Empilez les cartes d’extension du Raspberry Pi avec ABelectronics

abelectronique_pile_250La société britannique ABelectronics propose une solution à la connexion de multiples cartes d’extension sur le Raspberry Pi.

ABelectronics propose des cartes empilables, chacune d’entre elles peut venir se connecter sur le port GPIO du Raspberry Pi.

Mais chaque carte possède également un port GPIO qui va servir à connecter une autre carte par dessus la précédente.

Un système d’entretoises maintient les cartes et assure la rigidité de l’ensemble.

abelectronique_pile_0Une gamme intéressante de cartes existe d’ores et déjà. Je vous propose d’en découvrir quelques unes dans le détail.


CARTE BUFFER GPIO

Description de la carte

La première de ces cartes est une carte tampon qui protège le GPIO du Raspberry Pi :

bufferpi3

Cette carte est la première à monter, au plus près du port GPIO. Elle protège le GPIO du Raspberry Pi et amplifie les signaux.

bufferpi1

Le Buffer Pi est un convertisseur de niveau de tension bidirectionnel et de protection du GPIO. Il vous permet d’utiliser des cartes d’extension 5v sur votre Raspberry Pi. Il  assure également la protection des broches GPIO du Raspberry Pi contre les surtensions et les décharges d’électricité statique.

La carte est basée sur les convertisseurs de niveau de tension bidirectionnels TXS0108E et TXS0102  de Texas Instruments. Une protection par Polyfuse sur les rails 3,3 V et 5V réduit le risque de dommages causés à votre Raspberry Pi par des appels de courant trop importants. Des condensateurs électrolytiques lissent la tension fournie aux cartes connectées.

bufferpi2

Le Buffer Pi est compatible avec les cartes utilisant les bus I2C, SPI et la liaison série de l’UART. Vous pouvez régler la tension la tension appliquée au GPIO bufferisé à  3,3 V ou 5 V au moyen d’un cavalier de sélection de la tension.

Schéma et documentation

Le schéma de la carte ainsi que ses spécifications sont disponibles. La carte est vendue 13.99£.


CARTE D’EXTENSION IO Pi 32 PORTS NUMÉRIQUES

Description de la carte

La carte IO Pi est une carte d’extension numérique 32 ports conçue pour le Raspberry Pi . La carte est basée sur des circuits expanseurs 16 bits MCP23017 de Microchip Technology Inc. Les deux MCP23017 présents sur la carte vous permettent de connecter jusqu’à 32 entrées ou sorties numériques sur le Raspberry Pi. La carte IO Pi est alimentée par le Raspberry Pi via le connecteur GPIO et les broches longues du connecteur GPIO vous permettent d’empiler la carte IO Pi avec d’autres cartes d’extension.

IOPi-1

Les bits d’adresse I2C sont configurés en utilisant des cavaliers. Le MCP23017 prend en charge jusqu’à 8 adresses I2C différentes donc avec deux MCP23017 sur chaque IO Pi vous pourrez empiler jusqu’à 4IO Pi sur un seul Raspberry Pi et obtenir un maximum de  128 ports entrée/sortie.

IOPi-2

La carte IO Pi inclut un port 5V qui peut être isolé du Raspberry Pi par un cavalier pour utiliser une alimentation à courant élevé séparée pour la carte IO Pi, et réduire la charge sur le Raspberry Pi. L’utilisation d’une alimentation externe est recommandée si vous prévoyez de connecter plus d’une carte IO Pi  sur votre Raspberry Pi.

Schéma et documentation

Le schéma de la carte ainsi que des informations techniques sont disponibles. Le code des exemples d’utilisation de la IO Pi est téléchargeable sur github. La carte est vendue 16.99£.


ADC Pi – Carte de conversion Analogique-Numérique

Description de la carte

La carte ADC Pi V2.2 est une carte convertisseur analogique-numérique 8 voies / 17 bits conçue pour fonctionner avec le Raspberry Pi. Elle est basé sur deux convertisseurs A/D Microchip MCP3424 fournissant chacun 4 entrées analogiques avec une résolution allant jusqu’à 18 bits. Le MCP3424 est un convertisseur A/D delta-sigma avec des entrées différentielles à faible bruit. La carte ADC Pi travaille en utilisant la tension de référence interne 2,048 V et avec les broches -V reliées à la mase. Un diviseur de tension sur la carte ADC Pi étend la gamme de tension d’entrée de 0V à   5,06V. Dans cette configuration, la taille de l’échantillon est de 17 bits pour chaque canal.

adcpiV2_1La carte ADC Pi est alimentée par le Raspberry Pi via le connecteur GPIO et les broches longues du connecteur GPIO vous permettent d’empiler  d’autres cartes d’extension.

Les deux MCP3424 communiquent via I2C avec le Raspberry Pi et fournissent huit entrées analogiques. Un convertisseur de niveau logique est inclus sur la carte ADC Pi, mettant à disposition un port I2C 5V tamponné facilitant l’ajout d’autres périphériques I2C fonctionnant à 5 volts sans endommager le port I2C 3,3V du Raspberry Pi. Le tampon I2C utilise des MOSFET canal N avec un courant de drain de 100mA maximum.

adcpiV2_3

Les bits d’adresse I2C sont sélectionnables en utilisant les cavaliers. Le MCP3424 supporte jusqu’à 8 adresses I2C différentes donc avec deux convertisseurs A/D sur chaque carte vous pouvez empiler jusqu’à 4 cartes ADC Pi sur un Raspberry Pi. Ceci fournit 32 entrées A/D .

Le MCP3424 contient une tension de référence interne 2,048 V avec une gamme d’entrée de ± 2,048 différentielle (4.096V au total). Un amplificateur à gain programmable donne à l’utilisateur la possibilité de sélectionner un gain de x1, x2, x4 ou x8 avant la conversion analogique- numérique.

Le débit de données pour les conversions analogique au numérique est de 3,75 (17 bits), 15 (15 bits) , 60 ( 13 bits ) ou 240 (11 bits) échantillons par seconde. Le nombre d’échantillons par seconde et la résolution peuvent être configurés par logiciel via l’interface I2C.

Les entrées inutilisées devraient être reliées à la masse.

Schéma et documentation

Le schéma de la carte ADC Pi est disponible ainsi que des exemples de code.


Com Pi RS232 – Carte Série RS232 et 1-wire

Description de la carte

La cate COM Pi de AB Electronics est une carte de communication pour le Raspberry Pi. Elle supporte le RS232 et le protocole 1-Wire ®.  Un port I2C 5V tamponné est également prévu sur la carte.

compi-3Le port RS232 est connecté au port UART du Raspberry Pi par un circuit MAX3232. Le MAX3232 convertit le port UART 3.3V à des tensions permettant la communication avec les appareils compatibles RS232 avec un câble série DB9. Elle permet également d’utiliser un câble null-modem pour accéder au Raspberry Pi avec un terminal.

Le port 1-Wire ® est basé sur un pont 1-Wire ®  I2C DS2482-100. Le DS2482-100 assure une conversion de protocole bidirectionnelle entre le port I2C du Raspberry Pi et tous les périphériques 1-Wire ® esclaves connectés. Une diode de protection ESD est utilisé pour protéger la carte COM Pi et le Raspberry Pi des tensions électrostatiques récupérées sur le port 1-Wire ® port. Les connexions au port 1-Wire ® peuvent être faites par le connecteur RJ-12 femelle ou soudées sur le circuit imprimé. Les schémas de câblage pour la RS232 et le port 1-Wire ® peuvent être trouvés sur la documentation de la carte COM Pi.

compi-1Un port d’entrée 5V est également fourni pour permettre l’utilisation d’une alimentation externe sur l’interface 1-Wire ®, ce qui réduit la charge sur le Raspberry Pi. Si vous choisissez d’ utiliser l’entrée 5V externe il faut enlever le cavalier sur la carte pour isoler le rail 5 V du Raspberry Pi.

Schéma et documentation

Le schéma, la documentation et les exemples de code sont disponibles pour la RS232 et pour le 1-wire ®. La carte COM Pi est vendue 19.99£


RTC Pi – Carte horloge temps réel

Description de la carte

La carte RTC Pi est un module d’horloge temps réel qui se connecte sur le port GPIO du Raspberry Pi .

Contrairement à d’autres modules RTC à base de DS1307 la carte RTC Pi inclut également un convertisseur de niveau logique I2C vous permettant de connecter d’autres périphériques I2C en 5V à votre Raspberry Pi .

rtcpi1
La carte RTC Pi est alimenté par le Raspberry Pi. La carte RTC Pi utilise le circuit d’horloge temps réel DS1307 et une pile CR2032 pour maintenir la date et l’heure lorsque l’alimentation du Raspberry Pi n’est pas disponible. Le connecteur de bus GPIO permet d’empiler d’autres cartes d’extension sur la carte RTC.

Un trou de montage est prévu pour fixer la carte RTC Pi à votre Raspberry Pi.

La carte RTC Pi peut également être utilisé avec les cartes Arduino lorsqu’elle est connectée via le bus I2C.

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L’adresse I2C du DS1307 RTC est 0×68. Cette carte n’est pas compatible avec la carte  ADC Pi V1 mais est compatible avec les Delta Sigma Pi et ADC Pi V2 lorsque les adresses i2c alternatives sont utilisées.

Attention: Ne pas brancher la carte RTC Pi au Raspberry Pi lorsque l’appareil est sous tension lorsque la pile CR2032 n’est pas installée. Cela peut endommager la puce DS1307 RTC.

En raison de restrictions lors du transport, la carte RTC Pi est obligatoirement livrée sans batterie.

Schéma et documentation

Le schéma est disponible, ainsi qu’une procédure d’installation. La carte est vendue 9,75£. Il existe également une carte avec alarme, vendue 15.99£

RTC Alarm Pi Real Time Clock Module

RTC Alarm Pi Real Time Clock Module


Toutes ces cartes (et d’autres disponibles sur le site ABelectronics) s’assemblent avec des entretoises vendues 1.49£

mounting-kitmounting-kit2Si vous avez utilisé ces cartes, ou si vous voulez laisser un avis, n’hésitez pas à utiliser les commentaires ci-dessous.

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14 réflexions au sujet de « Empilez les cartes d’extension du Raspberry Pi avec ABelectronics »

    • Bonjour
      Pour la carte RAZBerry et la Enocean Pi, elles communiquent via le port Rx/Tx de l’UART et seraient donc incompatibles avec la carte RS232 de ABelectronics qui utilise le même port. La RAZBerry utilise aussi le bus SPI pour la mémore flash 32Ko. De plus ces cartes ne se connectent que sur une partie du GPIO et ne possèdent pas de renvoi du GPIO sur le dessus de la carte il faudrait donc qu’elles soient en dernière position (sur le dessus de la pile), et une seule à la fois.
      J’espère avoir répondu à votre question.
      Cordialement
      François

  1. Ping : PiRack pour allonger le bus GPIO de votre raspberry Pi | Framboise 314, le Raspberry Pi à la sauce française….

  2. Bonjour,
    Je suis actuellement en licence gestion de projet, je dois réaliser une station de mesure permettant de récupérer des données sur l’ensoleillement et sur la vitesse du vent ( capteur : panneau solaire et anémomètre), ces données seront récupérées sur la carte SD
    je peux utiliser cette carte mais peux t-on brancher directement sur le GPIO l’extension ADC ?
    La programmation de cette carte est elle difficile et en quelle langage ce fait-elle?

    Il faut savoir que je débute en électronique mais que cela m’intéresse beaucoup, je suis prêt à consacrer tout mon temps libre pour mener ce projet.
    Votre article est très intéressant et très bien réalisé car j’ai réellement compris tout ce que j’ai lu
    Dans l’attente de votre réponse je vais continuer à faire des recherches
    Merci
    Cordialement
    Stephen

      • bonjour Stephen
        oups
        désolé ! j’ai zappé votre message …
        Oui la carte ADC se connecte sur le GPI et utilise le bus I2C.
        Elle peut se programmer dans le langage de votre choix, mais les exemples sont en Python dont un data logger https://github.com/abelectronicsuk/adcpiv2/blob/master/adclogger.py
        Ce programme effectue une lecture continue des canaux de la carte Abelectronics ADC Pi V2 et écrit chaque valeur lue dans un fichier texte, une valeur par ligne. Vou pourrez certainement l’adapter pour votre projet, Python est facilement abordable.
        Bon courage pour votre projet
        Cordialement
        François

        • Merci pour vos conseils j’aurais une autre petite question au sujet des entrées numériques nous pouvons directement brancher deux entrées num sur deux broches du GPIO ?
          Car nous avons besoin de deux entrées analogique (CAN) et 2 entrées numériques !
          Est-ce possible ?
          cdlt
          stephen

          • Bonjour Stephen
            oui bien sûr puisque la carte dialogue en I2C avec le CPU, cela laisse les broches GPI libres pour vos entrées numériques
            Cordialement
            François

  3. Bonjour, bravo pour le très bon travail pour l’article j’aimerai confirmer un truc, pour un projet j’ai besoin d’au moins 100 sorties et d’une gestion du temps précis. Donc est ce possible d’utiliser 4 cartes IO Pi et 1 carte RTC Pi en même temps ou est ce 4 carte maximum(vu que c’est les même broche des GPIO)? (j’ai vu que l’adressage de l’horloge est 0×68 et les cartes dans les 0x2x .)

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