Page du produit : Carte Balcon Raspberry Pi 4 In + 4 Out.
PDF téléchargeable : Balcon-4-Ana-4-PWM-LED-Raspberry-Pi.pdf
Sketch Processing pour test de réception des capteurs et pilotages des sorties individuelles et de l'intensité générale : Serialraspberry_test_balcon_def.zip
En cours de rédaction sur la page web, mais le .pdf ci-dessus est complet !
Raspberry Pi 3 et 4 Non testé sur Pi 1 et 2 mais théoriquement compatible Bloc d'alimentation 5V Adaptateur Micro-USB vers USB C * Adaptateur HDMI - micro-HDMI
Cette carte balcon donne à la Pi des fonctionnalités pratiques d’entrées / sorties prêtes à l’utilisation : 4 voies pour capteurs en haute résolution, 4 sorties pour actionneurs basse tension continue, individuellement pilotables en gradation, et un contrôle général de l'intensité des actionneurs, en plus des pilotages individuels.
Raspberry Pi 3 Raspberry Pi 4
Connecteur 40 points femelle à brancher sur la carte Raspberry.
Attention : brancher la carte Balcon à l’endroit ! La carte est calibrée pour se placer au-dessus de la Raspberry Pi, les trous de fixation sont alignés.
Les connecteurs suivants comportent un léger verrouillage mécanique et un détrompeur.
Inverser une alimentation, de capteur ou d’actionneur, provoque un court-circuit et abîme les cartes.
Connecteurs coudés 3 points à détrompeur et verrouillage.
Ces connecteurs servent à brancher des rallonges IZ pour capteurs. Ils comportent : masse / 5 Volts / Signal.
Ordre des capteurs : 2, 1, 4, 3.
Cet ordre n’a d’importance que pour la réception des données dans le programme utilisé, n’importe quel capteur peut être branché sur n’importe quel connecteur.
Les capteurs peuvent être branchés et débranchés à chaud, leur ordre peut être modifié, sans devoir éteindre la Raspberry Pi.
Signal, 5 Volts, Masse (détrompeur derrière les picots)
Cet ordre doit être respecté afin de ne pas endommager le matériel.
Connecteur 2 points à détrompeur et verrouillage.
Ce connecteur sert à brancher l’alimentation spécifique des actionneurs pilotés. La tension de cette alimentation dépend donc du type d’actionneur piloté : par exemple un ruban de LEDs peut être 5 Volts ou 12 Volts, un moteur à courant continu peut être 6 V, 9 V, 12 V, etc...
ATTENTION ce connecteur est polarisé, il NE FAUT PAS BRANCHER à L’ENVERS.
Le (-) est situé près des connecteurs capteurs, le (+) est situé près des connecteurs actionneurs.
Les 4 actionneurs distincts qui sont pilotables par cette carte Balcon doivent être alimentés par une même source d’alimentation.
Par exemple, les 4 couleurs d’un ruban de LED RGBW 12V seront entièrement alimentées par ce connecteur.
Cette alimentation doit donc être dimensionnée correctement en fonction des actionneurs branchés sur les sorties de la carte Balcon.
Connecteur 5 points à détrompeur et verrouillage.
PWM = Pulse Width Modulation = Modulation de largeur d’impulsion
Les actionneurs compatibles ont 2 fils permettant de les alimenter en tension continue. Certains actionneurs n’ont pas de sens +/- (certains électro-aimants), certains ont un sens non destructif (un moteur change de sens de rotation en fonction de son sens de branchement), certains ont un sens obligatoire (une LED sans pont ne fonctionne que dans un sens).
La carte Balcon pilote les actionneurs via leur fil (-).
C’est par exemple le pilotage standard pour les rubans de LED.
Les fils (+) des 4 actionneurs sont mis en commun sur le picot (+) du connecteur 5 points.
Ce branchement est typique des rubans de LED quadrichromiques, qui comportent une piste (+) et un point de branchement par couleur. Il est néanmoins compatible aussi avec des actionneurs individualisés comme des moteurs, des ampoules, des relais, des électroaimants...
Le (+) commun est situé au plus près du connecteur d’alimentation des actionneurs.
Les sorties sont ensuite dans l’ordre 1, 2, 3, 4 en allant vers le bord de la carte. Dans le cas d’actionneurs polarisés comme des LEDs, les fils (-) sont connectés sur ces picots.
Il n’y a pas de connecteur spécifique pour cette option. La commande d’intensité générale se fait par le code, il n’y a rien à brancher en plus.
La carte Balcon utilise le port série de la Raspberry, une connexion appelée TTL.
Le port série est désactivé par défaut.
De base, la configuration de la carte Raspberry est associée à un mode console et est incompatible avec une utilisation standard du port série pour communiquer avec du matériel.
Nous devons donc modifier cette configuration.
Éditer le fichier config.txt :
$ sudo nano /boot/config.txt
Ajouter en bas la ligne :
enable_uart=1
Enregistrer.
Redémarrer la Raspberry pour que ce changement prenne effet.
Ouvrir un terminal et lancez la commande
$ sudo raspi-config
pour accéder à la gestion de la configuration.
Choisir Interfacing options dans le panneau (touches flèches, Entrée) ;
puis P6 Serial ;
question «Would you like a login shell to be accessible over serial ?» répondre No
Question «Would you like the serial port hardware to be enabled?» répondre Oui
Panneau résumé : OK
Retour au panneau d’accueil, touche flèche droite, Finish, Entrée.
Redémarrer la Raspberry pour que ce changement prenne effet.
Sur les Raspberry Pi 3 et 4, le port /dev/ttyAMA0 (port série performant sur les Pi 1 et 2) a été récupéré et assigné au Bluetooth. Il n’est de base plus disponible pour communiquer avec des périphériques série.
Un deuxième port série est apparu, un mini uart, sur /dev/ttyS0, pour compenser cette disparition et devenir un GPIO serial port. Mais ce mini-uart est moins performant que le précédent et il arrive que les données transmises y soient corrompues. Les instructions suivantes permettent de remédier à cette situation et d’utiliser la carte Balcon avec un port série performant. Le Bluetooth peut être soit désactivé soit assigné au mini-uart.
Pour utiliser le port série pour autre chose qu’une console, il faut désactiver cette dernière.
Pour les Raspberry 3 et 4, dans un terminal, il faut s’adresser au /dev/ttyS0 :
$ sudo systemctl stop serial-getty@ttyS0.service
$ sudo systemctl disable serial-getty@ttyS0.service
Attention, pour les Raspberry autres que 3 et 4, il faut s’adresser /dev/ttyAMA0, dans un terminal :
$ sudo systemctl stop serial-getty@ttyAMA0.service
$ sudo systemctl disable serial-getty@ttyAMA0.service
Enfin, il faut enlever toute allusion à la console dans le fichier cmdline.txt :
$ sudo nano /boot/cmdline.txt
lequel contient des lignes ressemblant à ceci :
dwc_otg.lpm_enable=0 console=serial0,115200 console=tty1 root=/dev/mmcblk0p2 rootfstype=ext4 elevator=deadline fsck.repair=yes root wait
voire même
quiet splash plymouth.ignore-serial-consoles
Effacer :
console=serial0,115200
Sauvegarder et redémarrer pour que les changements soient pris en compte.
Pour récupérer un port série performant (le /dev/ttyAMA0) sur le GPIO pour transmettre ses données, il faut échanger les rôles des uart. Le Bluetooth se retrouve sur le mini-uart /dev/ttyS0.
Dans le terminal :
$ sudo nano /boot/config.txt
et ajouter à la fin du fichier :
dtoverlay=pi3-miniuart-bt
Remarque : si le Bluetooth n’est pas utilisé, il est possible de le désactiver avec un autre overlay dans /boot/config.txt :
dtoverlay = pi3-disable-bt.
Vérifier si cela a fonctionné, dans le terminal :
$ ls -l /dev
Il devrait y avoir deux lignes se terminant par :
serial0 -> ttyAMA0
serial1 -> ttyS0
Un code Processing de réception des données de capteurs et d’envoi de commandes aux actionneurs est disponible en téléchargement : Serialraspberry_test_balcon_def.zip