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gca1-pi01-de

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gca1-pi01-de [2023/04/30 00:47] (current) – created - external edit 127.0.0.1
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 +====== GCA-PI01  Raspberry Pi HAT (Hardware Attached on Top) ======
 +[[:german|{{  rocrail-logo-35.png}}]][[:rocnet:rocnetnode-de|{{ :rocnet:rocnet-hw.png}}]]
 +[[:german|Inhalt]] -> [[:hardware-de|Hardware]] -> [[:hardware-de#raspberry_pi_rocnet|GCA-RasPi]]
 +  * [[rocnet:rocnet-prot-de|RocNet-Protokoll]] | **[[:rocnet:rocnetnode-de|RocNetNode]]**
 +    * [[:rocnet:rocnetnode-hwsetup-de|RocNetNode  Einrichtung]] | [[:rocnet:rocnetnode-setup-de|RocNetNode Konfiguration]] | [[:rocnet:rocnetnode-img-de|Installations-Paket]]
 +      * [[:raspi:raspi-dev-en|RasPi as Rocrail server (en)]]
 +    * **[[:gca1-pi01-de|GCA-PI01]]** | [[:gca_pi02-de|GCA-PI02]]  | [[:gca-pi03-de|GCA-PI03]] | [[:GCA-PI04-de|GCA-PI04]] | [[:gca-pi05-de|GCA-PI05]] | [[:gca-pi06-de|GCA-PI06]] | [[:GCA-PI07-de|GCA-PI07]] | [[:GCA-PI08-de|GCA-PI08]] | [[:gca107-de|GCA107 Mehrzweck-Relais-Baugruppe]] | [[:rocnet:rocdisplay-de|RocDisplay]] | [[:rocnet:fastclock-de|Modellzeituhr]] | [[:rocnet:rocnetnode-led-de|LED-Treiber Pi08]]
 +    * [[:rocnet:faq-de|FAQs]]
 +    * [[:rocnet:sw-servo-setup-de|Servo-Weiche mit Herzstück-Polarisierung]]
 +    * [[:wiki:user:minou65:rocnetnode-epseak-de|Einstellung ESpeak]] | [[:wiki:user:minou65:soundrocnode|Einstellung Sound]] \\
 + \\
 +\\
  
 +
 +^Von Peter Giling^
 +[[http://raspberrypi.org|“Raspberry Pi" ist ein Markenzeichen der "Raspberry Pi Foundation".]]\\
 +\\
 +
 +===== Das reale Teil =====
 +|  {{:gca:gca-pi01_pict03.jpg?300}}  |{{:rocnet:raspi-pi01.png?0x200}}  |  {{:rocnet:raspi-plus-pi01.png?0x200}}  |
 +|  Eine schöne und einfach zu montierende Platine ist jetzt erhältlich . \\ Es werden keine SMD-Bauteile verwendet.  |  Der Pi01 auf dem Raspberry Pi B montiert.  |  Der Pi01 auf dem Raspberry Pi B+ montiert.  |
 +
 +\\
 +
 +===== Beschreibung=====
 +Alle GCA-Schnittstellen-Module, wie GCA76, GCA77, GCA93, GCA136 und viele andere, können auch an den Raspberry PI adaptiert werden.\\
 +Der IC-Anschluss des Raspberry Pi ist für diesen Zweck mehr als ausreichend um bis zu 128 Ein-/Ausgangs-Leitungen zu erhalten.\\
 +Diese kleine Platine bietet den Anschluss für die Verbindung zwischen Raspberry Pi und den GCA-PI02-Platinen.\\
 +Die Verbindung zwischen diesen Platinen erfolgt entweder mit RJ12- oder RJ45-Ethernet-Kabeln, einfach durch Auawahl der richtigen Steckverbinder.\\
 +Alle anderen Anschlüsse auf dem Raspberry Pi bleiben zugänglich.\\
 +Zusätzlich befindet sich für zukünftige Erweiterungen mit seriellen Verbindungen ein 4pol. Steckverbinder auf der Platine.
 + \\
 +=====Unterstützte Raspberry Pis=====
 +  * Model 1, 2 und 3
 +  * Zero
 +//Raspberry Pi 4 wird z.Zt. nicht unterstützt.//\\
 +
 + \\
 +
 +===== I2C-System =====
 +I2C ist grundsätzlich für die Kommunikation zwischen ICs, die zusammen auf der gleichen Platine sind, entwickelt worden.\\
 +Deshalb sollte gemäß den Spezifikation die gesamte Länge aller SDA- u. SCL-Leitungen nicht länger als 1 Meter sein.\\
 +Diese 1-Meter-Grenze ist sehr streng, was bedeutet, dass einige Zentimeter (oder sogar wenige Zoll) länger ein Problem sein können. \\
 +Es ist wichtig zu wissen, dass dieser 1 Meter ALLE RocNet-Kabel in diesem lokalen RocNet-Netzwerk ZUSAMMEN bedeutet, die von einem Raspberyy Pi gesteuert werden. \\
 +Dieses System wird mit zusätzlichen Leitungstreibern hergestellt, wodurch eine Gesamtlänge von einigen Metern mehr möglich wird. \\
 +Jede Platine ist mit einer zusätzlichen I2C-Bus-Erweiterung (Extender) P82B715 versehen und mit einem "low drop"-Spannungsregler((Ermöglicht eine nur kleine Differenz zwischen ein- u. Ausgangs-Spannung)), um 3,3V verfügbar zu haben.\\
 +Dieser Regler macht es überflüssig, die 3,3V vom RasPi zu transportieren, was mehr Nach- als Vorteile hätte.\\
 +Der Regler erübrigt es, die von 3,3 V vom Raspi zu übernehmen, was mehr Probleme als Gewinn bringen könnte. \\
 +Es ist aber auch wichtig zu wissen, dass die Versorgung über das RocNet-Kabel nur 5 Volt beträgt. \\
 +Die Länge des Kabels könnte für das I2C-Netzwerk selbst in Ordnung sein, aber sicherlich NICHT für die Versorgung mit diesem Kabel. \\
 +Schon mit wenig Kabellänge reduzieren sich diese 5 Volt sehr schnell, was das System instabil macht. \\
 +Sowohl RJ12-Flachkabel als auch RJ45-Ethernet-Kabel sind NICHT für die Stromversorgung vorgesehen. \\
 +Die Schlussfolgerung hier ist also, nur sehr kurze Kabel mit einer Gesamtlänge (alle Kabel zusammen!) Von 2 bis 3 Metern mit einem Raspberyy PI zu verwenden. \\
 +Der zusätzlich verfügbare GCA_PI06 liefert genügend Strom, misst diese Spannung jedoch immer an den entfernten Enden dieses RocNet-Netzwerks. \\
 +Sobald die Spannung dort (bei laufendem System) auf unter 4,8 Volt abfällt, ist sie bereits zu niedrig. \\
 +Wenn mehr E/A benötigt werdeen, sind mehrere Raspberry Pi-Compter mit eigener Versorgung erforderlich. \\
 +Raspberry Pi-Computer sind mit dem Ethernet-Netzwerk verbunden, und in diesem Ethernet-Netzwerk gibt es nur Signale ohne Stromversorgung. \\
 +
 +RocNet ist kein "billiges Netzwerk", das CAN oder Ethernet ersetzt. Wenn Ideen in diese Richtung gehen, aollten sie bitte überdacht werden. \\
 +
 +Weitere Informationen zur Kabellänge mit dem Leitungstreiber finden sich unter **http://www.nxp.com/documents/application_note/AN10658.pdf** \\
 +
 +===== Hardware =====
 +====Platinen/Bausätze====
 +  * [[:gca:gca-index-de#raspberry_pi_rocnet_platinen_und_bausaetze|Raspberry Pi Platinen und Bausätze]]
 +====Dateien====
 +|{{:gca:gca_pi01_v1-2_sch.pdf|Die Schaltung}}  |
 +|{{:gca:gca_pi01_v1-2_pcb.pdf|Die Platine und Bauteilplatzierungen}}  |
 +|{{:gca:gca_pi01_parts.pdf|Die Materialliste}}  | \\
 +^ Hinweis: Es werden nur komplett bestellte Bausätze unterstützt! ^
 +
 +===== LED-Funktionen =====
 +^  Led1 (grüne LED)  ^  ^
 +|  AUS  |  Programm im Raspi läuft nicht  \\  oder keine Spannung am PI01  |  
 +|  langsam blinkend  |  Normale Funktion  |
 +|  schnell blinkend  |  Taster wurde länger als 5 Sek. gedrückt,  \\  Raspi bricht Programm ab.  |
 +\\
 +
 +^  Led2 (rote LED)  ^  
 +|  Blinkt, wenn die Anzeige-Schaltfläche im RocNet-Dialog betätigt wurde.  |\\
 +
 +===== Taster =====
 +Wird PB1 für länger als 5 Sek. gedrückt, wird das RocNet-Programm auf dem Raspberry Pi abgebrochen.\\ 
 + \\
 +===== Steckbrücke J1 =====
 +Die Steckbrücke J1 nur stecken, wenn die 5V Stromversorgung für den Raspberry Pi über den RJ12-Anschluss kommt. (Pi06)\\
 +Unbedingt sicherstellen, dass keine externe Stromversorgung am Raspberry Pi angeschlossen ist.\\
 + \\
 +===== Stift-Zuordnung für RJ12/RJ45-Anschluss =====
 +\\
 +^  RJ12  ^   RJ45  ^  ^ 
 +|  Stift-Nr.  |  Stift-Nr.  |  Funktion  |
 +|  -  |  1  |  GND  |
 +|  1  |  2  |  +5V  |
 +|  2  |  3  |  SCL  |
 +|  3  |  4  |  GND  |
 +|  4  |  5  |  SDA  |
 +|  5  |  6  |  GND  |
 +|  6  |  7  |  +5C  |
 +|  -  |  8  |  GND  |
 +\\
 +\\
 +
 +===== RS232 an S1=====
 +Wird der Rocnetnode-Installer verwendet, wird das ''/dev/ttyAMA0''-Gerät an Anschluss S1 automatisch von der Verwendung als Terminal befreit.
 +  * Siehe: **[[rocnet:rocnetnode-build-en#raspberry_pi_and_the_serial_port|Raspberry Pi and the Serial Port]]**
 +
 +^ S1 Stift-Zuordnung ^^
 +|  1  |  +5V  |
 +|  2  |  GND  |
 +|  3  |  Tx  |
 +|  4  |  Rx  | 
 +\\
 +
 +====Raspberry Pi 3====
 +Um das Gerät ''/dev/ttyAM0'' zu aktivieren, sind folgende Schritte erforderlich:
 +===Serielle TTY deaktivieren===
 +Standardmäßig wird ''/dev/ttyAM0'' für TTY-Kommunikation verwendet; Terminal-Anschluss:
 +<code>
 +crw--w---- 1 root tty     204, 64 Feb  9 08:18 /dev/ttyAMA0
 +</code>
 +Aber dieser Modus ist für normale serielle Kommunikation nicht verwendbar und muss so eingestellt sein:
 +<code>
 +crw-rw---- 1 root dialout 204, 64 Feb 10 10:47 /dev/ttyAMA0
 +</code>
 +Den seriellen TTY auf der Schnittstellen-Registerkarte (Interfaces) deaktivieren (Disabled):\\
 +{{:raspi:raspi-config-interfaces-en.png}}\\
 +In der ''/boot/config.txt'' UART aktivieren und Bluetooth deaktivieren :\\
 +<code>
 +enable_uart=1
 +dtoverlay=pi3-disable-bt
 +dtoverlay=pi3-miniuart-bt
 +</code>
 +Falls die ''/boot/cmdline.txt'' den Text **''console=serial0,115200''** enthält, muss dieser Text aus dieser Datei entfernt werden.
 +<code>
 +dwc_otg.lpm_enable=0 console=serial0,115200 console=tty1 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes rootwait quiet splash plymouth.ignore-serial-consoles
 +</code>
 +> Beide Dateien können nur durch den Super-User editiert werden: ''sudo vi /boot/config.txt''
 +
 +====RFID====
 +Ein RFID-Reader kann am seriellen Port mit der folgenden Hardware angeschlossen werden:
 +  * __**[[:gca_rfid-de|GCA-RFID]]**__
 +  * __**[[:gca41-de|GCA41 Arduino Nano Shield RFID-Schnittstelle für RC522]]**__ 
 +
 +
 +
 +<html><!--
 +{{:raspi:rfid-pi.png}}{{:raspi:pinlayout-id12la.png?400}}
 +\\
 +^ Bauteile ^^
 +| R1 | 1K |
 +| R2 | 2K2 |
 +| C4 | ELCO 10 µF 25V |
 + \\
 +^ RFID1 ^ ID-12LA ^
 +|  1  |  1  |
 +|  2  |  2, 11  |
 +|  3  |  9  |
 +--></html>
 + \\
 +
 +===== GPIO Stift-Anordnung =====
 +Der GCA-Pi01 muss an Stift 1-26 angeschlossen werden.\\
 +| :!: __Wenn der GCA-Pi01 falsch platziert wird, kann das den Raspberry Pi beschädigen.__ (Beide Modelle.)| \\
 + \\
 +
 +^ Modell B ^ Modell B+ ^
 +|  {{http://elinux.org/images/2/2a/GPIOs.png?0x400}}  |  {{:raspi:bplus-gpio.png?0x400}}  |
 +|  http://elinux.org/RPi_Low-level_peripherals  |  http://www.raspberrypi.org/product/model-b-plus/  |
 +
 + \\
 +==== Stift 1 ====
 +Das weiße Quadrat auf der Pi01-Platine markiert Stift 1:
 +^ GCA-Pi01 ^ Raspberry Pi B+ ^
 +| {{:gca:gca-pi01-pin1.jpg}} |  {{:gca:raspi-plus-pin1.jpg}} | 
 +**Unbedingt sicherstellen, dass der Pi01 Stift1 auf dem Raspberry Pi GPIO Stift 1 steckt, bevor die Spannung eingeschaltet wird.**\\
 +(Besser doppelt prüfen.)\\