones similares no siempre están agrupados, y los pines de alimentación y tierra están entremezclados sin patrón obvio.

Los pines tampoco se traducen fácilmente a una protoboard sin soldadura. Nuestros primeros proyectos usaron un montón de cables jumper F-M que simplemente enchufábamos en el header. Implicaban mucho "movimiento de nido de ratas" cuando las cosas dejaban de funcionar.

Arranque Inicial

Además de los problemas físicos de usar el conector I/O, empezar con una Raspberry Pi B+ nueva siempre parece implicar una situación de gallina y huevo. Solo queremos hacer SSH, para poder usar la línea de comandos. Pero para hacer SSH, necesitamos saber su dirección IP… y por supuesto, la IP se aprende más fácilmente ejecutando ifconfig en la línea de comandos.

La Solución

Conoce el Pi Wedge de 40 Pines

El Pi Wedge B+ se conecta al conector GPIO de 40 pines, y saca los pines en una disposición y espaciado amigables para protoboard. Añade un par de condensadores de desacoplo en las líneas de alimentación, y facilita el proceso de puesta en marcha inicial – puedes enchufar un módulo FTDI Basic en el puerto serie.

Montaje

Contenido

El Pi Wedge Preensamblado viene con el PCB del Wedge y un cable ribbon de 40 pines.

Conexión

El cable ribbon de 40 pines se usa para conectar el wedge a la Pi. Este cable es polarizado. En el extremo del PCB del Pi Wedge, el diente del cable interfaccionará con la muesca en el header encamisado.

Insertando el cable ribbon

El header en la propia Pi B+ no tiene nada que ayude a garantizar la alineación. Tendrás que cuidar que se conecte correctamente. El pin 1 en la Pi está marcado con una esquina recortada en el rectángulo serigrafiado. El conector del cable ribbon está grabado con un pequeño triángulo (apenas visible) que marca el pin 1. El primer pin también está codificado en el cable, como las marcas rojas en la foto de abajo (aunque también puede ser otro color, como negro o azul oscuro).

Orientación correcta del pin-1

El conector FTDI también necesita alinearse correctamente. Asegúrate de hacer coincidir las marcas "grn" y "blk" en ambas placas.

Orientación correcta del FTDI-Basic 3.3V

En la siguiente sección, exploraremos cómo las señales de la Pi se mapean al Wedge.

Mapeo de Pines

Cambios con la B+

Cuando la Raspberry Pi Foundation introdujo la B+, expandieron el header GPIO de 26 a 40 pines. Estos cambios se han mantenido en la A+ y Pi 2 Model B. El conector añade nueve pines GPIO más plus los pines ID_SC y ID_SD para identificar periféricos externos, sobre los que puedes aprender más en nuestro tutorial de SPI e I2C.

Ubicación de Señales

El Pi Wedge reorganiza los pines I/O en la Pi, poniendo funciones similares en pines adyacentes. Las señales SPI, I2C y UART están todas agrupadas cerca unas de otras.

Agrupaciones Funcionales

Los pines están etiquetados, aunque las etiquetas son cortas para caber en el espacio disponible en el PCB. Los pines UART, SPI e I2C están marcados con sus funciones de bus de comunicación, pero también están disponibles como pines GPIO cuando se configuran en ese modo.

La siguiente tabla denota la asignación de señales en el Pi Wedge, incluyendo asignaciones periféricas y GPIO alternativas donde procede.

Wedge Silk	Python (BCM)	WiringPi GPIO	Nombre	Nombre	WiringPi GPIO	Python (BCM)	Wedge Silk
G17	17	0	GPIO17 (GPIO_GEN0)	GPIO18 (GPIO_GEN1)	1	18	G18
G16	16	27	GPIO16	GPIO19	24	19	G19
G13	13	23	GPIO13	GPIO20	28	20	G20
G12	12	26	GPIO12	GPIO21	29	21	G21
G6	6	22	GPIO06	GPIO22 (GPIO_GEN3)	3	22	G22
G5	5	21	GPIO05	GPIO23 (GPIO_GEN4)	4	23	G23
G4	4	7	GPIO04 (GPIO_GCLK)	GPIO24 (GPIO_GEN5)	5	24	G24
CE1	11	GPIO7 (SPI_CE1_N)	GPIO25 (GPIO_GEN6)	6	25	G25
CE0	10	GPIO8 (SPI_CE0_N)	GPIO26	25	26	G26
MOSI	12	GPIO10 (SPI_MOSI)	GPIO27 (GPIO_GEN2)	2	27	G27
MISO	13	GPIO09 (SPI_MISO)	GPIO03 (SCL1, I2C)	9	SCL
SCK	(no worky 14)	GPIO11 (SPI_CLK)	GPIO02 (SDA1, I2C)	8	SDA
RXI	16	GPIO15 (UART_RXD0)	GPIO0, ID_SC (I2C ID SC EEPROM)	31	IDSC
TXO	15	GPIO14 (UART_TXDO)	GPIO1, ID_SD (I2C ID SD EEPROM)	30	IDSD
5V	5V
3.3V	3.3V
GROUND	GROUND

Mapeo Pin-Función Pi Wedge B+

¡Atención! El pinout es con respecto al Pi Wedge. Si buscas el pinout con respecto al header de la Pi, consulta la tabla en el tutorial de Raspberry GPIO.

Niveles Lógicos y Alimentación

Niveles Lógicos

La Pi usa niveles lógicos de 3,3V, que no son tolerantes a 5V. Muchos dispositivos periféricos pueden funcionar a 3,3V, pero en caso de que necesites interconectar con dispositivos de 5V, usa un level shifter, como el breakout TXB0104.

Comunicaciones

Las señales en el header FTDI de 6 pines también están limitadas a niveles lógicos de 3,3V. Asegúrate de usarlo con un módulo FTDI de 3,3V, y no uno de 5V.

Alimentación

Entender la alimentación de la Pi es crítico para usarla con éxito, particularmente al integrarla en un sistema mayor.

La Raspberry Pi B+ es más eficiente que sus predecesoras, ya que reemplaza la antigua cadena de reguladores lineales con reguladores conmutados.

Los esquemas más recientes publicados son para la Raspberry Pi B+, y asumimos que la Pi2 model B y A+ son similares. Inspeccionando esos esquemas, vemos que 5V entra en la placa vía el conector J1 –es un conector micro USB, pero solo los pines de alimentación y tierra están conectados. Los 5V que vienen de este conector pasan por un fusible y un circuito de transistor que protege contra errores de polaridad de alimentación, luego continúan alrededor de la placa sin regulación adicional. Las conexiones de 5V en el Pi Wedge vienen directamente de esta línea.

En la B+, los 5V van a un regulador conmutado dual que los reduce aún más a 3,3V y 1,8V. El 3,3V regulado está presente en el conector I/O.

Hay varias estrategias de alimentación que pueden aplicarse en un despliegue de Pi, dependiendo de las necesidades generales y disponibilidad.

LEER MÁS INFO….. Guía de Conexión Preensamblado 40-pin Pi Wedge