预组装 40 针 Pi 楔形连接指南

简介

预组装的 40 针 Pi Wedge 是我们 Pi Wedge 系列的最新成员。这是将那些讨厌的 Pi 引脚拆到面包板上以便可以轻松使用的绝妙方法。

面包板中的 Pi 楔形

此 Pi Wedge 与带有 40 针 GPIO 接头的 Pi 系列成员兼容，包括

• 树莓派 A+ 型
• 树莓派 B+ 型
• 树莓派 2 B 型

它将最近 Pis 上的 40 针 GPIO 连接器调整为面包板友好的外形，并通过类似的功能重新排列针脚。此外，GPIO引脚按升序排列。

此版本也完全组装 - 无需焊接！

Pi Wedge，显示为 Pi B+。

包含在本教程中

• 背景 – Pi Wedge 是如何诞生的
• 组装 - 如何连接 FTDI、带状电缆和面包板
• 引脚映射 - 楔子上的丝印代表什么
• 逻辑电平和电源 - 有关连接到 Pi 的电气信息
• 一些额外的资源

​​背景

在围绕 Raspberry Pi 开发 Twitter Monitor 和 Great American Tweet Race 等项目的过程中，我们发现在尝试将 Pi 扩展为涉及外部硬件的原型时，我们遇到了一些成长的痛苦。

这个老鼠窝里有一个树莓派

Raspberry Pi B+ 型有一个 40 针连接器，可提供对多个通信接口以及 GPIO 和电源的访问。但是连接器没有详细的标签，原生的引脚排列有些散乱。用于类似功能的管脚并不总是组合在一起，电源和地管脚穿插在一起，没有明显的图案。

引脚也不会很容易转化为无焊面包板。我们的第一个项目使用了一堆刚插入接头的 F-M 跳线。当事情停止工作时，他们涉及很多“老鼠窝摇晃”。

引导

除了使用 I/O 连接器的物理问题外，开始使用全新的 Raspberry Pi B+ 似乎总是涉及先有鸡还是先有蛋的情况。我们只想通过 SSH 进入它，所以我们可以使用命令行。但是为了通过 SSH 连接到它，我们需要知道它的 IP 地址……当然，通过在命令行上运行 ifconfig 最容易获知 IP 地址。

解决方案

认识 40-Pin Pi Wedge

Pi Wedge B+ 连接到 40 针 GPIO 连接器，并以面包板友好的排列和间距断开针脚。它在电源线上添加了一对去耦电容器，并使初始启动过程更容易 - 您可以将 FTDI 基本模块插入串行端口。

组装

内容

预组装的 Pi Wedge 随附 Wedge PCB 和 40 针带状电缆。

连接

40 针带状电缆用于将楔块连接到 Pi。该电缆是极化的。在 Pi Wedge PCB 端，电缆上的齿将与带护罩的接头中的凹口连接。

插入带状电缆

Pi B+ 上的标头本身没有任何东西可以帮助保证对齐。您需要注意它是否正确连接。 Pi 上的引脚 1 在丝印矩形上标有折角。带状电缆连接器上压印有（一个几乎不可见的）小三角形标记针脚 1。第一个针脚也在电线上编码，例如下图中的红色标记（尽管它也可能是另一种颜色，例如黑色或深蓝色）。

正确的 pin-1 方向

FTDI 连接器也需要正确对齐。请务必匹配两块板上的“grn”和“blk”标记。

正确的 3.3V FTDI-Basic 方向

在下一节中，我们将探讨如何将来自 Pi 的信号映射到 Wedge。

引脚映射

随着 B+ 的变化

当 Raspberry Pi 基金会推出 B+ 时，他们将 GPIO 接头从 26 个引脚扩展到 40 个引脚。 A+ 和 Pi 2 Model B 继承了这些更改。连接器增加了 9 个 GPIO 引脚以及 ID_SC 和 ID_SD 引脚以识别外围设备，您可以在我们的 SPI 和 I2C 教程中了解更多信息。

信号位置

Pi Wedge 重新组织了 Pi 上的 I/O 引脚，在相邻的引脚上放置了类似的功能。 SPI、I2C 和 UART 信号都分组在一起。

功能分组

尽管标签很短，但引脚已贴上标签，以适应 PCB 上的可用空间。 UART、SPI 和 I2C 引脚标有其通信总线功能，但在该模式下配置时，它们也可用作 GPIO 引脚。

下表表示 Pi Wedge 上的信号分配，包括适当的外设和备用 GPIO 分配。

楔形丝绸	Python (BCM)	WiringPi GPIO	名称	名称	WiringPi GPIO	Python (BCM)	楔形丝
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
味噌	13	GPIO09 (SPI_MISO)	GPIO03 (SCL1, I2C)	9	SCL
SCK	（不工作 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
地面	地面

Pi Wedge B+ Pin-Function 映射

抬头！ 引脚排列与 Pi Wedge 相关。如果您正在寻找与 Pi 标头相关的引脚排列，请查看 Raspberry gPIo 教程中的表格。

逻辑电平和功率

逻辑层

Pi 使用 3.3V 逻辑电平，不能承受 5V 电压。许多外围设备能够在 3.3V 下运行，但如果您需要与 5V 设备接口，请使用电平转换器，例如 TXB0104 分线器。

通讯

6 针 FTDI 接头上的信号也限于 3.3V 逻辑电平。请务必将其与 3.3V FTDI 模块一起使用，而不是 5V 模块。

电源

了解 Pi 的电源对于成功使用它至关重要，尤其是在将其构建到更大的系统中时。

Raspberry Pi B+ 比它的前辈更高效，因为它用开关稳压器取代了之前的线性电源稳压器链。

最近发布的原理图适用于 Raspberry Pi B+，我们假设 Pi2 模型 B 和 A+ 相似。检查这些原理图，我们看到 5V 电压通过连接器 J1 进入电路板——这是一个微型 USB 连接器，但只连接了电源和接地引脚。来自该连接器的 5V 电压通过一个保险丝和一个晶体管电路，以防止电源极性意外，然后在没有任何进一步调节的情况下继续绕过电路板。 Pi Wedge 上的 5V 连接直接来自这条线。

在 B+ 上，5V 进入双开关稳压器，进一步将其降低到 3.3V 和 1.8V。 I/O 连接器上存在稳压 3.3V。

根据整体需求和可用性，可以在 Pi 部署中应用多种电源策略。

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