Raspberry Pi的引脚介绍
术语“GPIO”(通用输入输出)不是Raspberry Pi独有的。输入和输出引脚可以在大多数微控制器上找到,例如Arduino,Beaglebone等。
当我们与Raspberry Pi讨论GPIO时,我们指的是电路板左上角的长引脚块。较旧的型号有26针,但我们大多数人将使用40的当前型号。
您可以将组件和其他硬件设备连接到这些引脚,并使用代码来控制它们的功能。它是Raspberry Pi的重要组成部分,也是了解电子产品的绝佳方式。
经过一些软件项目后,您可能会发现自己正在尝试使用这些引脚,渴望将代码与硬件混合在一起,以便在“现实生活”中实现。
如果你是新手,这个过程可能会令人生畏,并且考虑到一个错误的举动可能会损坏你的Raspberry Pi,可以理解的是,对于初学者来说这是一个神经紧张的领域。
本文将解释每种类型的GPIO引脚的作用及其局限性。
09年02月02日GPIO
首先,让我们来看看整个GPIO。引脚可能看起来相同,但它们都具有不同的功能。上图显示了不同颜色的这些功能,我们将在以下步骤中进行说明。
每个引脚从左下角开始编号为1到40。这些是物理引脚号,但是,还有编号/标记约定,例如在编写代码时使用的'BCM'。
09年3月3日电源和地面
突出显示的红色,是标有“3”或“5”的电源引脚,用于3.3V或5V。
这些引脚允许您直接向设备供电,无需任何代码。也无法解决这些问题。
有2个电源轨--3.3伏和5伏。根据这篇文章,3.3V轨道限制为50mA电流消耗,而5V轨道可以提供Pi满足其需要后电源剩余的任何电流容量。
突出的棕色接地引脚(GND)。这些引脚正是他们所说的 - 接地引脚 - 这是任何电子项目的重要组成部分。
(5V GPIO引脚是物理编号2和4. 3.3V GPIO引脚是物理编号1和17.接地GPIO引脚是物理编号6,9,14,20,25,30,34和39)
09年4月输入/输出引脚
绿色引脚就是我所谓的“通用”输入/输出引脚。这些可以很容易地用作输入或输出,而不用担心与I2C,SPI或UART等其他功能发生冲突。
这些引脚可以向LED,蜂鸣器或其他组件供电,或者用作读取传感器,开关或其他输入设备的输入。
这些引脚的输出功率为3.3V。每个引脚不应超过16mA的电流,无论是吸入还是源出,并且整个GPIO引脚组在任何时候都不应超过50mA。这可能是限制性的,因此您可能必须在某些项目中发挥创意。
(通用GPIO引脚是物理编号7,11,12,13,15,16,18,22,29,31,32,33,35,36,37,38和40)
09年05月I2C引脚
黄色,我们有I2C引脚。 I2C是一种通信协议,简单来说,它允许设备与Raspberry Pi进行通信。这些引脚也可用作“通用”GPIO引脚。
使用I2C的一个很好的例子是非常流行的MCP23017端口扩展器芯片,它可以通过这个I2C协议为您提供更多的输入/输出引脚。
(I2C GPIO引脚是物理引脚编号3和5)
09年6月UART(串行)引脚
灰色,是UART引脚。这些引脚是另一种提供串行连接的通信协议,也可以用作“通用”GPIO输入/输出。
我最喜欢使用UART是通过USB启用从Pi到笔记本电脑的串行连接。这可以使用附加板或简单的电缆来实现,并且无需屏幕或互联网连接即可访问您的Pi。
(UART GPIO引脚是物理引脚号8和10)
09年7月SPI引脚
粉红色, 我们有SPI引脚。 SPI是一种接口总线,可在Pi和其他硬件/外设之间发送数据。它通常用于链接LED矩阵或显示器等设备。
与其他引脚一样,这些引脚也可以用作“通用”GPIO输入/输出。
(SPI GPIO引脚是物理引脚号19,21,23,24和26)
09年8月DNC针脚
最后是蓝色的两个引脚,目前标记为DNC,代表“不连接”。如果Raspberry Pi Foundation改变了主板/软件,将来可能会发生变化。
(DNC GPIO引脚是物理引脚号27和28)
09年9月9日GPIO编号约定
使用GPIO进行编码时,您可以选择以两种方式之一导入GPIO库 - BCM或BOARD。
我更喜欢的选项是GPIO BCM。这是Broadcom编号约定,我发现它更常用于项目和硬件附加组件。
第二个选项是GPIO BOARD。此方法使用物理引脚编号,这在计数引脚时很方便,但您会发现它在项目示例中的使用较少。
导入GPIO库时设置GPIO模式:
要导入为BCM:
将RPi.GPIO导入为GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
要导入为BOARD:
将RPi.GPIO导入为GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
这两种方法完成相同的工作,只是编号偏好的问题。
我经常使用方便的GPIO标签板,如RasPiO Portsplus(如图)来检查我连接电线的引脚。一方显示BCM编号惯例,另一方显示BOARD - 因此您可以查找任何项目。