Raspberry GPIO-pinout- Functies van de verschillende Raspberry Pi-pinnen

De Raspberry Pi is een essentiële microcontroller in robotelektronicaprojecten. Het is vooral te danken aan de compatibiliteit met andere randapparatuur zoals audio-aansluiting, lichten en sensoren. In dit artikel zullen we uitgebreid ingaan op de kenmerken van de Raspberry GPIO pinout.

Maak kennis met de GPIO-pinnen

Fig 1:Een Raspberry Pi DIY elektronisch bord

Over het algemeen is een GPIO-header-pin een digitale converter en kan deze in de aan- of uit-stand staan. Hier is een volledige lijst van de sleutelpinnen:

5V-pinnen

Het zijn uitgangspinnen die nuttig zijn bij het leveren van een 5V-voedingsuitgang van de Raspberry Pi. Vaak zijn dit pincodes 2 en 4. 

3,3V pinnen

Hun primaire functie is om een ​​3,3V-voeding te leveren aan de externe componenten van de Raspberry Pi. Je zult zien dat ze worden weergegeven als pinnen 1 en 17.

GND-aardingspennen

Aardverbindingen bevinden zich vaak in de buurt van de elektrische circuits om het bord van de Raspberry Pi te beschermen tegen verbranding. Bovendien kun je vanaf de grond de spanning van het elektrische circuit meten. De GPIO-headerpinnen voor de aardverbinding omvatten 39, 34, 30, 25, 20, 14, 9 en 6. 

Gereserveerde pinnen

Ze zijn essentieel om alternatieve functies mogelijk te maken, met name de communicatie van de EEPROM en I2C. Als u echter niet goed bekend bent met de bediening van de Raspberry Pi, sluit er dan geen apparaat op aan. De alternatieve functie GPIO-pinnen voor gereserveerde doeleinden zijn pinnen 27 en 28. 

Verschillende functies uitgevoerd door de GPIO-pinnen.

Fig 2:GPIO met elektronische componenten op de achtergrond van de geïntegreerde printplaat

Pulsbreedtemodulatie (PWM)

GPIO-pinnen zijn noodzakelijk bij pulsbreedtemodulatie, waarbij digitale signalen worden omgezet in analoge signalen. Alle pinnen kunnen nuttig zijn in software-PWM, maar voor hardware-PWM zijn alleen pinnen 12, 13,18 en 19 essentieel.

Seriële perifere interface-pinnen op Raspberry Pi 4

Serial Peripheral Interface (SPI) is essentieel om de communicatie tussen apparaten en de Raspberry Pi te vergemakkelijken. Voorbeelden van de apparaten zijn actuatoren en sensoren.

In wezen communiceert de Raspberry Pi via het master-slave-busprotocol. Het bevat de Master Out Slave Pin (MOSI) en de Master In Slave Out (MISO) pin. De eerste is handig bij het verzenden van gegevens naar een extern apparaat, terwijl de laatste helpt bij het ontvangen van gegevens van externe apparaten.

Merk ook op dat de seriële poort het noodzakelijk maakt om ten minste 5 GPIO-poorten te gebruiken, voornamelijk voor MISO, MOSI, GND, CE en SCLK. In dit geval schakelt de CE seriële poortpin de circuitintegratie in of uit. Aan de andere kant vervult de SCLK de klokrollen in SPI-communicatie.

Inter-geïntegreerde circuitpinnen op Raspberry Pi 4

Fig 3:Raspberry Pi Pico

U kunt ook de Inter-Integrated Circuit (I2C) chipset GPIO-pinnen gebruiken om de randapparatuur op het Raspberry Pi-model te bedienen. Andere essentiële pinnen zijn de Serial Clock (SCL) en de Serial Data (SDA) GPIO-poorten. Het andere type gegevens dat u kunt verzenden, is het uitwisbare programmeerbare alleen-lezen geheugen (EEPROM).

Voor gegevensoverdracht via SDA gebruik je Raspberry Pi GPIO-connector pin 2. Ook gebruik je voor datasnelheidsregeling de GPIO 3 fysieke pin, die in dit geval zal functioneren als een SCL GPIO-connector. Aan de andere kant gebruik je de GPIO-connector pin 0 voor gegevensoverdracht van Pi's GPIO-hardware voor EEPROM.

Ten slotte fungeert de GPIO-connectorpin één als de extra GPIO-pin voor gegevenssnelheidsregeling.

UART-pinnen op Raspberry Pi 4

In UART-Universal Asynchronous Receiver Transmitter is er sequentiële bit-voor-bit datatransmissie. Voor deze uitzending zijn een zender en ontvanger nodig. De GPIO-pinnen die toegankelijk zijn voor deze functies zijn GPIO 14 &15. De eerste is de zender, terwijl de laatste fungeert als de ontvanger.

Hoe de pinout de Raspberry Pi te laten draaien？

Fig 4:Raspberry pi enkel bord

Eerst moet u de Raspberry Pi GPIO-versie kennen die u gebruikt om de pinout te begrijpen. De volledige lijst met verschillende versies omvat Raspberry Pi 1, 2, 3 en 4. 

Raspberry Pi 1

De eerste Raspberry Pi-versie heeft een 26-pins GPIO-header. De tweede revisie van de Raspberry Pi GPIO 1 is echter anders in de nummering van de GPIO-poorten. Het is omdat Raspberry zijn CPU heeft gewijzigd om tegemoet te komen aan alternatieve functies.

Het belangrijkste verschil is de BCM-nummering van de I2C-pinnen, die Raspberry veranderde van 0 naar 2 en 1 naar 3.

Raspberry Pi 2, 3, 4

Alle uitbreidingskaarten hebben een 40-pins GPIO-header. Ook zijn Raspberry Pi 2 en Raspberry Raspberry vergelijkbaar met betrekking tot de eerste 26 pinnen.

Raspberry 2 en volgende versies hebben echter extra GPIO-pinnen om de functionaliteit te verbeteren. De extra 24 pinnen vergemakkelijken bijvoorbeeld seriële protocollen zoals I2C en SPI.

Ten slotte helpen kleurcodes, signaalnamen en SPI-buspinnamen om de respectieve GPIO-hardwareonderdelen te identificeren. Overweeg daarom om deze codering te controleren, omdat ze helpen bij het configureren van GPIO op afstand voor Raspberry.

Conclusie 

De Raspberry Pi is een waardevol productiebord/adapterbord vanwege de uitgebreide lijst met chipset GPIO-pinnen. We hebben enkele kritieke pinnen uitgelegd voor elk GPIO-stuurprogrammamodel. Neem voor verdere vragen contact met ons op, dan helpen we u snel verder.