Wszystko, co musisz wiedzieć o pinach GPIO Raspberry Pi

Reklama

Raspberry Pi to tani i malutki komputer zdolny do wykonywania wielu różnych zadań, w tym gry retro i będąc domowe centrum medialne Zainstaluj Kodi, aby zamienić Raspberry Pi w domowe centrum multimedialneJeśli masz Raspberry Pi, możesz zmienić go w tanie, ale skuteczne domowe centrum multimedialne, po prostu instalując Kodi. Czytaj więcej . Pi koncentruje się również na edukacji, z oboma Zadraśnięcie Pierwsze kroki ze Scratch na Raspberry PiNasz samouczek Scratch pozwala bawić się Raspberry Pi, nawet jeśli nie umiesz kodować. Czytaj więcej i Edycja Minecraft Pi Naucz się języka Python i elektroniki w Minecraft Pi EditionCzy zawsze chciałeś nauczyć się kodować, ale nie wiedziałeś, od czego zacząć? Dowiedz się, jak kontrolować Minecraft na Raspberry Pi za pomocą Pythona i prostej elektroniki. Czytaj więcej ukierunkowane na pomoc młodym ludziom w nauce kodowania, a także piny GPIO (Ogólne wejście / wyjście) otwierają cały świat majsterkowania elektronicznego i inwencji.

Co to są piny GPIO Raspberry Pi?

W tym artykule powiemy ci wszystko, co musisz wiedzieć o pinach GPIO Pi: co mogą zrobić, jak ich używać, i błędy, których należy unikać podczas ich używania.

Uwaga zanim zaczniemy: Różne wersje Pi mogą się różnić w zależności od pinów! Przed dołączeniem czegokolwiek do tablicy upewnij się, że używasz poprawnych. Szybkim sposobem sprawdzenia jest wpisanie pinout do terminala Raspberry Pi, który wyświetli schemat bieżącej konfiguracji.

Piny GPIO są zintegrowane z płytką drukowaną komputera. Ich zachowanie może być kontrolowane przez użytkownika, aby umożliwić mu odczyt danych z czujników i sterowanie elementami takimi jak diody LED, silniki i wyświetlacze. Starsze modele Pi miały 26 pinów GPIO, a wszystkie nowsze mają 40. Ta tabela pokazuje, co robi każdy pin:

Na powyższym schemacie widać, że istnieją różne typy pinów GPIO, które służą różnym celom. Interaktywną wersję tego wykresu można znaleźć na stronie pinout.xyz Przedstawia także jedną z pierwszych mylących rzeczy, z którymi będziesz musiał się zmierzyć. Każdy pin ma przypisane dwa numery. Jego DESKA liczba (liczby w kole) i jej BCM Numer (kanał Broadcom SOC). Możesz wybrać konwencję, która ma być używana podczas pisania kodu w języku Python:

# 1 - Numeracja GPIO / BCM. GPIO.setmode (GPIO.BCM) # 2 - Numeracja płytki. GPIO.setmode (GPIO.BOARD)

Możesz użyć tylko jednej konwencji w każdym projekcie, więc wybierz jedną i trzymaj się jej. Żadna z konwencji nie jest „odpowiednia”, więc idź z tym, który z nich jest dla ciebie najbardziej sensowny. Warto jednak zauważyć, że niektóre urządzenia peryferyjne polegają na numeracji GPIO / BCM.

W tym artykule będziemy się trzymać DESKA numeracja. Co właściwie robią szpilki?

Kołki zasilające

Zacznijmy od pinów zasilania. Raspberry Pi może zapewniać zasilanie zarówno 5 V (piny 2 i 4), jak i 3,3 V (piny 1 i 17). Zapewnia również ziemia (GND) dla obwodów na pinach 6, 9, 14, 20, 25, 30, 34 i 39.

Niestety, nie ma jednej odpowiedzi na pytanie, ile prądu mogą pobierać styki zasilania 5 V, ponieważ zależy to od używanego zasilacza i innych elementy, które podłączyłeś do swojego Pi. Raspberry Pi 3 pobiera tylko 2,5 A z zasilacza i wymaga około 750 mA do rozruchu i normalnego bezgłowego operacja. Oznacza to, że jeśli używasz zasilacza 2,5 A, piny 5 V mogą zapewnić całkowity prąd o wartości około 1,7 A. Irytujące jest to jednak różne w zależności od modelu Pi, ponieważ tabela pokazuje:

Dla większości użytkowników, którzy dopiero zaczynają od Pi, nie będzie to problemem, ale warto o tym pamiętać, spędzając więcej czasu z pinami GPIO.

Piny 3,3 V są nieco prostsze, a ostatnie wersje Raspberry Pi (model B + i nowsze) zapewniają do 500mA łącznie i starsze modele tylko 50mA. Pamiętaj, że ten prąd jest dzielony także na wszystkie pozostałe piny GPIO!

Więc te piny mogą zapewnić zasilanie twoich komponentów, ale to wszystko, co robią. Prawdziwa zabawa pochodzi z reszty pinów.

Standardowy GPIO

Na powyższym wykresie, ignorując styki zasilania, zobaczysz, że niektóre są oznaczone różnymi kolorami. Zielone piny to standardowe piny GPIO i są one używane w większości projektów dla początkujących. Te piny są zdolne do 3.3v wynik, określany również jako ustawienie pin WYSOKI W kodzie. Gdy jest pin wyjściowy NISKA oznacza to, że po prostu zapewnia 0v.

Są również w stanie podjąć Wejście do 3,3 V, co oznacza pin WYSOKI.

Nie podawaj pinów o wartości większej niż 3,3 V: to szybki sposób na usmażenie swojego pi!

Świetny przewodnik na początek korzystania z pinów GPIO w prostym projekcie, wypróbuj nasz Rozpoczęcie pracy z projektem Raspberry Pi GPIO Rozpoczęcie pracy z GPIO na Raspberry PiJeśli uważasz, że Arduino było fajne, poczekaj, aż dostaniesz Raspberry Pi - te rzeczy są niesamowite. Oprócz tego, że są w pełni funkcjonalnym komputerem, mają również ... Czytaj więcej .

Chociaż w tym artykule omówimy niektóre szpilki o specjalnych zastosowaniach, możesz użyć dowolnych szpilek z wyjątkiem pinów zasilania oraz pinów 27 i 28 jak zwykłe piny GPIO.

PWM

PWM (modulacja szerokości impulsu) jest używany z komponentami takimi jak silniki, serwomechanizmy i diody LED, wysyłając krótkie impulsy w celu kontrolowania ilości pobieranej mocy. Użyliśmy go z naszym Arduino Samouczek Ultimate Guide to LED Strips Najlepszy przewodnik po podłączaniu pasków świetlnych LED do ArduinoJednym z najpopularniejszych produktów LED jest taśma LED. W tym artykule opiszemy, jak skonfigurować dwa najczęstsze typy z Arduino. Czytaj więcej .

PWM jest również możliwe na Pi. Styk 12 (GPIO 18) i styk 35 (GPIO 35) są przystosowane do sprzętowego PWM, chociaż Pi jest również w stanie zapewnić oprogramowanie PWM poprzez biblioteki takie jak Pigpio.

To proste wprowadzenie do kodu wymaganego dla PWM Samouczek jasności LED powinno ci pomóc.

UART

Piny 8 i 10 (GPIO 14 i 15) są pinami UART, przeznaczonymi do komunikacji z Pi za pomocą portu szeregowego. Są pewne sytuacje, w których możesz chcieć to zrobić, ale dla większości początkujących łączących się z twoim Pi bezgłowo przez SSH Konfigurowanie Raspberry Pi do bezgłowego korzystania z SSHRaspberry Pi może akceptować polecenia SSH po podłączeniu do sieci lokalnej (przez Ethernet lub Wi-Fi), umożliwiając łatwą konfigurację. Korzyści płynące z SSH wykraczają poza zakłócanie codziennych badań ... Czytaj więcej lub za pomocą VNC Jak uruchomić Remote Desktop na Raspberry Pi z VNCCo jeśli potrzebujesz dostępu do pulpitu Raspberry Pi z komputera stacjonarnego lub laptopa, bez konieczności podłączania klawiatury, myszy i monitora? W tym momencie wkracza VNC. Czytaj więcej prawdopodobnie będzie łatwiej.

Jeśli interesuje Cię szczegółowy widok działania pinów szeregowych, to świetny podkład.

SPI

SPI (magistrala szeregowego interfejsu peryferyjnego) to metoda komunikowania się z urządzeniami, takimi jak czytnik RFID, z którego korzystaliśmy Inteligentny zamek DIY z Arduino i RFID Inteligentny zamek DIY z Arduino i RFIDOto, jak zbudować prostą inteligentną blokadę opartą na RFID, używając Arduino jako szkieletu i kilku tanich komponentów. Czytaj więcej projekt.

Pozwala urządzeniom na komunikację z Raspberry Pi synchronicznie, co oznacza, że ​​między nimi może przepływać znacznie więcej danych mistrz i niewolnik urządzenia. Jeśli kiedykolwiek używałeś mały ekran dotykowy dla twojego Pi tak właśnie się komunikowali.

Istnieją różne urządzenia i rozszerzenia HAT dla Raspberry Pi, które używają SPI, i może otworzyć twoje projekty na znacznie więcej sprzętu niż zwykłe piny GPIO. Wymaga to jednak sporo okablowania, aby działało. Szczegółowy przegląd SPI znajduje się na stronie Strona fundacji Raspberry Pi.

Piny 19, 21, 23, 24, 25 i 26 (GPIO 10, 9, 11, 8, GND i GPIO 26) są używane do połączenia z urządzeniem SPI i wszystkie są wymagane do płynnego działania. Dobrym sposobem na uniknięcie całego spaghetti jest zakup gotowego rozszerzenia, takiego jak SENS HAT, który pasuje do płyty głównej i zapewnia matrycę LED oraz szeroki wachlarz czujników. Jest ulubionym od kilku lat, a nawet był używane na międzynarodowej stacji kosmicznej zrobić kilka eksperymentów!

Protokół SPI nie jest standardowo włączony w Raspbian, ale można go włączyć w pliku raspi-config wraz z I2C.

I2C

I2C (obwód zintegrowany) jest podobny do SPI, ale ogólnie uważa się go za łatwiejszy w konfiguracji i obsłudze. Komunikuje się asynchronicznie i jest w stanie obsłużyć tyle różnych urządzeń, ile potrzeba, pod warunkiem, że każde z nich ma unikalne miejsca adresowe na szynie I2C. Ze względu na ten system adresowania Pi potrzebuje tylko dwóch pinów I2C - pin 3 (GPIO 2) i pin 5 (GPIO 3), dzięki czemu korzystanie z niego jest znacznie prostsze niż SPI.

Niewielki rozmiar I2C otwiera ogromny zakres możliwości. W przypadku standardowych pinów GPIO konfiguracja ekranu LCD i niektórych przycisków zajęłaby prawie każdy pin, przy użyciu urządzenia I2C, takiego jak Adafruit Negatywny kontroler LCD sprowadza to do zaledwie dwóch pinów!

Sparkfun ma pełny przegląd SPI i I2C wraz z przykładami na dobry początek.

Kołki 27 i 28 (oznaczone ID_SD i ID_SC) są również I2C. Są używane przez Pi do wewnętrznych funkcji, a także niektórych płyt HAT. Zgodnie z ogólną zasadą nie zadzieraj z nimi, chyba że Ty naprawdę wiesz co robisz!

Raspberry Pi: Pin GPIO do wszystkiego!

Raspberry Pi to szwajcarski scyzoryk współczesnego sprzętu komputerowego. Wraz z ogromną ilością niesamowite codzienne zastosowania, otwiera też każdemu możliwość tworzenia własnych fajnych dzieł.

Wiele Początkowe projekty Raspberry Pi 11 najlepszych projektów Raspberry Pi dla początkującychTe projekty Raspberry Pi dla początkujących są świetne na rozpoczęcie pracy z możliwościami dowolnego modelu Raspberry Pi. Czytaj więcej skorzystaj z protokołów omówionych w tym artykule, a najlepszym sposobem uczenia się będzie praktyczne podejście. Majstruj i baw się dobrze!