Проекты на Raspberry Pi

Использование портов ввода-вывода GPIO


Использование портов ввода-вывода GPIO

Источник: А. Шитов Использование портов ввода-вывода GPIO микрокомпьютера Raspberry Pi. — Радио, 2018, №7, с.24-28

Ниже в таблицах приведены основные параметры различных моделей Raspberry:

сравнение различных моделей Raspberry Pi
сравнение различных моделей Raspberry zero и Comute Module

Следует иметь ввиду, что несмотря на то, что используемые кристаллы микроконтроллеров имеют 54 порта ввода/вывода, фактически задействовано только — 28 портов (для модификаций Pi и Zero на 40 выводном разъеме, остальные отданы под питание +3,3/+5В и GND).

назначение контактов GPIO на 40 выводном разъеме Raspberry Pi
Назначение контактов на 40-ка выводном разъеме

Сопряжение входов и выходов

На входы GPIO Raspberry не должно подаваться напряжение ниже 0 В и более 3,3 В. Поэтому желательно использовать сопрягающие узлы на микросхемах или, в простейшем случае, собранным по ниже приведенной схеме на транзисторе:

схема сопряжения входа GPIO Raspberry на транзисторе

Можно также использовать вариант с транзисторным оптроном:

схема сопряжения входа GPIO Raspberry на оптроне

Если GPIO используется как выход, то необходимо учитывать, что максимальный потребляемый ток по всем выходам не должен превышать 50 мА. В связи с этим необходимо использовать транзисторные (либо другие) ключи. Примеры показаны ниже.

схема сопряжения выхода GPIO Raspberry с нагрузкой (различной мощности)
Варианты управления нагрузкой в зависимости от её мощности

См. также статьи в ж. Радио, 2018г., №8, с.28-31.