GPIO de l’Orange PI PC2 H5

L’Orange PI PC2 H5 est une des nombreuses carte Orange Pi offrant des caractéristiques intéressantes:

  • processeur ARM H5 4 coeurs 64 bits
  • ethernet 1GB
  • 3 USB 2
  • HDMI
  • Jack Audio
  • Interface Caméra
  • Microphone
  • Infra Rouge
  • OS: ARMBIAN . Voir l’article ici pour l’installation
  • prix <20€ chez Aliexpress

Pour accéder au GPIO d’un Orange PI, on peut utiliser une des bibliothèque comme OPI.Gpio. Malheureusement elle ne couvre pas tous les modèles de carte Orange PI. Dans le cas de l’Orange PI PC2 H5, elle ne fonctionne pas. Une solution alternative est le système de fichiers vituels Sysfs qui permet par des commandes système d’activer les pins du GPIO.

Connecteur carte Orange Py PC2 H5

GPIO Orange Pi PC2 H5

La carte One Plus dispose d’un connecteur 40 pins suivant le schéma ci dessous.

Pour attaquer une des pins en entrée ou en sortie, il faut trouver la référence du GPIO correspondant. Le tableau ci après est valable pour l’Orange Pi PC2 H5. Ainsi si on veut utiliser la pin physique 40, elle correspond au GPIO 199.

 +-----+----------+-Orange Pi+----------+-----+
 |GPIO |   Name   | Physical | Name     |GPIO |
 +-----+----------+----++----+----------+-----+
 |     |     3.3v |  1 || 2  | 5v       |     |
 |  12 |    SDA.0 |  3 || 4  | 5V       |     |
 |  11 |    SCL.0 |  5 || 6  | 0v       |     |
 |   6 |     PWM1 |  7 || 8  | TxD3     | 13  |
 |     |       0v |  9 || 10 | RxD3     | 14  |
 |   1 |     RxD2 | 11 || 12 | PD14     | 110 |
 |   0 |     TxD2 | 13 || 14 | 0v       |     |
 |   3 |     CTS2 | 15 || 16 | PC 4     | 68  |
 |     |     3.3v | 17 || 18 | PC 7     | 71  |
 |  64 |     MOSI | 19 || 20 | 0v       |     |
 |  65 |     MISO | 21 || 22 | RTS2     | 2   |
 |  66 |     SCLK | 23 || 24 | CE0      | 67  |
 |     |       0v | 25 || 26 | PA21     | 21  |
 |  19 |    SDA.1 | 27 || 28 | SCL.1    | 18  |
 |   7 |      PA 7| 29 || 30 | 0v       |     |
 |   8 |     PA 8 | 31 || 32 | RTS1     | 200 |
 |   9 |     PA 9 | 33 || 34 | 0v       |     |
 |  10 |     PA10 | 35 || 36 | CTS1     | 201 |
 |  20 |     PA20 | 37 || 38 | TxD1     | 198 |
 |     |       0v | 39 || 40 | RxD1     | 199 |
 +-----+----------+----++----+----------+-----+
 |GPIO |   Name   | Physical | Name     |GPIO |
 +-----+----------+-Orange Pi+----------+-----+

Exemple Oscillateur sur pin 40

Ci dessous un programme en python 3. Attention, contrainte importante. Il faut être en root pour accéder au GPIO.

#!/usr/bin/python3  Python 3 environment
#-- coding: utf-8 --
import os              # To execute system command
from time import sleep # this lets us have a time delay
numgpio=199
numgpio=str(numgpio)
print ("numgpio:"+numgpio)
os.system("sudo echo "+numgpio+" > /sys/class/gpio/export")
os.system("sudo echo out > /sys/class/gpio/gpio"+numgpio+"/direction")

try:
         print ("Square signal around 50Hz . Press CTRL+C to exit")
         while True:
              os.system("echo 0 > /sys/class/gpio/gpio"+numgpio+"/value")
              sleep(0.01)
              os.system("echo 1 > /sys/class/gpio/gpio"+numgpio+"/value")
              sleep(0.01)


except KeyboardInterrupt:
         # set port/pin value to 0/LOW/False
         os.system("echo 0 > /sys/class/gpio/gpio"+numgpio+"/value") 
         # Clean GPIO
         os.system("sudo echo "+numgpio+" > /sys/class/gpio/unexport")
         print ("Bye from F1ATB.")

pour le lancer, si le programme se trouve sur votre bureau:

python3 /home/utilisateur/Desktop/Nom_du_programme.py

On peut rentrer les commandes à la main depuis une fenêtre de terminal.
La commande …export active le GPIO 199 qui correspond à la pin 40.
La commande direction, ici out pour être en sortie.
Les commandes value alternativement à 0 ou 1 pour faire un oscillateur.

Puis en cas de Ctrl-C, on termine proprement en libérant le GPIO 199.

Pour s’affranchir du problème du root, une solution peut être de lancer le programme à la mise en route de l’Orange PI qui dans ce cas est en root avant de passer en mode utilisateur. Il suffit de modifier le fichier /etc/rc.local (sudo nano /etc/rc.local) . Mettre la commande de lancement avec le chemin en absolu (python . /home/……py) avant l’exit 0 du fichier rc.local.

Resumé des commandes Sysfs

Sur Armbian , vous voyez le matériel GPIO exposé dans le système de fichiers sous /sys class/ gpio.

$ ls /sys/class/gpio
export gpio199 gpiochip0 gpiochip352 unexport

On ytrouve les gpio actuellement utilisés et les contrôleurs GPIO noté « gpiochip ».

Les étapes de base pour utiliser une broche GPIO (ici la 199 ou broche 40) à partir de l’interface sysfs sont les suivantes:

Activation Gpio199 :

$ echo 199> /sys/class/gpio/export

Broche en entrée:

$ echo in> /sys/class gpio/gpio199 direction

Broche en sortie:

$ echo out> /sys /class/gpio/gpio199/direction

Relecture du fichier pour vérifier l’état actuel:

$ cat /sys/class/gpio/gpio199/direction

Etat en sortie:

$ echo 0> /sys/class/gpio/gpio199/value

ou

$ echo 1> /sys/class/gpio/gpio199/value

Lecture valeur en entrée:

$ cat /sys/class/gpio/gpio199/value

Libération Gpio:

Si vous avez fini d’utiliser la broche GPIO, écrivez simplement le nom de la broche dans le fichier d’export.

$ echo 199> /sys/class/gpio/unexport

L’entrée pour gpio199 n’apparaîtra plus dans sysfs:
$ ls/sys/class/gpio

Remarques

  • On peut lire en entrée une broche configurée en sortie pour connaitre son état.
  • On ne peut tirer vers le haut ou le bas (pullup, puldown) une entrée.
  • Cette solution très générale est applicable sur tous les Orange Pi