SENSOREN/AKTOREN

Raspberry Pi - Schalter

Der Toggle Switch, allgemein als EIN/AUS-Schalter bezeichnet, hat zwei Zustände: EIN (geschlossen) und AUS (offen). Wenn er gedrückt wird, wechselt der Schalter zwischen den beiden Zuständen, und der Zustand wird auch nach dem Loslassen beibehalten.

Dieses Tutorial zeigt Ihnen, wie Sie den Raspberry Pi mit dem EIN/AUS-Schalter verwenden. Im Detail lernen wir:

Wie Sie den Raspberry Pi mit dem EIN/AUS-Schalter verbinden.
Wie Sie den Raspberry Pi programmieren, um den Zustand des EIN/AUS-Schalters zu lesen.
Wie Sie den Raspberry Pi programmieren, um zu überprüfen, ob sich der EIN/AUS-Schalter geändert hat oder nicht.

Verwechseln Sie nicht:

Benötigte Hardware

1	×	Raspberry Pi 5
1	×	Kabel
1	×	EIN/AUS Eckiger Schalter
1	×	(Alternativ) EIN/AUS Runder Schalter
1	×	(Alternativ) On/Off Switch Module
1	×	(Optional) Schrumpfschlauch
1	×	(Optional) Lötkolben
1	×	(Empfohlen) Schraubklemmenblock-Shield für Raspberry Pi
1	×	(Empfohlen) Raspberry Pi Prototyping-Grundplatte & Breadboard-Kit
1	×	(Empfohlen) HDMI-Touchscreen-Monitor für Raspberry Pi

Oder Sie können die folgenden Kits kaufen:

1	×	DIYables Sensor-Kit (30 Sensoren/Displays)
1	×	DIYables Sensor-Kit (18 Sensoren/Displays)

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Über den EIN/AUS-Schalter

Ein Schalter, der seinen Zustand von EIN zu AUS oder von AUS zu EIN ändert, wenn er gedrückt wird, und diesen Zustand auch nach dem Loslassen beibehält, wird als EIN/AUS-Schalter bezeichnet. Um den Zustand zu ändern, muss er erneut gedrückt werden.

Die Schalter-Pinbelegung

Es gibt zwei Varianten des EIN/AUS-Schalters: zwei-polig und drei-polig.

In diesem Tutorial verwenden wir einen zwei-poligen Schalter. Bei diesem Typ muss nicht zwischen den beiden Pins unterschieden werden.

Wie es funktioniert

Es gibt zwei Methoden, um einen EIN/AUS-Schalter zu verwenden. Im Folgenden finden Sie eine Verdrahtungstabelle für den EIN/AUS-Schalter sowie den Lesezustand am Raspberry Pi für beide Methoden:

	Pin 1	Pin 2	Raspberry Pi Input Pin Zustand
1	GND	Raspberry Pi Input Pin (mit Pull-up)	HIGH ⇒ AUS, LOW ⇒ EIN
2	VCC	Raspberry Pi Input Pin (mit Pull-down)	HIGH ⇒ EIN, LOW ⇒ AUS

Wir müssen eine der beiden Optionen wählen. Der Rest des Tutorials verwendet die erste Option.

Schaltplan

Dieses Bild wurde mit Fritzing erstellt. Klicken Sie, um das Bild zu vergrößern.

Um Ihren Verdrahtungsaufbau zu vereinfachen und zu organisieren, empfehlen wir die Verwendung eines Schraubklemmenblock-Shields für Raspberry Pi. Dieses Shield gewährleistet sicherere und besser verwaltbare Verbindungen, wie unten gezeigt:

Für eine sichere und zuverlässige Verdrahtungsverbindung empfehlen wir, einen Lötkolben zu verwenden, um die Drähte und Pins des EIN/AUS-Schalters zu löten. Verwenden Sie danach Schrumpfschlauch für zusätzliche Sicherheit.

Raspberry Pi Code - EIN/AUS-Schalter

Ähnlich wie ein Taster benötigt auch ein EIN/AUS-Schalter Entprellung (für weitere Informationen siehe Warum wird Entprellung für Taster und EIN/AUS-Schalter benötigt?).

※ Notiz:

Es gibt zwei häufige Anwendungen:

Die erste: Wenn der Schalter auf EIN gestellt ist, führe eine Aktion aus. Wenn der Schalter auf AUS gestellt ist, führe das Gegenteil aus.
Die zweite: Wenn der Schalter von EIN zu AUS (oder AUS zu EIN) umgeschaltet wird, führe eine Aktion aus.

Schnelle Schritte

Stellen Sie sicher, dass Sie Raspbian oder ein anderes Raspberry Pi-kompatibles Betriebssystem auf Ihrem Pi installiert haben.
Stellen Sie sicher, dass Ihr Raspberry Pi mit demselben lokalen Netzwerk wie Ihr PC verbunden ist.
Stellen Sie sicher, dass Ihr Raspberry Pi mit dem Internet verbunden ist, falls Sie Bibliotheken installieren müssen.
Falls Sie den Raspberry Pi zum ersten Mal verwenden, siehe Raspberry Pi einrichten
Verbinden Sie Ihren PC über SSH mit dem Raspberry Pi, indem Sie den integrierten SSH-Client unter Linux und macOS oder PuTTY unter Windows verwenden. Siehe PC mit Raspberry Pi über SSH verbinden.
Stellen Sie sicher, dass die RPi.GPIO Bibliothek installiert ist. Falls nicht, installieren Sie sie mit folgendem Befehl:

sudo apt-get update sudo apt-get install python3-rpi.gpio

Erstellen Sie eine Python-Skript-Datei switch.py und fügen Sie den folgenden Code hinzu:

# Dieser Raspberry Pi Code wurde von newbiely.de entwickelt # Dieser Raspberry Pi Code wird der Öffentlichkeit ohne jegliche Einschränkung zur Verfügung gestellt. # Für vollständige Anleitungen und Schaltpläne besuchen Sie bitte: # https://newbiely.de/tutorials/raspberry-pi/raspberry-pi-switch import RPi.GPIO as GPIO # Set the GPIO mode to BCM GPIO.setmode(GPIO.BCM) # Define the GPIO pin for your switch SWITCH_PIN = 16 # Define debounce time in milliseconds DEBOUNCE_TIME_MS = 200 # 200 milliseconds # Set the initial state and pull-up resistor for the switch GPIO.setup(SWITCH_PIN, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP) # Initialize the switch state and previous state switch_state = GPIO.input(SWITCH_PIN) prev_switch_state = switch_state # Define a function to handle switch presses def switch_callback(channel): global switch_state switch_state = GPIO.input(SWITCH_PIN) # Add an event listener for the switch press GPIO.add_event_detect(SWITCH_PIN, GPIO.BOTH, callback=switch_callback, bouncetime=DEBOUNCE_TIME_MS) try: # Main loop while True: # Check if the switch state has changed if switch_state != prev_switch_state: if switch_state == GPIO.HIGH: print("The switch: ON -> OFF") else: print("The switch: OFF -> ON") prev_switch_state = switch_state if switch_state == GPIO.HIGH: print("The switch: OFF") else: print("The switch: ON") except KeyboardInterrupt: # Clean up GPIO on exit GPIO.cleanup()

Speichern Sie die Datei und führen Sie das Python-Skript aus, indem Sie den folgenden Befehl im Terminal ausführen:

python3 switch.py

Stellen Sie den Schalter auf die EIN-Position.
Überprüfen Sie das Ergebnis im Terminal.
Stellen Sie dann den Schalter auf die AUS-Position.
Überprüfen Sie das Ergebnis im Terminal.

PuTTY - Raspberry Pi

The switch: OFF The switch: OFF The switch: OFF The switch: OFF -> ON The switch: ON The switch: ON The switch: ON The switch: ON The switch: ON -> OFF The switch: OFF The switch: OFF The switch: OFF

Das Skript läuft in einer Endlosschleife kontinuierlich, bis Sie Ctrl + C im Terminal drücken.

Video Tutorial

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