Tudo o que você precisa saber sobre os pinos do Raspberry Pi GPIO

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O Raspberry Pi é um computador pequeno e barato, capaz de realizar uma enorme variedade de tarefas, incluindo jogos retro e sendo um centro de mídia doméstico Instale o Kodi para transformar seu Raspberry Pi em um Home Media CenterSe você possui um Raspberry Pi, pode transformá-lo em um centro de mídia doméstico barato, mas eficaz, apenas instalando o Kodi. consulte Mais informação . O Pi também tem um forte foco na educação, com ambos coçar, arranhão Introdução ao Scratch no Raspberry PiNosso tutorial do Scratch permite que você se divirta com um Raspberry Pi, mesmo que você não saiba codificar. consulte Mais informação e Edição Minecraft Pi Aprenda Python e Eletrônica com o Minecraft Pi EditionVocê sempre quis aprender a codificar, mas não sabia por onde começar? Aprenda a controlar o Minecraft no Raspberry Pi usando Python e alguns eletrônicos simples. consulte Mais informação voltado para ajudar os jovens a aprender a codificar, e os pinos do GPIO (Entrada / Saída de Uso Geral) abrir um mundo inteiro de ajustes e invenções eletrônicas de bricolage.

O que são pinos GPIO do Raspberry Pi?

Neste artigo, contaremos tudo o que você precisa saber sobre os pinos GPIO do Pi: o que eles podem fazer, como usá-los e erros a serem evitados ao usá-los.

Uma observação antes de começarmos: Revisões diferentes do Pi podem variar com seus pinos! Antes de anexar qualquer coisa à sua placa, verifique se você está usando as corretas. Uma maneira rápida de verificar é digitar pinagem no terminal do seu Raspberry Pi, que exibirá um diagrama da sua configuração atual.

Os pinos GPIO são integrados à placa de circuito do computador. Seu comportamento pode ser controlado pelo usuário para permitir a leitura de dados dos sensores e o controle de componentes como LEDs, motores e displays. Os modelos mais antigos do Pi tinham 26 pinos GPIO, enquanto os modelos mais novos têm 40. Este gráfico mostra o que cada pino faz:

No diagrama rotulado acima, você pode ver que existem diferentes tipos de pinos GPIO que servem a propósitos diferentes. Você pode encontrar uma versão interativa deste gráfico em pinout.xyz Ele também descreve uma das primeiras coisas confusas com as quais você terá que lidar. Cada pino tem dois números anexados. Está BORDA número (os números no círculo) e seu número BCM (Canal SOC da Broadcom). Você pode escolher qual convenção usar ao escrever seu código Python:

# 1 - Numeração GPIO / BCM. GPIO.setmode (GPIO.BCM) # 2 - Numeração da placa. GPIO.setmode (GPIO.BOARD)

Você pode usar apenas uma convenção em cada projeto; portanto, escolha uma e cumpra-a. Nenhuma das convenções é "certa", então escolha a que fizer mais sentido para você. Vale ressaltar, no entanto, que certos periféricos dependem da numeração GPIO / BCM.

Neste artigo, vamos nos ater ao BORDA numeração. Então, o que os pinos realmente fazem?

Pinos de alimentação

Vamos começar com os pinos de energia. O Raspberry Pi pode fornecer energia de 5v (pinos 2 e 4) e 3,3v (pinos 1 e 17). Também fornece uma terra (GND) para circuitos nos pinos 6, 9, 14, 20, 25, 30, 34 e 39.

Infelizmente, não há uma resposta única para a quantidade de corrente que os pinos de energia de 5V podem extrair, pois depende da fonte de alimentação que você está usando e de quais outras fontes. componentes que você anexou ao seu Pi. O Raspberry Pi 3 consumirá apenas 2,5 A de sua fonte de alimentação e requer cerca de 750 mA para inicialização e decapitação normal Operação. Isso significa que, se você estiver usando uma fonte de alimentação de 2,5 A, os pinos de 5 V podem fornecer uma corrente total de aproximadamente 1,7 A no máximo. Irritantemente, isso varia entre os modelos de Pi, no entanto, como esta tabela mostra:

Para a maioria dos usuários que estão começando com o Pi, isso não será um problema, mas é algo a ter em mente à medida que você passa mais tempo com os pinos do GPIO.

Os pinos de 3,3v são um pouco mais simples, com revisões recentes do Raspberry Pi (Modelo B + em diante) fornecendo até 500mA total e modelos mais antigos, fornecendo apenas 50mA. Observe que essa corrente também é compartilhada em todos os outros pinos GPIO!

Portanto, esses pinos podem fornecer energia aos seus componentes, mas isso é tudo o que eles fazem. A verdadeira diversão vem do resto dos pinos.

GPIO padrão

No gráfico acima, ignorando os pinos de energia, você verá que alguns estão marcados em cores diferentes. Os pinos verdes são pinos GPIO padrão e são esses que você usará para a maioria dos projetos iniciantes. Esses pinos são capazes de um 3.3v resultado, também conhecido como configuração do pino ALTO em código. Quando um pino de saída é BAIXO isto significa que está simplesmente fornecendo 0v.

Eles também são capazes de tomar uma entrada de até 3,3v, que o pino lê como ALTO.

Não forneça os pinos com mais de 3,3v: Esta é uma maneira rápida de fritar seu Pi!

Para um ótimo guia para começar a usar os pinos do GPIO em um projeto simples, experimente o nosso Introdução ao projeto Raspberry Pi GPIO Introdução ao GPIO em um Raspberry PiSe você achou que o Arduino era legal, espere até conseguir um Raspberry Pi - essas coisas são incríveis. Além de ser um computador totalmente funcional, eles também têm um ... consulte Mais informação .

Embora abordemos alguns dos pinos com usos especiais neste artigo, você pode usar qualquer um dos pinos exceto os pinos de energia e os pinos 27 e 28 como pinos GPIO regulares.

PWM

PWM (modulação por largura de pulso) é usado com componentes como motores, servos e LEDs, enviando pulsos curtos para controlar quanta energia eles recebem. Nós o usamos com um Arduino em nossa Guia definitivo sobre tiras de LED Guia definitivo para conectar tiras de luz de LED ao ArduinoUm dos produtos de LED mais comuns é a faixa de LED. Neste artigo, abordaremos como configurar os dois tipos mais comuns com um Arduino. consulte Mais informação .

PWM também é possível no Pi. O pino 12 (GPIO 18) e o pino 35 (GPIO 35) são compatíveis com hardware PWM, embora o Pi também possa fornecer software PWM através de bibliotecas como pigpio.

Para uma introdução ao código necessário para o PWM, este simples Tutorial de brilho do LED deve ajudar você a ir.

UART

Os pinos 8 e 10 (GPIO 14 e 15) são pinos UART, projetados para a comunicação com o Pi usando a porta serial. Há certas situações em que você pode querer fazer isso, mas para a maioria dos iniciantes se conectando ao seu Pi sem cabeça via SSH Configurando seu Raspberry Pi para uso sem cabeça com SSHO Raspberry Pi pode aceitar comandos SSH quando conectado a uma rede local (por Ethernet ou Wi-Fi), permitindo que você o configure com facilidade. Os benefícios do SSH vão além de perturbar a triagem diária ... consulte Mais informação ou usando um VNC Como executar uma área de trabalho remota no Raspberry Pi com VNCE se você precisar acessar a área de trabalho do Raspberry Pi a partir do seu PC ou laptop, sem precisar conectar um teclado, mouse e monitor? É aqui que o VNC entra. consulte Mais informação provavelmente será mais fácil.

Se você estiver interessado em uma visão detalhada de como os pinos seriais funcionam, esta é uma ótima cartilha.

SPI

SPI (barramento de interface periférica serial) é um método de comunicação com dispositivos como o leitor RFID que usamos em nosso DIY Smart Lock com Arduino e RFID DIY Smart Lock com Arduino e RFIDVeja como criar um bloqueio inteligente simples baseado em RFID usando um Arduino como espinha dorsal e alguns componentes baratos. consulte Mais informação projeto.

Ele permite que os dispositivos se comuniquem com o Raspberry Pi de forma síncrona, o que significa que muito mais dados podem passar entre o mestre e escravo dispositivos. Se você já usou um pequena tela de toque para o seu Pi, é assim que eles se comunicam.

Existem vários dispositivos e HATs de extensão para o Raspberry Pi que usam SPI, e ele pode abrir seus projetos para muito mais hardware do que os pinos GPIO normais podem suportar. No entanto, requer bastante fiação para fazê-lo funcionar. Há uma visão geral detalhada do SPI no Site da fundação Raspberry Pi.

Pinos 19, 21, 23, 24, 25 e 26 (GPIO 10, 9, 11, 8, GND e GPIO 26) são usados ​​para conectar-se a um dispositivo SPI e são todos necessários para uma operação sem problemas. Uma boa maneira de evitar todo o espaguete é comprar uma extensão pré-fabricada, como a Sense HAT, que cabe na parte superior da sua placa e fornece uma matriz de LEDs e uma ampla variedade de sensores. É o favorito há vários anos e foi até usado na Estação Espacial Internacional fazer algumas experiências!

O protocolo SPI não está ativado como padrão no Raspbian, mas pode ser ativado no arquivo raspi-config, junto com o I2C.

I2C

I2C (circuito integrado) é semelhante ao SPI, mas geralmente é considerado mais fácil de configurar e usar. Ele se comunica de forma assíncrona e é capaz de sustentar quantos dispositivos diferentes forem necessários, desde que cada um possua locais de endereço exclusivos no barramento I2C. Devido a esse sistema de endereçamento, o Pi precisa apenas de dois pinos I2C - pino 3 (GPIO 2) e pino 5 (GPIO 3), tornando muito mais simples o uso do que o SPI.

A pequena área de cobertura do I2C abre uma enorme variedade de possibilidades. Com pinos GPIO padrão, a configuração de uma tela LCD e alguns botões ocupam quase todos os pinos, usando um dispositivo I2C, como o Controlador de LCD negativo Adafruit reduz para apenas dois pinos!

Sparkfun tem um resumo completo do SPI e I2C juntamente com exemplos para você começar.

Os pinos 27 e 28 (marcados ID_SD e ID_SC) também são I2C. São utilizados pelo Pi para funções internas e também algumas placas HAT. Como regra geral, não mexa com eles, a menos que você realmente saiba o que você está fazendo!

Raspberry Pi: um pino GPIO para tudo!

O Raspberry Pi é o canivete suíço da computação moderna. Juntamente com uma enorme quantidade de impressionante dia a dia usa, também abre a qualquer um a possibilidade de criar suas próprias criações legais.

Muitos Projetos iniciantes para Raspberry Pi Os 11 melhores projetos de Raspberry Pi para iniciantesEsses projetos do Raspberry Pi para iniciantes são ótimos para começar com os recursos de qualquer modelo do Raspberry Pi. consulte Mais informação use os protocolos discutidos neste artigo, e uma abordagem prática é a melhor maneira de aprender. Continue mexendo e divirta-se!