Uma introdução aos pinos do Pi da framboesa
O termo 'GPIO' (Saída de Entrada de Propósito Geral) não é exclusivo do Raspberry Pi. Pinos de entrada e saída podem ser encontrados na maioria dos microcontroladores, como o Arduino, Beaglebone e muito mais.
Quando falamos de GPIO com o Raspberry Pi, estamos nos referindo ao longo bloco de pinos no canto superior esquerdo da placa. Os modelos mais antigos tinham 26 pinos, no entanto, a maioria de nós estará usando um modelo atual com 40.
Você pode conectar componentes e outros dispositivos de hardware a esses pinos e usar o código para controlar o que eles fazem. É uma parte importante do Raspberry Pi e uma excelente maneira de aprender sobre eletrônica.
Depois de alguns projetos de software, é provável que você esteja experimentando esses pinos, ansioso para misturar seu código com o hardware para fazer as coisas acontecerem na "vida real".
Este processo pode ser intimidante se você é novo na cena, e considerando que um movimento em falso pode danificar seu Raspberry Pi, é compreensível que seja uma área nervosa para os iniciantes explorarem.
Este artigo explicará o que cada tipo de pino GPIO faz e suas limitações.
02 de 09O GPIO
Primeiro, vamos dar uma olhada no GPIO como um todo. Os pinos podem parecer iguais, mas todos eles têm funções diferentes. A imagem acima mostra essas funções em cores diferentes, que serão explicadas nas etapas a seguir.
Cada pino é numerado de 1 a 40, começando no canto inferior esquerdo. Estes são os números de pinos físicos, no entanto, existem também convenções de numeração / rotulagem, como 'BCM', que são usadas ao escrever código.
03 de 09Potência e Solo
Vermelho destacado, são pinos de alimentação rotulados como '3' ou '5' para 3,3V ou 5V.
Esses pinos permitem que você envie energia diretamente para um dispositivo sem a necessidade de qualquer código. Não há como desativá-las também.
Existem 2 trilhos de energia - 3,3 volts e 5 volts. De acordo com este artigo, o trilho de 3,3V é limitado a corrente de 50mA, enquanto o trilho de 5V pode fornecer qualquer capacidade restante da fonte de alimentação após o Pi ter tomado o que precisa.
Marrom destacadosão os pinos de terra (GND). Esses pinos são exatamente o que eles dizem - pinos de aterramento - que são uma parte vital de qualquer projeto de eletrônica.
(Os pinos GPIO de 5V são números físicos 2 e 4. Os pinos GPIO de 3.3V são números físicos 1 e 17. Os pinos de aterramento GPIO são números físicos 6, 9, 14, 20, 25, 30, 34 e 39)
04 de 09Pinos de entrada / saída
Os pinos verdes são o que eu chamo de pinos de entrada / saída "genéricos". Estes podem ser facilmente utilizados como entradas ou saídas, sem qualquer preocupação em colidir com outras funções, como I2C, SPI ou UART.
Estes são os pinos que podem enviar energia para um LED, campainha ou outros componentes, ou podem ser usados como uma entrada para ler sensores, interruptores ou outro dispositivo de entrada.
A potência de saída desses pinos é de 3,3V. Cada pino não deve exceder 16mA de corrente, seja afundando ou terceirizando, e todo o conjunto de pinos GPIO não deve exceder mais de 50mA ao mesmo tempo. Isso pode ser restritivo, então você pode ter que ser criativo em determinados projetos.
(Os pinos GPIO genéricos são números físicos 7, 11, 12, 13, 15, 16, 18, 22, 29, 31, 32, 33, 35, 36, 37, 38 e 40)
05 de 09I2C Pins
Em amarelo, temos os pinos I2C. O I2C é um protocolo de comunicação que, em termos simples, permite que os dispositivos se comuniquem com o Raspberry Pi. Esses pinos também podem ser usados como pinos GPIO 'genéricos'.
Um bom exemplo de uso do I2C é o muito popular chip expansor de portas MCP23017, que pode fornecer mais pinos de entrada / saída através deste protocolo I2C.
(Os pinos GPIO I2C são números de pinos físicos 3 e 5)
06 de 09UART (série) Pins
Em cinza, estão os pinos da UART. Esses pinos são outro protocolo de comunicação que oferece conexões seriais e também podem ser usados como entradas / saídas GPIO 'genéricas'.
Meu uso favorito para a UART é habilitar uma conexão serial do meu Pi para o meu laptop via USB. Isso pode ser feito usando placas de expansão ou cabos simples e elimina a necessidade de uma tela ou conexão com a Internet para acessar seu Pi.
(Os pinos UART GPIO são números de pinos físicos 8 e 10)
07 de 09SPI Pins
Em rosa, nós temos os pinos SPI. O SPI é um barramento de interface que envia dados entre o Pi e outro hardware / periféricos. É comumente usado para o encadeamento de dispositivos, como uma matriz ou display de LED.
Como outros, esses pinos também podem ser usados como entradas / saídas "genéricas" de GPIO.
(Os pinos SPIO GPIO são números de pinos físicos 19, 21, 23, 24 e 26)
08 de 09Pinos DNC
Por fim, há dois pinos em azul que, atualmente, são rotulados como DNC, que significa "Não conectar". Isso pode mudar no futuro se a Fundação Raspberry Pi alterar as placas / software.
(Os pinos DNC GPIO são números de pinos físicos 27 e 28)
09 de 09Convenções de numeração do GPIO
Ao codificar com o GPIO, você tem a opção de importar a biblioteca do GPIO de duas maneiras - BCM ou BOARD.
A opção que eu prefiro é o GPIO BCM. Essa é a convenção de numeração da Broadcom e acho que ela é usada com mais frequência em projetos e complementos de hardware.
A segunda opção é o GPIO BOARD. Esse método usa os números de pinos físicos, o que é útil ao contar os pinos, mas você descobrirá que ele é menos usado nos exemplos de projeto.
O modo GPIO é definido ao importar a biblioteca do GPIO:
Para importar como BCM:
importar RPi.GPIO como GPIO GPIO.setmode (GPIO.BCM)
Para importar como BOARD:
importar RPi.GPIO como GPIO GPIO.setmode (GPIO.BOARD)
Ambos os métodos fazem exatamente o mesmo trabalho, é apenas uma questão de preferência de numeração.
Eu uso regularmente placas de etiquetas GPIO como o RasPiO Portsplus (foto) para verificar quais pinos eu estou conectando também. Um lado mostra a convenção de numeração do BCM, o outro mostra o BOARD - então você está coberto para qualquer projeto que encontrar.
