Все, что вам нужно знать о выводах GPIO Raspberry Pi

От играть в игры до запуск развлекательной системы Kodi — с Raspberry Pi можно многое сделать. Но вы можете сделать еще больше, если разбираетесь в его вводе-выводе общего назначения (GPIO). Вот руководство, которое поможет вам правильно работать с контактами GPIO Raspberry Pi!

Что такое контакты GPIO Raspberry Pi?

Выводы GPIO Raspberry Pi — это металлические контакты, которые торчат с одной стороны, прямо напротив того места, где расположены разъемы HDMI и питания.

Contents

• 1 Что такое контакты GPIO Raspberry Pi?
• 2 Распиновка Raspberry Pi
• 3 Настройка входных и выходных контактов
  • 3.1 Пояснение кода
• 4 Подключение контактов GPIO и питания к периферийным компонентам
• 5 Уход за контактами GPIO Raspberry Pi

Что такое контакты GPIO Raspberry Pi?

24/05/raspberry-pi-gpio-pins.jpg" alt="Контакты Raspberry Pi Gpio">

Однако не все эти контакты считаются «GPIO». Из них 26 могут быть установлены на входные и выходные логические контакты. Это контакты GPIO. Остальное — контакты питания.

Запрограммировав их на входные или выходные контакты, вы можете превратить их в логический компьютер, который может считывать входные данные и отображать выходные данные. Например, вы можете подключить входной контакт к схема кнопки , а выходной контакт — к светодиоду, чтобы он загорался при каждом нажатии кнопки.

Распиновка Raspberry Pi

Прежде чем вы сможете запрограммировать каждый контакт на входы и выходы, вам сначала нужно знать, какие контакты какие.

Каждый контакт на Raspberry Pi пронумерован от 1 до 40. Если вы посмотрите на Raspberry Pi так, чтобы порты USB были направлены в пол, верхний левый контакт должен быть контактом 1. Контакт для справа от него находится контакт 2, и отсчет продолжается до тех пор, пока вы не достигнете контакта 40 в правом нижнем углу.

Теперь следующие контакты не являются GPIO — это контакты питания, которые либо постоянно заряжаются для выдачи напряжения (3v3 и 5В), либо предназначены для получения напряжения (земля).

• 1 и 17 (3 на 3)
• 2 и 4 (5 В)
• 6, 9, 14, 20, 25, 30, 34, 39 (наземный

  Распиновка Raspberry Pi

  называть эти контакты своими именами. Поэтому, если вы имели в виду контакт 7 как GPIO, вы можете просто назвать его контактом 7. Это называется нумерация ПЛАТЫ.

  С другой стороны, вы также можете называть их по индивидуальной нумерации, основанной на чипе процессора периферийного устройства. Это называется нумерацией BCM и названо так, потому что микросхема, на которой работают эти контакты, принадлежит к семейству процессоров BCM.

  Совет : знаете ли вы, что можете используйте Raspberry Pi в качестве станции для видеоконференций ? Узнайте, как это сделать.

  Настройка входных и выходных контактов

  Вы можете запрограммировать контакты GPIO Raspberry Pi с помощью Thonny, редактора Python по умолчанию, входящего в состав ОС Raspberry Pi.

  Следующий код устанавливает контакт 7 (GPIO 4) в качестве выходного контакта, а контакт 8 (GPIO 14) — в качестве входного контакта с использованием нумерации BOARD.

  import RPi.GPIO as GPIO
   
  GPIO.setmode(GPIO.BOARD) // Set BOARD numbering.
  GPIO.setup(7, GPIO.OUT) // Set pin 7 as an output pin.
  GPIO.setup(14, GPIO.IN) // Set pin 14 as an input pin.
   
  GPIO.output(7, GPIO.HIGH) // Make pin 7 output 3 volts.
  GPIO.input(8) // Reads whether there's electricity passing through pin 8. Returns either a True or False that you can use in an if statement.
  GPIO.output(7, GPIO.LOW) // Make pin 7 stop outputting 3 volts.

  Пояснение кода

  Для работы с контактами GPIO вам необходимо импортировать библиотеку GPIO Raspberry Pi. Это можно сделать, введя import RPi.GPIO as GPIO.

  После этого вам нужно будет установить режим. Используйте GPIO.setmode(GPIO.BOARD), чтобы указать интерпретатору MicroPython читать в режиме BOARD. Или используйте GPIO.setmode(GPIO.BCM)для чтения в режиме BCM.

  Чтобы установить булавки, вам нужно будет использовать функцию GPIO.setup(<pin>, <GPIO.OUT or GPIO.IN>).

  Настройка входных и выходных контактов

  такта, основанный на выбранном вами ранее режиме нумерации. Второй — это состояние, хотите ли вы установить его как выходной контакт с GPIO.OUTили как входной контакт с GPIO.IN.

  Далее, что касается выходных контактов, вы можете установить для них высокий или низкий уровень с помощью GPIO.output(<pin>, <GPIO.LOW or GPIO.HIGH>). Установка выходного контакта в положение HIGH заряжает его до 3 Вольт. В компьютерной логике это считается «да» или «1». LOW делает обратное, заряжая его почти до 0 В.

  С другой стороны, вы можете прочитать значения входных контактов. Если они получают 3 В, они регистрируются как ВЫСОКИЕ и возвращают логическое значение GPIO.input(<pin>). Логические значения — это значения, которые имеют значение True или False. Вы можете использовать эти значения в циклах while и операторах if, чтобы сделать с ними еще более глубокую логику.

  Подключение контактов GPIO и питания к периферийным компонентам

  Выводы GPIO на Raspberry Pi называются штыревыми. Это потому, что вместо лотка для контактов, как у Arduino Uno, у них торчат металлические детали.

  Большинство компонентов для прототипирования поставляются с штыревыми контактами, что упрощает их размещение на макетной плате. Вы можете использовать либо перемычки «папа-гнездо», чтобы соединить их на макетной плате, либо перемычки «мама-мама», чтобы соединить их непосредственно с самими компонентами.

  Кроме того, на большинстве компонентов иногда мо

  Пояснение кода

  у «S», «IN» или «OUT» прямо на их контактах. Это означает, что контакт, расположенный рядом с ними, должен подключаться к контактам GPIO. Маркировка зависит от компонента — многие компоненты даже не имеют таких названий, потому что на плате имеется от 3 до 9 сигнальных, входных или выходных контактов.

  Чтобы узнать, какой вывод куда должен входить, вы можете просмотреть их «технические данные», в которых содержатся рекомендации производителя о том, как использовать компонент и его ожидаемое поведение. Они зависят от модели или бренда, особенно когда речь идет о модулях, внутри которых размещается множество других компонентов.

  Уход за контактами GPIO Raspberry Pi

  Выводы GPIO — чувствительный элемент. Их легко сломать, если не соблюдать осторожность.

  Во-первых, вы должны убедиться, что к этим устройствам подключаются только электрические источники, работающие с 3-вольтовой логикой. Подача напряжения 5 В на любой контакт GPIO — один из способов их взлома.

  Еще одна вещь, которая может их сломать, — это подключение выходного контакта непосредственно к входному контакту без какого-либо резистора или компонента между ними. Хотя напряжение остается прежним, ток, текущий через выходной контакт, может потенциально повредить входной контакт.

  Как только вы научитесь правильно ими пользоваться, вы сможете многое делать с Raspberry Pi. Во-первых, вы можете подключить двигатель постоянного тока к одному заставить его двигаться на колесах или работать как крошечный электрический вентилятор. А если добавить колеса, то на внешний аккумулятор можно будет даже управлять роботом Raspberry Pi по беспроводной сети через SSH ! Эти контакты GPIO расширяют возможности Raspberry Pi, позволяя использовать их гораздо больше, чем без них.

  Изображение предоставлено: Unsplash

  Подключение контактов GPIO и питания к периферийным компонентам

  Уход за контактами GPIO Raspberry Pi