توسعه قابلیت‌های رزبری پای با شیلد CirkitScape Top HAT: افزودن GPIO بیشتر و پورت‌های USB به همراه RS-485

به گفته CNX Software – Embedded Systems News

برد CirkitScape Top HAT

برد CirkitScape Top HAT (که به صورت TopHAT نیز نوشته می‌شود) یک برد توسعه چندمنظوره برای رزبری پای است که ۱۶ پین GPIO اضافی از طریق یک توسعه‌دهنده I2C، یک هدر RS-485، یک مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) سه‌کاناله ۱۲ بیتی و چهار پورت USB 2.0 اضافی از طریق یک هاب USB را به سیستم اضافه می‌کند.

این شرکت اعلام کرده است که این محصول با هدف «آسان‌تر و منظم‌تر کردن فرآیند نمونه‌سازی، سنجش، اتوماسیون و ساخت پروژه‌های واقعی با رزبری پای، بدون نیاز به روی هم قرار دادن چندین افزونه مجزا» طراحی شده است. همچنین، یک کیت سنسور Top HAT شامل چند حسگر برای پروژه‌های پایش محیطی نیز به همراه آن عرضه می‌شود.

مشخصات فنی CirkitScape Top HAT:

• بردهای پشتیبانی‌شده (SBCها): بردهای رزبری پای و بردهای سازگار دارای هدر ۴۰ پین GPIO، از جمله نسخه‌های Pi 5، 4، 3B+ و Zero
• USB
  • ۴ پورت USB 2.0 (با سرعت ۴۸۰ مگابیت بر ثانیه)
  • هاب ۴ پورت USB 2.0
  • سوییچ‌های محدودکننده جریان برای هر پورت (۵۰۰ میلی‌آمپر به ازای هر پورت)
• توسعه I/O
  • ۱۶ پین GPIO از طریق توسعه‌دهنده MCP23017 I²C
  • ورودی آنالوگ: مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) سه‌کاناله ۱۲ بیتی از طریق تراشه ADS1015
  • رابط RS-485: از طریق فرستنده/گیرنده نیمه‌دوبلکس (Half-duplex) مدل MAX485
• رابط‌های ارتباطی: I²C، SPI و UART از طریق هدر ۴۰ پین GPIO رزبری پای
• منبع تغذیه
  • ولتاژ کاری: ورودی ۵ ولت DC
  • ولتاژ منطقی (Logic Voltage): ۳.۳ ولت
• ابعاد: ۷۶.۲ در ۵۰.۸ میلی‌متر (مطابق با فرم‌فکتور استاندارد Raspberry Pi HAT)

Cirkitscape Raspberry Pi HAT

برد Top HAT با سیستم‌عامل Raspberry Pi OS سازگار است و به هیچ فریم‌ور سفارشی نیاز ندارد. این برد از کتابخانه‌های پایتون pyserial، smbus و gpiozero پشتیبانی می‌کند و به‌طور کامل از طریق پین‌های I2C، UART و GPIO هدر ۴۰ پین رزبری پای قابل کنترل است. این شرکت همچنین اسکریپتی برای پیکربندی و فعال‌سازی I2C و UART، نصب بسته‌های موردنیاز و راه‌اندازی محیط مجازی پایتون (Virtual Environment) ارائه می‌دهد. در نهایت، تعدادی نمونه‌کد پایتون و یک داشبورد تحت وب مبتنی بر پایتون برای کنترل سخت‌افزار بدون نیاز به برنامه‌نویسی و صرفاً با دسترسی به آدرس http://<raspberrypi-ip>:5000 فراهم شده است. شرکت سازنده هیچ اسکرین‌شاتی از این داشبورد ارائه نکرده است.

کاربردهای هدف این برد شامل سیستم‌های کنترل صنعتی، گیت‌وی‌های اینترنت اشیا (IoT) و دستگاه‌های لبه (Edge)، جمع‌آوری داده‌های سنسور، مالتی‌پلکس کردن دستگاه‌های USB، پل‌زنی شبکه‌های سریال از طریق RS-485 و نمونه‌سازی عمومی سیستم‌های امبدد است.

اتصال Top HAT به Raspberry Pi 5. برای استفاده از پورت‌های اضافی USB 2.0، کابل USB مورد نیاز است.

شرکت CirkitScape برد Top HAT را با قیمت ۴۸.۶ دلار در آمازون و ۴۵ دلار در وب‌سایت خود به فروش می‌رساند؛ جایی که می‌توانید تمامی منابع لازم برای شروع کار (دیتاشیت، نمونه‌کدهای پایتون، برنامه داشبورد، اسکریپت نصب و غیره) را نیز پیدا کنید. کیت سنسور Top HAT که در مقدمه به آن اشاره شد، با قیمت ۷۳ دلار عرضه می‌شود و شامل خود برد Top HAT، یک کابل USB-C به USB-A، سنسور دما و رطوبت، سنسور خازنی رطوبت خاک، سنسور تشخیص آب/باران و چند سیم جامپر است. من خیلی مطمئن نیستم که این کیت سنسور واقعاً موجود باشد، چرا که این شرکت برای ساخت تصویر محصولِ زیر از ChatGPT استفاده کرده است… هیچ آدرسی در وب‌سایت آن‌ها درج نشده، اما به نظر می‌رسد CirkitScape یک کسب‌وکار کوچک در آلاباما باشد.