Raspberry Pi GPIO 둘러보기

NS 라즈베리 파이 많은 것들이 될 수 있습니다. 그것은 그것의 호소의 일부입니다. 보드의 USB 및 HDMI 포트를 통해 주변 장치를 연결하여 일반 PC처럼 Pi를 사용할 수 있습니다. Pi의 기술적 측면에 대해 자세히 알아보려면 회로 기판 측면에 있는 핀 세트에 주의를 기울이십시오. 이 핀은 IoT, 로봇 공학 및 기타 프로젝트에서 Raspberry Pi를 사용하는 열쇠를 쥐고 있습니다. 핀은 일단 분해되고 설명되면 생각하는 것만큼 위협적이지 않습니다.

Raspberry Pi의 핀 소개

GPIO(범용 입력 출력)라는 용어는 라즈베리 파이. 입력 및 출력 핀은 Arduino, Beaglebone 등과 같은 대부분의 마이크로컨트롤러에서 찾을 수 있습니다.

Raspberry Pi가 있는 GPIO는 보드의 왼쪽 상단 모서리에 있는 긴 핀 블록입니다. 이전 모델에는 26핀이 있었고 현재 모델에는 40핀이 있습니다.

구성 요소 및 기타 하드웨어 장치를 이러한 핀에 연결하고 코드를 사용하여 구성 요소가 수행하는 작업을 제어할 수 있습니다. 이것은 Raspberry Pi의 중요한 부분이며 전자 제품에 대해 배울 수 있는 훌륭한 방법입니다.

몇 가지 소프트웨어 프로젝트를 마치면 이러한 핀을 실험하고 코드를 하드웨어와 혼합하여 실제 생활에서 일이 일어나도록 열망하는 자신을 발견하게 될 것입니다.

Pi가 처음이라면 이 과정이 겁이 날 수 있습니다. 한 번의 잘못된 움직임이 Raspberry Pi를 손상시킬 수 있다는 점을 고려하면 초보자가 탐색하기에는 불안한 영역이라는 점을 이해할 수 있습니다.

이 문서에서는 각 유형의 GPIO 핀이 수행하는 작업과 제한 사항에 대해 설명합니다.

GPIO

먼저 GPIO를 전체적으로 살펴보겠습니다. 핀은 같아 보이지만 모두 다른 기능을 가지고 있습니다. 아래 이미지는 이러한 기능을 다양한 색상으로 보여줍니다.

각 핀은 왼쪽 하단 모서리에서 시작하여 1에서 40까지 번호가 매겨져 있습니다. 이것은 물리적 핀 번호입니다. 그러나 코드를 작성할 때 사용되는 BCM과 같은 번호 지정 및 레이블 지정 규칙도 있습니다.

전원 및 접지

빨간색으로 강조 표시된 것은 3.3V 또는 5V에 대해 3 또는 5로 표시된 전원 핀입니다. 이 핀을 사용하면 코드 없이도 장치에 전원을 보낼 수 있습니다. 이것도 끌 방법이 없습니다.

3.3볼트와 5볼트의 두 가지 전원 레일이 있습니다. 3.3V 레일은 50mA 전류 소모로 제한됩니다.. 대조적으로, 5V 레일은 Pi가 필요한 것을 취한 후 전원 공급 장치에서 남은 전류 용량을 제공합니다.

갈색으로 강조 표시된 것은 접지 핀(GND)입니다. 이 접지 핀은 모든 전자 프로젝트에서 중요한 부분입니다.

입력/출력 핀

녹색 핀은 일반 입력/출력 핀입니다. I2C, SPI 또는 UART와 같은 다른 기능과 충돌하지 않고 쉽게 입력 또는 출력으로 사용할 수 있습니다.

이 핀은 LED, 버저 또는 기타 구성 요소에 전원을 보내거나 센서, 스위치 또는 기타 입력 장치를 읽기 위한 입력으로 사용할 수 있습니다.

이 핀의 출력 전력은 3.3V입니다. 각 핀은 싱킹 또는 소싱에 관계없이 16mA의 전류를 초과해서는 안 됩니다. 전체 GPIO 핀 세트는 한 번에 50mA를 초과해서는 안됩니다. 이것은 제한적일 수 있으므로 특정 프로젝트에서 창의력을 발휘해야 할 수도 있습니다.

I2C 핀

I2C 핀은 노란색입니다. I2C 장치가 Raspberry Pi와 통신할 수 있도록 하는 통신 프로토콜입니다. 이 핀은 일반 GPIO 핀으로도 사용할 수 있습니다.

사용의 좋은 예 I2C 이 I2C 프로토콜을 통해 더 많은 입력/출력 핀을 제공할 수 있는 인기 있는 MCP23017 포트 확장기 칩입니다.

UART(직렬) 핀

UART 핀은 회색입니다. 이 핀은 직렬 연결을 제공하고 일반 GPIO 입력/출력으로 사용할 수 있는 또 다른 통신 프로토콜입니다.

UART의 한 가지 용도는 USB를 통해 Pi에서 랩톱으로 직렬 연결을 활성화하는 것입니다. 이것은 애드온 보드나 간단한 케이블을 사용하여 달성할 수 있습니다. Pi에 액세스하기 위해 화면이나 인터넷 연결이 필요하지 않습니다.

SPI 핀

SPI 핀은 분홍색입니다. SPI는 Pi와 기타 하드웨어 및 주변 장치 간에 데이터를 전송하는 인터페이스 버스입니다. 그것은 일반적으로 다음과 같은 장치를 연결하는 데 사용됩니다. 주도의 매트릭스 또는 디스플레이.

다른 핀과 마찬가지로 이 핀은 일반 GPIO 입력/출력으로도 사용할 수 있습니다.

DNC 핀

마지막은 현재 다음으로 표시된 파란색 핀 2개입니다. DNC, 연결하지 않음을 나타냅니다. 이는 향후 Raspberry Pi Foundation이 보드 또는 소프트웨어를 변경하는 경우 변경될 수 있습니다.

GPIO 번호 매기기 규칙

GPIO로 코딩할 때 BCM 또는 BOARD의 두 가지 방법 중 하나로 GPIO 라이브러리를 가져올 수 있습니다.

첫 번째 옵션은 GPIO BCM. 이것은 Broadcom 번호 매기기 규칙입니다. 프로젝트 및 하드웨어 추가 기능에서 일반적으로 사용됩니다.

두 번째 옵션은 GPIO 보드. 이 방법은 대신 물리적 핀 번호를 사용하므로 핀을 계산할 때 편리합니다. 프로젝트 예제에서는 덜 사용됨을 알 수 있습니다.

GPIO 라이브러리를 가져올 때 GPIO 모드가 설정됩니다.

수입 RPi. GPIO를 GPIO로. 

다음으로 가져오기 BCM:

GPIO.setmode(GPIO.BCM)

다음으로 가져오기 판자:

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)

이 두 가지 방법은 모두 동일한 작업을 수행합니다. 번호를 선호하는 문제입니다.

다음과 같은 GPIO 라벨 보드를 사용할 수 있습니다. RasPiO 포트 플러스 (그림) 전선을 연결하는 핀을 확인합니다. 한 쪽은 BCM 번호 지정 규칙을 보여줍니다. 다른 하나는 BOARD를 보여줍니다. 따라서 찾은 모든 프로젝트에 적용됩니다.