Les broches GPIO à usage général incluses sur les cartes Raspberry servent d’interface de connexion au monde extérieur.
Pour commencer à les utiliser, il faut comprendre que leur fonction principale est de fournir des entrées et des sorties numériques, avec lesquelles contrôler des composants électroniques programmables tels que des capteurs et des moteurs, les bibliothèques Python ou tout autre langage de programmation choisi par l’utilisateur étant très utile.
A cette occasion, nous nous référons à l’un des projets de base avec lesquels entrer dans les applications électroniques des ordinateurs Raspberry.
Matériel nécessaire
- 1 RaspberryPi 4
- 1 DEL de 5 mm
- 1 résistance 330 ohm ou 1K ohm
- 1 carte de prototypage
- câbles mâle/mâle, femelle/mâle
Qu’est-ce qu’une LED ?
Une LED est un semi-conducteur qui émet de la lumière lorsqu’un courant le traverse. Son fonctionnement est similaire à celui d’une ampoule, sauf qu’elle ne permet la circulation du courant que dans un seul sens : du pôle positif (anode) au pôle négatif (cathode).
Combien d’ampères une LED de 5 mm peut-elle supporter ?
La plupart des LED de 5 mm prennent en charge des intensités de courant comprises entre 20 mA et 30 mA. Cette valeur est inférieure à celle fournie par les broches du Raspberry, elle doit donc toujours être accompagnée d’une résistance.
Combien de volts consomme une LED ?
La tension utilisée par une LED lorsqu’elle est allumée (tension directe) varie de 1,85 V à 2,5 V. Une valeur moyenne serait de 2,2 V.
Calcul de la résistance pour la LED
Afin de ne pas griller la LED, il faudra utiliser une résistance entre celle-ci et la broche GPIO à laquelle on la connecte.
La valeur de résistance est calculée à l’aide de la loi d’Ohm (V=I*R) et de la loi de tension de Kirchhoff. Ce dernier considère que la tension fournie à un circuit fermé doit être égale à celle consommée.
La donnée connue est la tension fournie par les broches (Vs= 3,3 v) ; la tension utilisée par la LED (Vled= 2,2 v) ; l’intensité typique du courant (I= 0,02 A).
D’après la loi de Kirchhoff :
Vs = Vled + Vr ===> Vr = Vs – Vled
Application de la loi d’Ohm à la résistance :
Vr = I*R ===> R = (Vs – Vled)/I= (3.3 – 2.2)/0.02= 55 Ω
La valeur de résistance obtenue est de 55 Ω. Mais nous pouvons utiliser une valeur plus grande. Gardez simplement à l’esprit que plus la valeur de la résistance est élevée, plus la luminosité de la LED est faible.
Câblage du circuit
Connectez la branche la plus courte de la LED à la broche GND. Ensuite, connectez la broche la plus longue à une résistance de 330 Ω (ou 1000 Ω). Connectez l’autre extrémité de la résistance à la broche GPIO 23.
Code Python pour faire clignoter une LED
Nous présenterons ensuite 3 scripts Python permettant à un Raspberry de faire clignoter une LED. Dans les deux premiers nous utiliserons la librairie GPIO Zero et dans le reste la librairie RPi.GPIO.
Script 1
from gpiozero import LED
from time import sleep
led=LED(23)
while True:
led.on()
sleep(1)
led.off()
sleep(1)Script 2
from gpiozero import LED
from signal import pause
led=LED(23)
led.blink()
pause()Script 3
import RPi.GPIO as GPIO
import time
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(23, GPIO.OUT)
while (True):
GPIO.output(23, True)
time.sleep(1)
GPIO.output(23, False)
time.sleep(1)Voir également :