Alt du behøver at vide om Raspberry Pi GPIO Pins

Raspberry Pi er en fantastisk lille computer, men hvad gør GPIO (General Purpose Input / Output) -nåle præcis? Kort sagt åbner de en hel verden af ​​DIY elektronisk tinkering og opfindelse.

Raspberry Pi er en fantastisk lille computer, men hvad gør GPIO (General Purpose Input / Output) -nåle præcis?  Kort sagt åbner de en hel verden af ​​DIY elektronisk tinkering og opfindelse.
Reklame

Raspberry Pi er en billig og lille computer, der kan rumme et stort udvalg af opgaver, herunder retro gaming og være et hjemmediecenter. Installer Kodi for at gøre din Raspberry Pi til et Home Media Center. Installer Kodi for at gøre din Raspberry Pi til et Home Media Center Du har brug for en media center løsning, og du har hørt om Kodi. Er det passende, og kan du installere det på din Raspberry Pi? Og hvordan tager du det ud over det grundlæggende? Læs mere . Pi har også et stort fokus på uddannelse, med både Scratch Kom i gang med Scratch på Raspberry Pi Kom godt i gang med Scratch på Raspberry Pi Vores Scratch-øvelse giver dig mulighed for at have det sjovt med en Raspberry Pi, selvom du ikke ved hvordan man kan kode . Læs mere og Minecraft Pi Edition Lær Python og Elektronik med Minecraft Pi Edition Lær Python og Elektronik med Minecraft Pi Edition Har du altid ønsket at lære at kode, men vidste ikke, hvor du skulle starte? Lær at styre Minecraft på Raspberry Pi ved hjælp af Python og nogle enkle elektronik. Læs mere rettet mod at hjælpe unge mennesker med at lære at kode, og GPIO-tappene ( General Purpose Input / Output ) åbner en hel verden af ​​DIY elektronisk tinkering og opfindelse.

Hvad er Raspberry Pi GPIO Pins?

raspberry pi gpio pins guide

I denne artikel vil vi fortælle dig alt, hvad du behøver at vide om Pi's GPIO-ben: hvad de kan gøre, hvordan man bruger dem og fejl, der skal undgås, mens de bruges.

En note før vi begynder: Forskellige revisioner af Pi kan variere med deres stifter! Før du lægger noget på dit bord, skal du sørge for at bruge de rigtige. En hurtig måde at kontrollere er at skrive pinout i din Raspberry Pi's terminal, som vil oprette et diagram over din nuværende opsætning.

GPIO-tappene er integreret i computerens printkort. Deres adfærd kan styres af brugeren, så de kan læse data fra sensorer og styre komponenter som lysdioder, motorer og skærme. Ældre modeller af Pi havde 26 GPIO-ben, mens de nyere modeller alle har 40. Dette diagram viser, hvad hver pin gør:

Alt du behøver at vide om Hindbær Pi GPIO Pins GPIO pinout 670

I det mærkede diagram ovenfor kan du se, at der findes forskellige typer GPIO-ben, der tjener forskellige formål. Du kan finde en interaktiv version af dette diagram på pinout.xyz Det skitserer også en af ​​de første forvirrende ting, du bliver nødt til at kæmpe med. Hver pin har to numre knyttet til den. Dets BOARD nummer (tallene i cirklen) og dens BCM (Broadcom SOC kanal) nummer. Du kan vælge hvilken konvention, der skal bruges, når du skriver din Python-kode:

# 1 - GPIO/BCM Numbering GPIO.setmode(GPIO.BCM) # 2 - Board Numbering GPIO.setmode(GPIO.BOARD) 

Du kan kun bruge en konvention i hvert projekt, så vælg en og hold dig til det. Hverken konvention er "rigtig", så gå med den ene, der giver dig mest mening. Det er dog værd at bemærke, at visse randapparater er afhængige af GPIO / BCM nummerering.

Til denne artikel holder vi os til BOARD nummerering. Så hvad gør tappene faktisk?

Power Pins

Lad os starte med stifterne. Raspberry Pi kan give både 5v (stifter 2 og 4) og 3.3v (stifter 1 og 17) effekt. Det giver også en jord (GND) til kredsløb på tappene 6, 9, 14, 20, 25, 30, 34 og 39.

Desværre er der ikke et enkelt svar på, hvor meget strøm 5V-stifterne kan trække, da det afhænger af, hvilken strømforsyning du bruger, og hvilke andre komponenter, du har knyttet til din Pi. Raspberry Pi 3 trækker kun 2, 5A fra strømforsyningen og kræver omkring 750mA til opstart og normal hovedløs drift. Det betyder, at hvis du bruger en 2, 5A strømforsyning, kan 5v-stifterne give en total strøm på omkring 1, 7A maks. Irriterende, dette varierer imidlertid mellem modeller af Pi, som denne tabel viser:

raspberry pi gpio pins guide
Billedkredit: raspberrypi.org

For de fleste brugere, der lige er begyndt med Pi, er det ikke noget problem, men det er noget at huske på, da du bruger mere tid med GPIO-benene.

3.3V-stifterne er noget enklere, med de seneste Raspberry Pi-revisioner (Model B + og fremad), der giver op til 500mA i alt, og ældre modeller giver kun 50mA . Bemærk, at denne strøm er delt i alle de andre GPIO-stifter også!

Så disse stifter kan give strøm til dine komponenter, men det er alt, hvad de gør. De rigtige sjove ting kommer fra resten af ​​stifterne.

Standard GPIO

På oversigten ovenfor ignorerer du stifterne, og du kan se, at nogle er markeret i forskellige farver. De grønne ben er standard GPIO-ben, og det er det, du vil bruge til de fleste nybegynderprojekter. Disse stifter er i stand til en 3.3v udgang, også kaldet indstilling af stiften HØJ i kode. Når en udgangstast er lav, betyder det, at det bare giver 0v.

raspberry pi gpio pins guide

De er også i stand til at indtage op til 3.3v, som stiften læser som HØJ .

Giv ikke stifterne større end 3.3v: det er en hurtig måde at stege din Pi på!

For en fantastisk guide til at komme i gang med at bruge GPIO-tappene i et simpelt projekt, så prøv vores Kom godt i gang med Raspberry Pi GPIO-projektet Kom godt i gang med GPIO På en Raspberry Pi Kom i gang med GPIO På en Raspberry Pi Hvis du selvom Arduino var cool, Bare vent indtil du får hænderne på en Raspberry Pi - disse ting er fantastiske. Udover at være en fuldt funktionel computer, har de også en ... Læs mere.

Mens vi vil dække nogle af tappene med specielle anvendelser i denne artikel, kan du bruge stifter undtagen stifterne og tappene 27 og 28 som almindelige GPIO-stifter.

PWM

PWM (Pulse Width Modulation) bruges med komponenter som motorer, servoer og LED'er ved at sende korte pulser for at styre, hvor meget strøm de modtager. Vi brugte det med en Arduino i vores Ultimate Guide til LED Strips tutorial Ultimativ vejledning til tilslutning af LED-lysstrimler til Arduino Ultimate Guide til Tilslutning af LED-lysstrimler til Arduino Et af de mest almindelige LED-produkter er LED-stripen. I denne artikel vil vi dække, hvordan du konfigurerer de to mest almindelige typer med en Arduino. Læs mere .

PWM er også muligt på Pi. Pin 12 (GPIO 18) og pin 35 (GPIO 35) er hardware PWM stand, selvom Pi også kan levere software PWM gennem biblioteker som pigpio.

For en introduktion til den kode, der kræves for PWM, bør denne enkle LED-lysstyrkevejledning hjælpe dig med at komme i gang.

UART

Stifter 8 og 10 (GPIO 14 og 15) er UART-stifter, der er designet til at kommunikere med Pi ved hjælp af seriel port. Der er visse situationer, hvor du måske vil gøre dette, men for de fleste begyndere, der forbinder din Pi headless via SSH. Opsætning af din Raspberry Pi til hovedløs brug med SSH. Opsætning af din Raspberry Pi til hovedløs brug med SSH. Raspberry Pi kan acceptere SSH-kommandoer når den er tilsluttet et lokalt netværk (enten via Ethernet eller Wi-Fi), så du nemt kan konfigurere det. Fordelene ved SSH går ud over at forstyrre den daglige screening ... Læs mere eller brug en VNC Sådan kører du et fjernt skrivebord på Raspberry Pi med VNC Sådan kører du et fjernt skrivebord på Raspberry Pi med VNC Hvad hvis du har brug for adgang til Raspberry Pi desktop fra din pc eller laptop, uden at du behøver at tilslutte et tastatur, en mus og en skærm? Det er her, VNC kommer ind. Læs mere vil nok være lettere.

Hvis du er interesseret i en detaljeret oversigt over, hvordan serietapen virker, er dette en god primer.

SPI

SPI (Serial Peripheral Interface Bus) er en metode til kommunikation med enheder som den RFID-læser, vi brugte i vores DIY Smart Lock med Arduino og RFID DIY Smart Lock med Arduino og RFID DIY Smart Lock med Arduino og RFID. Sådan bygger du en enkel RFID baserede smart lås ved hjælp af en Arduino som rygraden og et par billige komponenter. Læs mere projekt.

Det gør det muligt for enheder at kommunikere med Raspberry Pi synkront, hvilket betyder, at meget flere data kan passere mellem master og slave enheder. Hvis du nogensinde har brugt en lille berøringsskærm til din Pi, er det sådan, de kommunikerede.

Alt du behøver at vide om Hindbær Pi GPIO Pins pi touchscreen flikr 670
Billedkredit: Gareth Halfacree / flickr.com

Der er forskellige enheder og udvidelses-HAT'er til Raspberry Pi, der bruger SPI, og det kan åbne dine projekter for meget mere hardware end de almindelige GPIO-stifter kan opretholde. Det kræver dog ganske mange ledninger for at få det til at fungere. Der er et dybtgående overblik over SPI på Raspberry Pi Foundation hjemmeside.

Stifterne 19, 21, 23, 24, 25 og 26 (GPIO 10, 9, 11, 8, GND og GPIO 26) anvendes til at forbinde til en SPI-enhed, og de er alle nødvendige for jævn drift. En god måde at undgå spaghetti på er at købe en premade forlængelse som Sense HAT, som passer på toppen af ​​dit bord og giver den en LED matrix og et bredt udvalg af sensorer. Det har været en favorit i flere år nu, og blev endda brugt på den internationale rumstation for at lave nogle eksperimenter!

SPI-protokollen er ikke aktiveret som standard på Raspbian, men den kan aktiveres i raspi-config-filen sammen med I2C.

I2C

I2C (Inter-Integrated Circuit) ligner SPI, men anses generelt for at være lettere at konfigurere og bruge. Det kommunikerer asynkront, og er i stand til at opretholde så mange forskellige enheder som nødvendigt, forudsat at de hver især har unikke adressepladser på I2C-bussen. På grund af dette adresseringssystem behøver Pi kun to I2C pin-pin 3 (GPIO 2) og pin 5 (GPIO 3), hvilket gør det meget lettere at bruge end SPI.

Det lille fodspor af I2C åbner et stort udvalg af muligheder. Med standard GPIO-stifter vil opsætningen af ​​en LCD-skærm og nogle knapper tage næsten alle stifter op, ved hjælp af en I2C-enhed som Adafruit Negative LCD-controller bringer den ned til kun to stifter!

Sparkfun har en fuld oversigt over SPI og I2C sammen med eksempler for at komme i gang.

Pins 27 og 28 (mærket ID_SD og ID_SC) er også I2C. Der bruges Pi til interne funktioner, og også nogle HAT boards. Du må som regel ikke røre med dem, medmindre du virkelig ved hvad du laver!

Hindbær Pi: ​​En GPIO Pin for alt!

Raspberry Pi er den schweiziske hærkniv af moderne computing. Sammen med en enorm mængde fantastiske daglige anvendelser åbner det også nogen op til muligheden for at lave deres egne kølige kreationer.

Mange Raspberry Pi Begyndere Projekter Raspberry Pi Projekter til Begyndere Raspberry Pi Projekter til Begyndere Disse 10 Raspberry Pi Projekter til begyndere er gode til at få en introduktion til hardware og software kapaciteter i Pi, og vil hjælpe dig med at komme op og køre på ingen tid! Læs mere bruge de protokoller, der er diskuteret i denne artikel, og en hånd på tilgang er den bedste måde at lære. Hold tinkering, og sjov!

In this article