Todo lo que necesitas saber sobre los pines GPIO de Raspberry Pi

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La Raspberry Pi es una computadora barata y pequeña capaz de realizar una gran variedad de tareas, incluyendo juegos retro y ser un centro de medios en casa Instale Kodi para convertir su Raspberry Pi en un centro multimedia domésticoSi tiene una Raspberry Pi, puede convertirla en un centro de medios doméstico económico pero efectivo con solo instalar Kodi. Lee mas . El Pi también tiene un fuerte enfoque en la educación, con ambos Rasguño Comenzando con Scratch en la Raspberry PiNuestro tutorial de Scratch te permite divertirte con una Raspberry Pi incluso si no sabes cómo codificar. Lee mas y Edición Minecraft Pi Aprende Python y Electrónica con Minecraft Pi Edition¿Siempre has querido aprender a codificar pero no sabías por dónde empezar? Aprende a controlar Minecraft en Raspberry Pi usando Python y algunos dispositivos electrónicos simples. Lee mas orientado a ayudar a los jóvenes a aprender a codificar, y los pines GPIO (Propósito general de entrada / salida) abren todo un mundo de retoques e inventos electrónicos de bricolaje.

¿Qué son los pines GPIO Raspberry Pi?

En este artículo, le diremos todo lo que necesita saber sobre los pines GPIO de Pi: qué pueden hacer, cómo usarlos y los errores que deben evitarse al usarlos.

Una nota antes de comenzar: ¡Las diferentes revisiones del Pi pueden variar con sus pines! Antes de adjuntar algo a su tablero, asegúrese de estar usando los correctos. Una forma rápida de verificar es escribir pinout en la terminal de su Raspberry Pi, que mostrará un diagrama de su configuración actual.

Los pines GPIO están integrados en la placa de circuito de la computadora. El usuario puede controlar su comportamiento para permitirles leer datos de sensores y controlar componentes como LED, motores y pantallas. Los modelos más antiguos de Pi tenían 26 pines GPIO, mientras que los modelos más nuevos tienen 40. Este cuadro muestra lo que hace cada pin:

En el diagrama etiquetado arriba, puede ver que hay diferentes tipos de pines GPIO que sirven para diferentes propósitos. Puede encontrar una versión interactiva de este cuadro en pinout.xyz También describe una de las primeras cosas confusas con las que tendrá que lidiar. Cada pin tiene dos números unidos. Sus TABLERO número (los números en el círculo) y su BCM Número (canal Broadcom SOC). Puedes elegir qué convención usar cuando escribes tu código Python:

# 1 - Numeración GPIO / BCM. GPIO.setmode (GPIO.BCM) # 2 - Numeración de la placa. GPIO.setmode (GPIO.BOARD)

Solo puede usar una convención en cada proyecto, así que elija una y cúmplala. Ninguna de las convenciones es "correcta", así que elija la que tenga más sentido para usted. Sin embargo, vale la pena señalar que ciertos periféricos dependen de la numeración GPIO / BCM.

Para este artículo, nos atendremos a TABLERO numeración Entonces, ¿qué hacen realmente los alfileres?

Pines de alimentación

Comencemos con los pines de alimentación. La Raspberry Pi puede proporcionar energía de 5v (pines 2 y 4) y 3.3v (pines 1 y 17). También proporciona un suelo (GND) para circuitos en los pines 6, 9, 14, 20, 25, 30, 34 y 39.

Desafortunadamente, no hay una respuesta única a la cantidad de corriente que pueden tomar los pines de alimentación de 5v, ya que depende de qué fuente de alimentación esté utilizando y qué otros componentes que ha conectado a su Pi. El Raspberry Pi 3 solo extraerá 2.5A de su fuente de alimentación, y requiere alrededor de 750mA para el arranque y sin cabeza normal operación. Esto significa que si está utilizando una fuente de alimentación de 2.5A, los pines de 5v pueden suministrar una corriente total de alrededor de 1.7A como máximo. Sin embargo, molestamente, esto varía entre los modelos de Pi, como muestra esta tabla:

Para la mayoría de los usuarios que recién comienzan con Pi, esto no será un problema, pero es algo a tener en cuenta a medida que pasas más tiempo con los pines GPIO.

Los pines de 3.3v son algo más simples, con revisiones recientes de Raspberry Pi (Modelo B + en adelante) que proporcionan hasta 500mA modelos totales y anteriores que proporcionan solo 50mA. ¡Tenga en cuenta que esta corriente también se comparte en todos los demás pines GPIO!

Por lo tanto, estos pines pueden proporcionar energía a sus componentes, pero eso es todo lo que hacen. Lo realmente divertido proviene del resto de los pines.

GPIO estándar

En el cuadro anterior, ignorando los pines de alimentación, verá que algunos están marcados en diferentes colores. Los pines verdes son pines GPIO estándar, y estos son los que usará para la mayoría de los proyectos para principiantes. Estos pines son capaces de un 3.3v salida, también conocido como establecer el pin ALTO en codigo. Cuando un pin de salida es BAJO Esto significa que simplemente está proporcionando 0v.

También son capaces de tomar un entrada de hasta 3.3v, que el pin lee como ALTO.

No proporcione los pines con más de 3.3v: ¡Esta es una forma rápida de freír tu Pi!

Para obtener una excelente guía para comenzar a usar los pines GPIO en un proyecto simple, pruebe nuestro Comenzando con el proyecto GPIO Raspberry Pi Comenzando con GPIO en una Raspberry PiSi pensabas que el Arduino era genial, solo espera a que tengas en tus manos una Raspberry Pi, estas cosas son increíbles. Además de ser una computadora totalmente funcional, también tienen ... Lee mas .

Si bien cubriremos algunos de los pines con usos especiales en este artículo, puede usar cualquier pines excepto los pines de alimentación y los pines 27 y 28 como pines GPIO regulares.

PWM

PWM (modulación de ancho de pulso) se utiliza con componentes como motores, servos y LED mediante el envío de pulsos cortos para controlar la cantidad de energía que reciben. Lo usamos con un Arduino en nuestro Tutorial de la guía definitiva sobre tiras de LED Guía definitiva para conectar tiras de luz LED a ArduinoUno de los productos LED más comunes es la tira de LED. En este artículo, cubriremos cómo configurar los dos tipos más comunes con un Arduino. Lee mas .

PWM también es posible en el Pi. El pin 12 (GPIO 18) y el pin 35 (GPIO 35) son compatibles con PWM por hardware, aunque Pi también puede proporcionar software PWM a través de bibliotecas como pigpio.

Para una introducción al código requerido para PWM, este simple Tutorial de brillo de LED debería ayudarte a ponerte en marcha.

UART

Los pines 8 y 10 (GPIO 14 y 15) son pines UART, diseñados para comunicarse con el Pi mediante el puerto serie. Hay ciertas situaciones en las que es posible que desee hacer esto, pero para la mayoría de los principiantes que se conectan a su Pi sin cabeza a través de SSH Configuración de su Raspberry Pi para uso sin cabeza con SSHEl Raspberry Pi puede aceptar comandos SSH cuando está conectado a una red local (ya sea por Ethernet o Wi-Fi), lo que le permite configurarlo fácilmente. Los beneficios de SSH van más allá de alterar el examen diario ... Lee mas o usando un VNC Cómo ejecutar un escritorio remoto en Raspberry Pi con VNC¿Qué sucede si necesita acceder al escritorio Raspberry Pi desde su PC o computadora portátil, sin tener que enchufar un teclado, mouse y monitor? Aquí es donde entra VNC. Lee mas Probablemente será más fácil.

Si está interesado en una vista detallada de cómo funcionan los pines en serie, esta es una excelente cartilla.

SPI

SPI (bus de interfaz de periféricos en serie) es un método de comunicación con dispositivos como el lector RFID que utilizamos en nuestro Cerradura inteligente de bricolaje con Arduino y RFID Cerradura inteligente de bricolaje con Arduino y RFIDAquí le mostramos cómo construir una cerradura inteligente simple basada en RFID usando un Arduino como la columna vertebral y algunos componentes baratos. Lee mas proyecto.

Permite que los dispositivos se comuniquen con la Raspberry Pi sincrónicamente, lo que significa que pueden pasar muchos más datos entre Maestro y esclavo dispositivos. Si alguna vez has usado un pequeña pantalla táctil para tu Pi, así es como se comunicaron.

Existen varios dispositivos y extensiones HAT para Raspberry Pi que usan SPI, y puede abrir sus proyectos a mucho más hardware del que pueden soportar los pines GPIO normales. Sin embargo, requiere bastante cableado para que funcione. Hay una descripción general en profundidad de SPI en Sitio web de la fundación Raspberry Pi.

Pines 19, 21, 23, 24, 25 y 26 (GPIO 10, 9, 11, 8, GND y GPIO 26) se utilizan para conectarse a un dispositivo SPI, y todos son necesarios para un funcionamiento sin problemas. Una buena manera de evitar todos los espaguetis es comprar una extensión prefabricada como el SENSOR SOMBRERO, que se ajusta en la parte superior de su placa y le proporciona una matriz de LED y una amplia gama de sensores. Ha sido un favorito durante varios años, y fue incluso utilizado en la estación espacial internacional hacer algunos experimentos!

El protocolo SPI no está habilitado como estándar en Raspbian, pero puede habilitarse en el archivo raspi-config, junto con I2C.

I2C

I2C (circuito interintegrado) es similar a SPI, pero generalmente se considera más fácil de configurar y usar. Se comunica de forma asíncrona y es capaz de mantener tantos dispositivos diferentes como sea necesario, siempre que cada uno tenga lugares de dirección únicos en el bus I2C. Debido a este sistema de direccionamiento, el Pi solo necesita dos pines I2C: el pin 3 (GPIO 2) y el pin 5 (GPIO 3), por lo que es mucho más simple de usar que SPI.

La pequeña huella de I2C abre una amplia gama de posibilidades. Con los pines GPIO estándar, configurar una pantalla LCD y algunos botones ocuparían casi todos los pines, utilizando un dispositivo I2C como el Controlador LCD negativo Adafruit lo reduce a solo dos pines!

Sparkfun tiene un resumen completo de SPI e I2C junto con ejemplos para comenzar.

Los pines 27 y 28 (marcados ID_SD e ID_SC) también son I2C. Los utiliza Pi para funciones internas y también algunas placas HAT. Como regla general, no te metas con ellos a menos que De Verdad sabe lo que estás haciendo!

Raspberry Pi: ¡un pin GPIO para todo!

La Raspberry Pi es la navaja suiza de la informática moderna. Junto con una gran cantidad de usos increíbles del día a día, también abre a cualquiera la posibilidad de hacer sus propias creaciones geniales.

Muchos Proyectos para principiantes Raspberry Pi Los 11 mejores proyectos de Raspberry Pi para principiantesEstos proyectos de Raspberry Pi para principiantes son excelentes para comenzar con las capacidades de cualquier modelo de Raspberry Pi. Lee mas use los protocolos discutidos en este artículo, y un enfoque práctico es la mejor manera de aprender. ¡Sigue jugando y diviértete!