La Top HAT es una placa de expansión para Raspberry Pi que añade GPIO, RS-485, ADC de 12 bits y cuatro puertos USB 2.0 en formato HAT.
La nueva Top HAT de CirkitScape es una placa de expansión multifunción para SBC, es decir, ordenadores de placa única, orientada a ampliar interfaces de entrada y salida en plataformas Raspberry Pi compatibles.
Diseñada para equipos con cabecera GPIO de 40 pines, la placa resulta compatible con Raspberry Pi 5, 4, 3B+, Zero y otros sistemas SBC que mantengan el mismo formato de conexión.
Integración del Top HAT en sistemas embebidos Raspberry Pi
El formato HAT, acrónimo de Hardware Attached on Top, facilita el montaje directo sobre la placa principal y mantiene unas dimensiones de 76,2 x 50,8 mm para integraciones compactas.
Además, la expansión incorpora 16 GPIO, general-purpose input/output o entradas y salidas de propósito general, mediante un expansor MCP23017 conectado por bus I2C, Inter-Integrated Circuit.
Para adquisición de señales analógicas, el módulo integra un ADC, convertidor analógico-digital, de 3 canales y 12 bits basado en el circuito ADS1015.
Por otro lado, la interfaz RS-485 se implementa mediante un transceptor MAX485 semidúplex, adecuado para enlaces serie diferenciales en automatización, pasarelas de campo y bancos de prueba.
Conectividad USB 2.0 y buses de control para edge computing
La conectividad externa se completa con cuatro puertos USB 2.0, Universal Serial Bus, gestionados por un hub de cuatro puertos con velocidad de hasta 480 Mbps.
En concreto, cada puerto dispone de conmutadores con limitación de corriente de 500 mA por canal, lo que ayuda a ordenar la alimentación de periféricos en prototipos embebidos.
También quedan disponibles las interfaces SPI, Serial Peripheral Interface, UART, Universal Asynchronous Receiver-Transmitter, e I2C a través de la cabecera GPIO de 40 pines.
La alimentación trabaja con entrada de 5 V en corriente continua, mientras que la lógica opera a 3,3 V, un nivel habitual en placas Raspberry Pi y módulos embebidos asociados.
Compatibilidad software sin firmware específico
Desde el punto de vista de integración, la placa funciona con Raspberry Pi OS y no requiere firmware específico para su puesta en marcha.
Asimismo, puede controlarse mediante librerías Python como pyserial, smbus y gpiozero, lo que facilita el desarrollo de aplicaciones de monitorización y control.
El fabricante proporciona además un script para habilitar I2C y UART, instalar paquetes necesarios y preparar un entorno virtual de Python.
A continuación, los ejemplos de código y un panel web basado en Python permiten acceder a las funciones de hardware sin desarrollar una aplicación completa desde cero.
Entre sus aplicaciones técnicas se encuentran pasarelas IoT, dispositivos edge, adquisición de datos de sensores, multiplexación de periféricos USB, puentes de red serie mediante RS-485 y prototipado de sistemas embebidos.
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