Tout ce que vous devez savoir sur les broches GPIO Raspberry Pi

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Que sont les épingles GPIO Raspberry Pi??

Dans cet article, nous vous dirons tout ce que vous devez savoir sur les broches GPIO du Pi: ce qu'elles peuvent faire, comment les utiliser et les erreurs à éviter en les utilisant.

Une note avant de commencer: Différentes révisions du Pi peuvent varier avec leurs épingles! Avant de fixer quoi que ce soit à votre tableau, assurez-vous d’utiliser les corrects. Un moyen rapide de vérifier est de taper brochage dans le terminal de votre Raspberry Pi, qui affichera un schéma de votre configuration actuelle.

Les broches GPIO sont intégrées au circuit imprimé de l’ordinateur. Leur comportement peut être contrôlé par l'utilisateur pour lui permettre de lire les données des capteurs et de contrôler des composants tels que des voyants, des moteurs et des affichages. Les modèles plus anciens du Pi avaient 26 broches GPIO, tandis que les nouveaux modèles en ont tous 40. Ce tableau montre les tâches de chaque broche:

Dans le diagramme ci-dessus, vous pouvez voir qu'il existe différents types de broches GPIO ayant des objectifs différents. Vous pouvez trouver une version interactive de ce graphique à l’adresse pinout.xyz. Elle décrit également l’une des premières choses déroutantes que vous devrez affronter. Chaque broche a deux numéros attachés. Ses PLANCHE nombre (les nombres dans le cercle) et son BCM (Numéro de canal Broadcom SOC). Vous pouvez choisir la convention à utiliser lorsque vous écrivez votre code Python:

# 1 - GPIO.setmode (GPIO.BCM) avec numérotation GPIO / BCM # 2 - GPIO.setmode (GPIO.BOARD) avec numérotation des cartes 

Vous ne pouvez utiliser qu'une seule convention dans chaque projet. Choisissez-en une et respectez-la. Aucune convention n'est “droite”, Alors, choisissez celui qui vous convient le mieux. Il convient toutefois de noter que certains périphériques utilisent la numérotation GPIO / BCM..

Pour cet article, nous nous en tiendrons à PLANCHE numérotage. Alors qu'est-ce que les pins font réellement?

Broches d'alimentation

Commençons par les broches d'alimentation. Le Raspberry Pi peut fournir une alimentation 5v (broches 2 et 4) et 3,3v (broches 1 et 17). Il fournit également un sol (GND) pour les circuits sur les broches 6, 9, 14, 20, 25, 30, 34 et 39.

Malheureusement, il n’ya pas de réponse unique à la quantité de courant que les broches d’alimentation 5V peuvent consommer car elle dépend de l’alimentation que vous utilisez et des autres composants que vous avez connectés à votre Pi. Le Raspberry Pi 3 ne tire que 2,5 A de son alimentation et nécessite environ 750 mA pour le démarrage et le fonctionnement normal sans tête. Cela signifie que si vous utilisez une alimentation 2,5 A, les broches 5v peuvent fournir un courant total d’environ 1,7 A maximum. Malheureusement, cela varie selon les modèles de Pi, comme le montre ce tableau:

Crédit d'image: raspberrypi.org

Pour la plupart des utilisateurs qui débutent avec le Pi, ce n'est pas un problème, mais gardez-le à l'esprit car vous passez plus de temps avec les broches GPIO..

Les broches 3.3v sont un peu plus simples, avec les révisions récentes de Raspberry Pi (modèle B + et ultérieur) offrant jusqu'à 500mA total, et les anciens modèles fournissant seulement 50mA. Notez que ce courant est également partagé par toutes les autres broches GPIO.!

Ces broches peuvent donc alimenter vos composants, mais c’est tout ce qu’elles font. Le vrai truc amusant vient du reste des épingles.

GPIO standard

Sur le graphique ci-dessus, en ignorant les broches d'alimentation, vous verrez que certaines sont marquées de couleurs différentes. Les broches vertes sont des broches GPIO standard. C’est ce que vous utiliserez pour la plupart des projets pour débutants. Ces broches sont capables d’un 3.3v sortie, aussi appelé réglage de la broche HAUTE dans du code. Quand une broche de sortie est FAIBLE cela signifie qu'il fournit simplement 0v.

Ils sont également capables de prendre une contribution jusqu'à 3,3 v, ce qui est indiqué par la broche HAUTE.

Ne fournissez pas les broches avec plus de 3.3v: c'est un moyen rapide de faire frire votre pi!

Pour vous familiariser avec l'utilisation des broches GPIO dans un projet simple, essayez notre projet Initiation à Raspberry Pi GPIO Initiation à GPIO sur un Raspberry Pi Initiation à GPIO sur un Raspberry Pi Si vous estimiez que l'Arduino était cool, attendez juste de mettre la main sur un Raspberry Pi - ces choses sont extraordinaires. En plus d'être un ordinateur entièrement fonctionnel, ils possèdent également un… .

Bien que nous traitions certaines des broches ayant des utilisations spéciales dans cet article, vous pouvez utiliser toutes les broches. sauf les broches d'alimentation et les broches 27 et 28 en tant que broches GPIO ordinaires.

PWM

PWM (modulation de largeur d'impulsion) est utilisé avec des composants tels que des moteurs, des servos et des LED en envoyant de courtes impulsions pour contrôler la quantité de puissance reçue. Nous l'avons utilisé avec un Arduino dans notre tutoriel Guide ultime des bandes de LED Guide ultime pour connecter des bandes lumineuses à Arduino Guide ultime pour connecter des bandes lumineuses à Arduino L'un des produits LED les plus courants est la bande à LED. Dans cet article, nous verrons comment configurer les deux types les plus courants avec un Arduino. .

Le PWM est également possible sur le Pi. La broche 12 (GPIO 18) et la broche 35 (GPIO 35) sont compatibles avec le PWM matériel, bien que le Pi puisse également fournir un logiciel PWM via des bibliothèques telles que pigpio..

Pour une introduction au code requis pour PWM, ce tutoriel simple sur la luminosité des LED devrait vous aider à démarrer..

UART

Les broches 8 et 10 (GPIO 14 et 15) sont des broches UART, conçues pour communiquer avec le Pi via le port série. Il existe certaines situations dans lesquelles vous souhaiterez peut-être procéder ainsi, mais pour la plupart des débutants se connectant à votre Pi sans tête via SSH Configuration de votre Raspberry Pi pour une utilisation sans tête avec SSH Configuration de votre Raspberry Pi pour une utilisation sans tête avec SSH Le Raspberry Pi peut accepter les commandes SSH lorsque vous êtes connecté à un réseau local (via Ethernet ou Wi-Fi), vous permettant de le configurer facilement. Les avantages de SSH ne se limitent pas à perturber le filtrage quotidien… ou à utiliser un VNC Comment exécuter un bureau distant sur Raspberry Pi avec VNC Comment exécuter un bureau distant sur Raspberry Pi avec VNC Et si vous avez besoin d'accéder au bureau Raspberry Pi à partir de votre PC ou un ordinateur portable, sans avoir à brancher un clavier, une souris et un moniteur? C’est là que VNC intervient. Ce sera probablement plus facile..

Si vous êtes intéressé par une vue détaillée du fonctionnement des broches série, ceci est un excellent amorce..

SPI

SPI (bus d'interface périphérique série) est une méthode de communication avec des périphériques tels que le lecteur RFID que nous avons utilisé dans notre DIY Smart Lock avec Arduino et RFID DIY Smart Lock avec Arduino et RFID DIY Smart Lock avec Arduino et RFID Voici comment créer un verrou intelligent basé sur RFID utilisant un Arduino comme l'épine dorsale et quelques composants bon marché. projet.

Il permet aux appareils de communiquer avec le Raspberry Pi de manière synchrone, ce qui signifie que beaucoup plus de données peuvent passer entre le maîtriser et esclave dispositifs. Si vous avez déjà utilisé un petit écran tactile pour votre Pi, voici comment ils ont communiqué.

Crédit d'image: Gareth Halfacree / flickr.com

Il existe différents périphériques et chapeaux d’extension pour le Raspberry Pi qui utilisent SPI et peuvent ouvrir vos projets à beaucoup plus de matériel que ne le permettent les broches GPIO classiques. Cependant, il nécessite beaucoup de câblage pour le faire fonctionner. Vous trouverez un aperçu détaillé de SPI sur le site Web de la fondation Raspberry Pi..

Épingles 19, 21, 23, 24, 25 et 26 (GPIO 10, 9, 11, 8, GND et GPIO 26) permettent de se connecter à un périphérique SPI et sont tous nécessaires au bon fonctionnement. Un bon moyen d'éviter tous les spaghettis est d'acheter une extension prédéfinie telle que la Sense HAT, qui s'adapte sur votre carte et lui fournit une matrice de LED et un large éventail de capteurs. Il est favori depuis plusieurs années et a même été utilisé sur la Station spatiale internationale pour faire des expériences.!

Le protocole SPI n'est pas activé en standard sur Raspbian, mais il peut être activé dans le fichier raspi-config, avec I2C.

I2C

I2C (circuit inter-intégré) est similaire à SPI, mais est généralement considéré comme plus facile à configurer et à utiliser. Il communique de manière asynchrone et peut prendre en charge autant de périphériques différents que nécessaire, à condition qu'ils aient chacun des adresses uniques sur le bus I2C. En raison de ce système d'adressage, le Pi n'a besoin que de deux broches I2C, la broche 3 (GPIO 2) et la broche 5 (GPIO 3), ce qui le rend beaucoup plus simple à utiliser que SPI.

Le faible encombrement d'I2C ouvre un vaste éventail de possibilités. Avec les broches GPIO standard, la configuration d'un écran LCD et de certains boutons prendrait presque toutes les broches. L'utilisation d'un périphérique I2C tel que le contrôleur LCD Adafruit Negative le réduit à deux broches.!

Sparkfun a une liste complète de SPI et I2C avec des exemples pour vous aider à démarrer.

Les broches 27 et 28 (marquées ID_SD et ID_SC) sont également I2C. Il est utilisé par le Pi pour les fonctions internes, ainsi que par certaines cartes HAT. En règle générale, ne plaisante pas avec eux sauf si vous vraiment Sais ce que tu fais!

Raspberry Pi: Une broche GPIO pour tout!

Le Raspberry Pi est le couteau suisse de l'informatique moderne. En plus d’une quantité impressionnante d’utilisations au jour le jour, il ouvre également la possibilité à chacun de créer ses propres créations sympas..

Beaucoup de projets pour débutants Raspberry Pi Projets Raspberry Pi pour débutants Projets Raspberry Pi pour débutants Ces 10 projets Raspberry Pi pour débutants sont parfaits pour une introduction aux capacités matérielles et logicielles du Pi, et vous aideront à être opérationnel en un rien de temps! utilisez les protocoles décrits dans cet article, et une approche pratique est la meilleure façon d'apprendre. Continuez à bricoler et amusez-vous!