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Connecteurs pratiques pour Raspberry Pi

mercredi 4 juillet 2012, par Julien H.

Nos projets utilisent des entrées/sorties pour connecter une puce programmable à des capteurs et des actionneurs. Il faut donc avoir des connecteurs pratiques pour connecter ces pattes GPIO de nos cartes favorites à nos circuits d’application.

La Raspberry Pi est munie d’un port d’extension au pas standard de 2.54 mm (1/10 de pouce). Nous avons conçu une carte de connexion reprenant le même connecteur, afin de relier la RPi par une nappe et des connecteurs HE14 (type "disque dur IDE").

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Le connecteur d’extension de la RPi

Actuellement sur le marché, aucun produit n’est vraiment satisfaisant. Nous avons donc proposé nos propres solutions.

 Première solution : un connecteur rapide

Déjà disponible et utilisé pour un de nos robots, cet adaptateur rendra service à tous ceux qui veulent prototyper ou ne pas investir dans des cartes électroniques supplémentaires : tout se passe sur la carte Raspberry Pi.

Extension pour connexion rapide des GPIO

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Un clic et c’est fixé !

 Seconde solution : une carte d’extension

C’est l’objet de cet article, mais le projet n’est pas encore achevé.

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Schéma de l’extension GPIO pour Raspberry Pi

La carte proposée pourra accueillir une plaque d’essai 170 points (breadboard) et est donc pourvue de plusieurs connecteurs femelles afin de tirer des fils entre les entrées/sorties de la Raspberry et le circuit de prototypage sans soudure :

- 13 entrées/sorties générales GPIO libres
- alimentation 5V
- alimentation 3.3V
- masse

D’autres connecteurs sont prévus pour se connecter avec les dispositifs de communication :
- bus I2C type "adaptateur Wii" (- + data clock)
- connecteur UART type "APC220" (- + ? TX RX nc nc)

De petits connecteurs femelles permettent de brancher l’alimentation que l’on souhaite (3.3 ou 5 volts) sur le +, et le signal qu’on veut sur le ? (pour l’APC220, ce serait le reset).

Les pattes "nc" signifient "non connecté" et permettent de ne pas se tromper en branchant le module radio sans-fil APC220 de Zartronic.

Pour l’isolation et l’adaptation des signaux logiques (RX TX pour l’UART, SDA et SCL pour l’I2C), deux connecteurs sont prévus :
- soit un module convertisseur Logic Level Converter de Sparkfun pour passer à 5 volts,
- soit des fils directs si on souhaite rester à 3.3 volts.

Enfin, un bornier d’alimentation 5 volts permettra de venir relier le convertisseur DC/DC qui reçoit une alimentation 12 volts non stabilisée et sort un 5 volts régulé. Voir notre article sur l’alimentation de la Raspberry Pi.

Le circuit a été dessiné avec Eagle édition light sous GNU/Linux le 4 juillet 2012.

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PCB à deux faces pour l’extension GPIO

Le design de la carte est original et a été créé pour les besoins du club. Il n’a pas encore été testé mais les fichiers sont disponibles pour des tests et des retours d’expérience. Les schémas et tous les fichiers afférents (Gerber, Drilling) sont en licence Open Source Hardware.

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Archive "extension GPIO pour RPi" version 0.1
fichiers Eagle + Gerber

Merci de nous faire vos retours sur l’utilisation attendue d’une telle carte afin que nous fassions les ajustements nécessaires avant de lancer une petite série.

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