[ 認識與使用 Gertboard ] 第三部曲 - ULN2803 開集極驅動 ( Open Collect Driver )

學習樹莓派週邊不容錯過的學習利器 "Assembled Gertboard (Rev2.0)"，心動不如馬上行動！！露天賣場：

Assembed Gertboard (Rev2.0) - 利用 Raspberry Pi (樹莓派) 學習與開發電子 (週邊) 的最佳拍檔

PiGertboard 套件 (A) - Raspberry Pi (樹莓派) Gertboard 嵌入式套件

PiGertboard 套件 (B) - Raspberry Pi (樹莓派) Gertboard 外接式套件

Gertboard - Open Collector Driver ( 黃色框線 )，source: Gertboard User Manual (Rev 2.0)

GertBoard 的 open collector driver ( 開集極驅動，位置位在 GertBoard 的右上方 ) 使用八通道 ULN2803 達靈頓驅動 IC，電壓輸出最大可達 DC 50V，每一通道最大電流可達 500mA，可以用來驅動 LEDs、直流馬達、步進馬達以及繼電器，但在 GertBoard 只開放六個通道做使用。

Gertboard - Open Collector Driver 電路圖，source: Assembled Gertboard Schematics

[ 認識與使用 Gertboard ] 第二部曲 - 輸出入緩衝線路 ( 開關和 LED )

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PiGertboard 套件 (A) - Raspberry Pi (樹莓派) Gertboard 嵌入式套件

PiGertboard 套件 (B) - Raspberry Pi (樹莓派) Gertboard 外接式套件

Gertboard - Buffer I/O ( + switches and LEDs )，source: Gertboard User Manual (Rev 2.0)

緩衝器可以作為輸出的驅動也可以保護內側的電路。也就是將原本的輸出訊號在經過緩衝器之後可以驅動更多的元件；或是當外部輸出短路或是有突波訊號時，會先衝擊到緩衝器，進而保護接收輸出訊號的元件。

另外，在網路上找到這英文的說明可作為參考，若還是存在疑問請自行 Google 一下 !!!

Buffers (in analog circuits) are used when you need to lower the impedance/increase current capability. They're also useful if you want to tap a signal in a circuit and don't want to put a load on that circuit that might cause the voltage to drop. For example, you might have a circuit that generates a signal and you want to bring that signal out to an external connector that you can plug a data logger or whatever into. If you put a buffer in between the original signal and the data logger output, you don't have to worry about the data logger causing a voltage drop on the original signal. Or if you accidentally short out the output, the circuit won't be affected or damaged.

Another use for a buffer is if you have a chip that has a high output impedance (such as an accelerometer) which you want to feed into a ADC that has a lower input impedance. The ADC would load the accelerometer too much and the voltage will drop; the buffer will prevent that.

Digital buffers are used as logic inverters (inverting buffers) or as simple buffers similar to the analog example above (to increase fan-out capabilities or to protect circuits against shorts when going to an external connector).

[ 認識與使用 Gertboard ] 首部曲 - 瞭解 GertBoard 電路板、建置編輯環境與測試程式碼下載與安裝

Gertboard 可說是 Raspberry Pi (樹莓派) 一個理想的添加裝置，特色有：

• 可直接插入到樹莓派上


• 可以檢測與響應外部物理事件


• 檢測與輸出類比電壓


• 驅動 (直流、步進) 馬達 (18V, 2A max)


• 檢測按鍵動作


• 點亮 LED


• 驅動繼電器


• 六大區塊各自獨立，可互相結合使用，更富使用上的彈性 ! (請看下面說明)


• 以上全部都可由樹莓派直接做控制


• 豐富的軟體資源與使用者手冊，讓使用上更加的方便 !

[AlaMode][PIR] AlaMode 與人體紅外線感應 (PIR) 模組

AlaMode + Raspberry Pi + PIR + Relay + Buzzer

還記得我們在 "使用人體紅外線感應 (PIR) 模組，製作家中安全防護及警報系統" 使用樹莓派控制 PIR 模組與繼電器，並發送電子郵件嗎 ?

這次樹莓派除了負責接收從 AlaMode 發送過來的訊息，並由訊息中確認是否開始發送電子郵件之外，所有週邊的控制都是由 AlaMode 負責。

或許有人會問，這不是都一樣嗎 ? no! No! NO! 同款隔不同師傅!

AlaMode 只要有電，裡面的程式會一直執行，當你想要在 PIR 模組被觸發時發送電子郵件再把樹莓派裡的接收程式開啟就可以了。

使用此程式，樹莓派裡的 UART 功能必須已經被打開了。如果您不是一開始就依照 "AlaMode: Get Started (中文入門說明)" 作設定，那設定的方法請參考 "使用樹莓派模擬 HT12E 遙控器編碼晶片的編碼格式" 網頁中關於 "樹莓派接收無線訊號" 這一段的說明，照著做再重開機就可以！

另外，也請在閱讀此網頁之前先瀏覽

[AlaMode] RTC 晶片 (DS3231) 使用說明

需要選購 AlaMode 可至露天賣場，賣場網址如下：

{ AlaMode } 完全兼容於 Arduino 可直接嵌入 Arduino 擴充板的 Raspberry Pi (樹莓派) 擴充板

AlaMode 入門套件 - 在樹莓派開發你 (妳) 熟悉的 Arduino

樹莓派連線 AlaMode 的 RTC 模組

本文是接續 "AlaMode: Get Started (中文入門說明)"，指令可以連貫下來。不過對於要在樹莓派設定其他 RTC 晶片的使用者，卻可視為獨立的使用說明。

本篇所使用的作業系統版本是：2013-02-09-wheezy-raspbian。不一定要跟我一樣，因為步驟只要對了就可以。

AlaMode 與樹莓派間的通訊連接有 I2C、SPI 和串列 UART 這幾種，其中程式燒錄使用串列通訊，而 RTC 晶片與樹莓派使用 I2C 通訊協定且為 Slave。

要瞭解 AlaMode 首先就是要看懂與清楚電路圖，才能正確連接外掛線路與使用，下面提供一個另外匯出為 PDF 清晰的 AlaMode 電路圖，給需要了解線路的看倌一個方便。

下載或觀看清晰的 AlaMode 電路圖 (原始電路圖使用 KiCAD 繪製，可以上網找原始檔案，不過下載不方便，請使用版本控制軟體 (建議 SmartSVN) 同步下載 )

AlaMode 的 RTC 晶片 ( DS3231 ) 在樹莓派中如何設置 ? 有兩種方法：一種是手動設置，但每次都要自行輸入指令才能開啟，不過對於熟悉整個開啟 RTC 流程很有幫助；另一個就是自動模式，藉由修改三個系統檔案，使其相關檔案與設定能在樹莓派開機時自動載入。

詳細設定說明，就請繼續往下看！

AlaMode: Get Started (中文入門說明)

Raspberry Pi + AlaMode + Arduino Motor Shield

Arduino 有很多的擴充板 ( 有什麼擴充板可參考 Arduino Shield List ) 可以搭派主板使用，而且擁有很多的函式庫可以相互搭配用來做為學習或是開發；樹莓派是一小型的嵌入式系統，可用來學習或是開發 Linux 系統。兩者藉由 AlaMode 擴充板可緊密的結合在一起，不但可以相互配合，更可以發揮一加一大於二的能力。

[PiFace Digital 首部曲] 樹莓派作業系統 (2013-02-09-wheezy-raspbian) 之環境設定

網頁最後修改時間：2018/08/02

PiFae Digital 在樹莓派作業系統的環境設定與軟體安裝是一連貫的步驟，請從"七部曲設置 PiFace Digital 擴充板" 開始。

作業系統版本更新為：2013-02-09-wheezy-raspbian

Step 1：樹莓派作業系統之環境設定

這個步驟可做可不做，但是一定要開啟 SSH server！！！

如果是新建的作業系統，開機之後會之接進入到 raspi-config 選單裡；如果沒有，就輸入下面指令開啟選單

pi@raspberrypi ~ $ sudo raspi-config

raspi-config 選單

[PIR] 使用人體紅外線感應 (PIR) 模組，製作家中安全防護及警報系統

在這篇文章中，將介紹使用 Python 與 C 語言接收人體紅外線感應 ( PIR) 模組觸發訊號後，發送預警電子郵件給指定的收件人的程式寫作方法。若你是使用智慧型手機的話，開啟收信軟體更能即時的收到預警郵件通知。

最後延伸使用以配合繼電器模組的方式，另外控制照明設備的開或關，若以警報裝置做取代的話，更能達到嚇阻效果！

[PIR] 簡易人體紅外線感應 (PIR) 模組測試電路

網頁最後修改時間：2016/10/24

賣場中的人體紅外線感應 ( PIR ) 模組，它的規格中有幾個參數我們必須再深入了解一下，對於之後若是想做硬體線路的變更時，只要更換其中幾個電阻、電容或元件，就可以很方便的變換硬體規格，不但對於 PIR 模組線路有基本的了解，對於實際操作上可以知道硬體的極限在哪裡。下面這幾個參數規格將會在下面討論到：

• 輸入電壓           ：DC 3.3V - 24V (max)
高的輸入電壓代表降壓晶片會有較大的溫昇


• 觸發後輸出電壓：3.3V，可直接接在樹莓派做為輸入
High / Low level signal: 3.3V TTL output


• 延遲時間  (Tx)  ：2.45 秒 ~ 248.21 秒 @ R13 (10K, 103), R_DELAYTIME(1M, 105), C11(0.01uF, 103)
感應之後輸出維持的時間，此延遲時間由可變電阻 (R_DELAYTIME) 調整。


• 封鎖時間  (Ti)   ：2.4 秒 @ R12 (1M, 105), C12 (0.1u, 104)
感應輸出結束之後，再次觸發必須等待的時間，稱做封鎖時間。

人體紅外線感應 ( PIR ) 模組系列文章

人體紅外線感應模組相關的系列文章，介紹如下：

• 簡易人體紅外線感應 (PIR) 模組測試電路

 這篇主要是用來測試以及熟悉 PIR 模組的操作；除了大略說明 PIR 模組之外，文章中也利用所附的電阻與 LED 做出簡單測試電路，並且再利用賣場中的兩通道光隔離繼電器模組實際控制交流電燈的開關 (照片中的 LED 燈是使用 AC 驅動的自製 LED 燈泡)，就已經可以直接做為夜晚照明節能用燈。

此網頁中主要是賣場 PIR 模組的使用說明，希望購買者在使用之前能先閱讀此篇文章！