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Quelles sont les broches GPIO Raspberry Pi?
Dans cet article, nous vous dirons tout ce que vous devez savoir sur les broches GP 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 d'attacher quoi que ce soit à votre tableau, assurez-vous d'utiliser les bons. Un moyen rapide de vérifier est de taper le brochage dans le terminal de votre Raspberry Pi, ce qui fera apparaître un diagramme de votre configuration actuelle.
Les broches GPIO sont intégrées dans la carte de circuit de l'ordinateur. Leur comportement peut être contrôlé par l'utilisateur afin de leur permettre de lire les données des capteurs et de contrôler les composants tels que les voyants, les moteurs et les affichages. Les anciens modèles du Pi avaient 26 broches GPIO, tandis que les nouveaux modèles en ont tous 40. Ce graphique montre ce que chaque pin fait:
Dans le diagramme ci-dessus, vous pouvez voir qu'il existe différents types de broches GPIO qui servent des objectifs différents. Vous pouvez trouver une version interactive de ce tableau à pinout.xyz Il décrit également l'une des premières choses confuses que vous aurez à faire face. Chaque broche a deux numéros attachés à elle. Son numéro BOARD (les numéros dans le cercle) et son numéro BCM (canal SOC Broadcom). Vous pouvez choisir la convention à utiliser lorsque vous écrivez votre code Python:
# 1 - GPIO/BCM Numbering GPIO.setmode(GPIO.BCM) # 2 - Board Numbering GPIO.setmode(GPIO.BOARD) Vous ne pouvez utiliser qu'une convention dans chaque projet, alors choisissez-en une et respectez-la. Aucune convention n'est "juste", alors allez avec celui qui vous semble le plus logique. Il convient toutefois de noter que certains périphériques dépendent de la numérotation GPIO / BCM.
Pour cet article, nous allons coller à la numérotation BOARD . Alors, que font les broches?
Broches de puissance
Commençons par les broches d'alimentation. Le Raspberry Pi peut fournir à la fois 5v (broches 2 et 4) et 3, 3v (broches 1 et 17). Il fournit également une masse (GND) pour les circuits sur les broches 6, 9, 14, 20, 25, 30, 34 et 39.
Malheureusement, il n'y a pas de réponse unique à la quantité de courant que les broches d'alimentation 5v peuvent tirer car elle dépend de l'alimentation que vous utilisez et des autres composants que vous avez attachés à votre Pi. Le Raspberry Pi 3 ne prélèvera que 2, 5 A de son alimentation et nécessitera environ 750 mA pour le démarrage et le fonctionnement normal sans tête. Cela signifie que si vous utilisez une alimentation de 2, 5 A, les broches de 5 V peuvent fournir un courant total d'environ 1, 7 A maximum. Malheureusement, cela varie entre les modèles de Pi, comme le montre ce tableau:
Pour la plupart des utilisateurs débutant avec le Pi, ce ne sera pas un problème, mais c'est quelque chose à garder à l'esprit lorsque vous passez plus de temps avec les broches GPIO.
Les broches de 3, 3 V sont un peu plus simples, avec les révisions récentes de Raspberry Pi (modèles B + et suivants) fournissant jusqu'à 500 mA au total, et les anciens modèles fournissant seulement 50 mA . Notez que ce courant est partagé par toutes les autres broches GPIO!
Ces broches peuvent donc alimenter vos composants, mais c'est tout ce qu'ils font. Le vrai plaisir vient du reste des pins.
GPIO standard
Sur le tableau ci-dessus, en ignorant les broches d'alimentation, vous verrez que certaines sont marquées de différentes couleurs. Les broches vertes sont des broches GPIO standard, et ce sont celles que vous utiliserez pour la plupart des projets débutants. Ces broches sont capables d'une sortie de 3, 3 V, également appelée réglage HIGH PIN dans le code. Quand une broche de sortie est LOW, cela signifie qu'elle fournit simplement 0v.
Ils sont également capables de prendre une entrée jusqu'à 3.3v, que la broche se lit comme HIGH .
Ne fournissez pas les broches de plus de 3, 3v: ceci est un moyen rapide de faire frire votre Pi!
Pour un excellent guide de démarrage en utilisant les broches GPIO dans un projet simple, essayez notre projet Getting Started with Raspberry Pi GPIO Premiers pas avec GPIO Sur un Raspberry Pi Premiers pas avec GPIO Sur un Raspberry Pi Si vous pensiez que l'Arduino était cool, Attendez d'avoir les mains sur un Raspberry Pi - ces choses sont incroyables. En plus d'être un ordinateur entièrement fonctionnel, ils ont aussi un ... Lire la suite.
Alors que nous allons couvrir certaines des broches avec des utilisations spéciales dans cet article, vous pouvez utiliser toutes les broches, sauf les broches d'alimentation, et les broches 27 et 28 comme broches GPIO réguliers.
PWM
PWM (Pulse Width Modulation) est utilisé avec des composants tels que les moteurs, les servos et les LED en envoyant des impulsions courtes pour contrôler la puissance qu'ils reçoivent. Nous l'avons utilisé avec un Arduino dans notre guide Ultimate Guide des bandes LED Ultimate Guide pour connecter les bandes lumineuses LED à Arduino Guide ultime pour connecter les bandes lumineuses LED à Arduino L'un des produits LED les plus courants est la bande LED. Dans cet article, nous verrons comment configurer les deux types les plus courants avec un Arduino. Lire la suite .
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 soit également capable de fournir des PWM logiciels à travers des bibliothèques telles que pigpio.
Pour une introduction au code requis pour PWM, ce simple tutoriel de luminosité 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 en utilisant le port série. Il y a certaines situations où vous voudrez peut-être faire cela, mais pour la plupart des débutants se connectant à votre Pi sans connexion via SSH Configuration de votre Raspberry Pi Pour une utilisation sans tête avec SSH Configuration de votre Raspberry Pi pour SSH Le Raspberry Pi peut accepter les commandes SSH lorsqu'il est connecté à un réseau local (par Ethernet ou Wi-Fi), vous permettant de le configurer facilement. Les avantages de SSH vont au-delà du dépistage quotidien ... Lire la suite ou en utilisant un VNC Comment exécuter un bureau à distance sur Raspberry Pi avec VNC Comment faire pour exécuter un bureau à distance sur Raspberry Pi avec VNC Et si vous avez besoin d'accéder au Raspberry Pi bureau de votre PC ou ordinateur portable, sans avoir à brancher un clavier, une souris et un moniteur? C'est là que VNC entre en jeu. Lire la suite sera probablement plus facile.
Si vous êtes intéressé par une vue détaillée de la façon dont les broches de série fonctionnent, c'est une bonne introduction.
SPI
SPI (Serial Peripheral Interface Bus) est une méthode de communication avec des appareils comme le lecteur RFID que nous avons utilisé dans notre Smart Smart Lock avec Arduino et RFID DIY Smart Lock avec Arduino et RFID DIY Smart Lock avec Arduino et RFID Voici comment construire un simple RFID Smart Lock basé sur l'utilisation d'un Arduino comme l'épine dorsale et quelques composants bon marché. Lire la suite du projet.
Il permet aux périphériques de communiquer avec le Raspberry Pi de manière synchrone, ce qui signifie que beaucoup plus de données peuvent passer entre les périphériques maître et esclave . Si vous avez déjà utilisé un petit écran tactile pour votre Pi, voici comment ils ont communiqué.
Il existe différents appareils et extensions HAT pour le Raspberry Pi qui utilisent SPI, et il peut ouvrir vos projets à beaucoup plus de matériel que les broches GPIO ordinaires peuvent supporter. Il nécessite cependant beaucoup de câblage pour le faire fonctionner. Vous trouverez un aperçu détaillé de SPI sur le site Web de la fondation Raspberry Pi.
Les broches 19, 21, 23, 24, 25 et 26 (GPIO 10, 9, 11, 8, GND et GPIO 26) sont utilisées pour se connecter à un périphérique SPI, et elles sont toutes requises pour un fonctionnement sans problème. Une bonne façon d'éviter tous les spaghettis est d'acheter une extension premade comme le Sense HAT, qui s'adapte sur le dessus de votre carte et lui fournit une matrice LED et une large gamme de capteurs. Il a été un favori depuis plusieurs années et a même été utilisé sur la Station spatiale internationale pour faire quelques 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 (Inter-Integrated Circuit) est similaire à SPI, mais est généralement considéré comme plus facile à configurer et à utiliser. Il communique de manière asynchrone et est capable de supporter autant de périphériques différents que nécessaire à condition qu'ils aient chacun des adresses uniques sur le bus I2C. Grâce à 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 rend l'utilisation beaucoup plus simple que la SPI.
Le faible encombrement de I2C ouvre un large éventail de possibilités. Avec les broches GPIO standard, la configuration d'un écran LCD et de certains boutons prend presque toutes les broches, en utilisant un périphérique I2C tel que le contrôleur Adafruit Negative LCD l'amène à seulement deux broches!
Sparkfun a un aperçu complet 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 certaines cartes HAT. En règle générale, ne plaisantez pas avec eux à moins que vous ne sachiez vraiment ce que vous faites!
Raspberry Pi: une broche GPIO pour tout!
Le Raspberry Pi est le couteau suisse de l'informatique moderne. Avec une quantité énorme d'utilisations quotidiennes impressionnantes, il ouvre également n'importe qui jusqu'à la possibilité de faire leurs propres créations fraîches.
Projets Raspberry Pi pour les débutants Projets Raspberry Pi pour les débutants Ces 10 projets Raspberry Pi pour les débutants sont parfaits pour obtenir une introduction aux capacités matérielles et logicielles du Pi, et vous aidera à démarrer en un rien de temps! En savoir plus utiliser les protocoles abordés dans cet article, et une approche pratique est la meilleure façon d'apprendre. Continuez à bricoler, et amusez-vous!