Bemerkung

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Hardware-Einführung

Pinbelegung

Power Port

• 6.0V-8.4V XH2.54 3-Pin-Stromeingang.

• Gleichzeitige Stromversorgung des Raspberry Pi und des Robot HAT.

Power Switch

• Den Strom des Robot HAT ein-/ausschalten.

Type-C USB Port

• Stecken Sie das Type-C-Kabel ein, um die Batterie zu laden.

• Gleichzeitig leuchtet die Ladeanzeige in roter Farbe.

• Wenn die Batterie vollständig geladen ist, erlischt die Ladeanzeige.

• Wenn das USB-Kabel etwa 4 Stunden nach vollständiger Aufladung noch eingesteckt ist, blinkt die Ladeanzeige zur Erinnerung.

Digital Pin

• 4-Kanal digitale Pins, D0-D3.

• Pin: Digitaler IO.

• API: Klasse Pin.

ADC Pin

• 4-Kanal ADC-Pins, A0-A3.

• Pin: ADC.

• API: Klasse ADC.

PWM Pin

• 12-Kanal PWM-Pins, P0-P11.

• Pin: PWM.

• API: Klasse PWM.

Left/Right Motor Port

• 2-Kanal XH2.54 Motoranschlüsse.

• Pin: Motoranschluss.

• API: Modul motor, 1 für den linken Motoranschluss, 2 für den rechten Motoranschluss.

I2C Pin und I2C Port

• I2C Pin: P2.54 4-Pin-Schnittstelle.

• I2C Port: SH1.0 4-Pin-Schnittstelle, kompatibel mit QWIIC und STEMMA QT.

• Diese I2C-Schnittstellen sind über GPIO2 (SDA) und GPIO3 (SCL) mit der I2C-Schnittstelle des Raspberry Pi verbunden.

• Pin: I2C.

• API: Klasse I2C.

SPI Pin

• P2.54 7-Pin SPI-Schnittstelle.

• Pin: SPI.

UART Pin

• P2.54 4-Pin-Schnittstelle.

• Pin: UART.

RST Button

• Der RST-Knopf dient bei Verwendung von Ezblock als Knopf zum Neustarten des Ezblock-Programms.

• Wenn Ezblock nicht verwendet wird, hat der RST-Knopf keine vordefinierte Funktion und kann ganz nach Ihren Bedürfnissen angepasst werden.

• Pin: Tasten.

• API: Klasse Pin

USR Button

• Die Funktionen des USR-Knopfs können durch Ihre Programmierung festgelegt werden. (Herunterdrücken führt zu einem Eingang „0“; Loslassen erzeugt einen Eingang „1“.)

• API: Klasse Pin, Sie können Pin("SW") verwenden, um ihn zu definieren.

• Pin: Tasten.

Battery Indicator

• Zwei LEDs leuchten auf, wenn die Spannung höher als 7,6V ist.

• Eine LED leuchtet im Bereich von 7,15V bis 7,6V.

• Unter 7,15V schalten sich beide LEDs aus.

• Batteriestandsanzeige.

Speaker and Speaker Port

• Speaker: Dies ist ein 2030 Audio-Kammerlautsprecher.

• Speaker Port: Der Robot HAT ist mit einem Onboard-I2S-Audioausgang ausgestattet, zusammen mit einem 2030 Audio-Kammerlautsprecher, der einen Mono-Soundausgang bietet.

• Pin: Lautsprecher und Lautsprecheranschluss.

• API: Klasse Music

Pin-Belegung

Raspberry Pi IO

Robot Hat V4	Raspberry Pi	Raspberry Pi	Robot Hat V4
NC	3V3	5V	5V
SDA	SDA	5V	5V
SCL	SCL	GND	GND
D1	GPIO4	TXD	TXD
GND	GND	RXD	RXD
D0	GPIO17	GPIO18	I2S BCLK
D2	GPIO27	GND	GND
D3	GPIO22	GPIO23	MOTOR 1 DIR
NC	3V3	GPIO24	MOTOR 2 RICHTUNG
SPI MOSI	MOSI	GND	GND
SPI MISO	MISO	GPIO25	USR-TASTE
SPI SCLK	SCLK	CE0	SPI CE0
GND	GND	CE1	NC
NC	ID_SD	ID_SC	NC
MCU-Reset	GPIO5	GND	GND
(SPI)BSY	GPIO6	GPIO12	Platinen-Identifikator 2
Platinen-Identifikator 1	GPIO13	GND	GND
I2S LRCLK	GPIO19	GPIO16	RST-TASTE
BENUTZER-LED	GPIO26	GPIO20	NC
GND	GND	GPIO21	I2S SDATA

Digitaler IO

Der Robot HAT hat 4 Sätze von P2.54 3Pin digitalen Pins.

Digitaler IO

Robot Hat V4	Raspberry Pi
D0	GPIO17
D1	GPIO4
D2	GPIO27
D3	GPIO22

ADC

Der Robot HAT verfügt über vier Sätze von 3Pin ADC (Analog-Digital-Wandler) Pins, jeweils im Abstand von 2,54 mm. Diese Pins arbeiten mit einer 3,3V Stromversorgung. Die ADC-Funktion, die eine 12-Bit-Präzision bietet, wird durch einen Mikrocontroller an Bord erleichtert. Detaillierte Anweisungen zum Lesen der ADC-Werte finden Sie im Abschnitt On-Board-MCU.

Außerdem ist der ADC-Kanal A4 über einen Spannungsteiler mit Widerständen mit der Batterie verbunden, der zur Messung der Batteriespannung zur Schätzung der ungefähren Batterieladung verwendet wird.

Das Verhältnis des Spannungsteilers beträgt 20K/10K, also:

• A4-Spannung (Va4) = Wert_A4 / 4095.0 * 3.3

• Batteriespannung (Vbat) = Va4*3

• Batteriespannung (Vbat) = Wert_A4 / 4095.0 * 3.3 * 3

PWM

Der Robot HAT hat 4 Sätze von 3Pin PWM-Pins, jeweils im Abstand von 2,54 mm, und die Stromversorgung beträgt 5V. Die Methode zur Verwendung des PWM wird im Detail in On-Board-MCU beschrieben.

Bemerkung

Die Kanäle PWM13 & 14 werden für den Motorantrieb verwendet.

I2C

Der Robot HAT verfügt über zwei I2C-Schnittstellen. Eine davon ist die P2.54 4-Pin-Schnittstelle und die andere ist die SH1.0 4-Pin-Schnittstelle, die mit QWIIC und STEMMA QT kompatibel ist. Diese I2C-Schnittstellen sind über GPIO2 (SDA) und GPIO3 (SCL) mit der I2C-Schnittstelle des Raspberry Pi verbunden. Das Board verfügt auch über einen On-Board-MCU, und die beiden Signalleitungen haben 10K Pull-up-Widerstände.

SPI

Die SPI-Schnittstelle des Robot HAT ist eine 7-Pin P2.54-Schnittstelle. Sie verbindet sich mit der SPI-Schnittstelle des Raspberry Pi und umfasst einen zusätzlichen I/O-Pin, der für Zwecke wie Interrupts oder Resets verwendet werden kann.

SPI

Robot Hat V4	Raspberry Pi
BSY	GPIO6
CS	CE0(GPIO8)
SCK	SCLK(GPIO11)
MI	MISO(GPIO9)
MO	MOSI(GPIO10)
3V3	3.3V Strom
GND	Masse

UART

Die UART-Schnittstelle des Robot HAT ist eine 4-Pin P2.54-Schnittstelle. Sie verbindet sich mit den GPIO14 (TXD) und GPIO15 (RXD) Pins des Raspberry Pi.

Tasten

Der Robot HAT wird mit 1 LED und 2 Tasten geliefert, die alle direkt mit den GPIO-Pins des Raspberry Pi verbunden sind. Die RST-Taste dient bei der Verwendung von Ezblock als Taste zum Neustart des Ezblock-Programms. Wird Ezblock nicht verwendet, hat die RST-Taste keine vordefinierte Funktion und kann ganz nach Ihren Bedürfnissen angepasst werden.

LED & Taste

Robot Hat V4	Raspberry Pi
LED	GPIO26
USR	GPIO25
RST	GPIO16

Lautsprecher und Lautsprecheranschluss

Der Robot HAT ist mit einem Onboard-I2S-Audioausgang sowie einem 2030 Audio-Kammerlautsprecher ausgestattet, der einen Monoklang-Ausgang bietet.

I2S

I2S	Raspberry Pi
LRCLK	GPIO19
BCLK	GPIO18
SDATA	GPIO21

Motoranschluss

Der Motortreiber des Robot HAT unterstützt 2 Kanäle und kann mit 2 digitalen Signalen zur Richtungssteuerung und 2 PWM-Signalen zur Geschwindigkeitsregelung gesteuert werden.

Motortreiber

Motor	IO
Motor1 Richtung	GPIO23
Motor1 Leistung	PWM13
Motor2 Richtung	GPIO24
Motor2 Leistung	PWM12

Batteriestandsanzeige

Die Batteriestandsanzeige auf dem Robot HAT überwacht die Batteriespannung mithilfe einer Spannungsteiler-Methode und dient als Referenz zur Schätzung des Batteriestands. Die Beziehung zwischen der LED und der Spannung ist wie folgt:

Batteriestand

LED Batterie	Gesamtspannung
2 LEDs an	Mehr als 7,6V
1 LED an	Mehr als 7,15V
Beide LEDs aus	Weniger als 7,15V

Wenn eine der Batterien 4,1V erreicht oder überschreitet, während die anderen darunter liegen, wird der Ladestrom dieser spezifischen Batterie reduziert.