DIY一个树莓派扩展板

　　Arduino的扩展板被称为Shield，而树莓派的扩展板则称作HAT（Hardware Attached on Top），意为附加在树莓派顶上的硬件板卡。下面就带着大家从零开始设计一块开源的树莓派扩展板，暂名为Raspberry Pi ICA HAT。

　　Raspberry Pi ICA HAT

　　1. 需求分析

　　设计HAT的初衷是为树莓派提供基本的显示和用户输入功能，并引出UART、I2C、SPI等硬件接口，方便连接其他模块，同时也能够做为用户学习树莓派硬件编程的入门板（Starter Board）。ICA HAT的配置如下：

　　1. 用户按键x5，可以作为上下左右和“确定”按键；

　　2. 用户LED x4，实现基本指示功能，另有一个电源指示LED；

　　3. 有源蜂鸣器x1，提供报警功能；

　　4. 红外发射管x2，红外接收头x1，实现红外收发遥控功能；

　　5. 七段数码管x2，实现8位数字显示，通过SPI接口的MAX7219芯片驱动；

　　6. I/O和电源扩展排针若干。

　　设定好需求后，首先需要考虑的是结构问题，本例的设计针对的是树莓派2B型号，同时也兼容一代的B+型号。下图为树莓派2B/B+的机械结构：

　　针对树莓派的机械结构，可以设计全长和半长两种HAT。全长板与树莓派外框尺寸相同，但由于树莓的USB和RJ45连接器较高，需要注意该区域底层的器件是否会与连接器接触。

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