{"id":818,"date":"2019-05-28T16:01:44","date_gmt":"2019-05-28T14:01:44","guid":{"rendered":"https:\/\/botland.com.pl\/blog\/?p=818"},"modified":"2023-05-24T09:48:59","modified_gmt":"2023-05-24T07:48:59","slug":"wyprowadzenia-gpio-raspberry-pi-jak-to-dziala","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/botland.com.pl\/blog\/wyprowadzenia-gpio-raspberry-pi-jak-to-dziala\/","title":{"rendered":"Wyprowadzenia GPIO Raspberry Pi: jak to dzia\u0142a?"},"content":{"rendered":"Czas czytania:<\/span> 5<\/span> min.<\/span><\/span>\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

Ka\u017cdy model Raspberry Pi<\/b><\/a>, poczynaj\u0105c od B+, posiada 40 pin\u00f3w GPIO. W tym artykule postaramy si\u0119 opisa\u0107 jak dzia\u0142a ka\u017cdy z nich, grupuj\u0105c je na poszczeg\u00f3lne kategorie.<\/p>\n

Zobacz r\u00f3wnie\u017c nasz artyku\u0142: Czym jest Raspberry Pi<\/a><\/strong><\/p>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

\n
\"\"<\/figure>\n

\u00a0<\/p>\nWyprowadzenia GPIO – Raspberry Pi<\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tRaspberry Pi - Ceny<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t

<\/p>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

Czym jest Raspberry Pi GPIO? <\/strong>Co to jest?<\/h2>\n

General Purpose Input Output (GPIO) to najbardziej podstawowy aspekt minikomputera Raspberry Pi. Piny GPIO s\u0105 cyfrowe, co oznacza, \u017ce posiadaj\u0105 dwa stany: ON lub OFF. Mog\u0105 posiada\u0107 kierunek odbioru lub wysy\u0142ania pr\u0105du (odpowiednio wej\u015bcia\/wyj\u015bcia).<\/p>\n

GPIO w Raspberry Pi ma wiele r\u00f3\u017cnych typ\u00f3w pin\u00f3w. Je\u015bli chcesz sprawdzi\u0107, kt\u00f3re piny s\u0105 odpowiedzialne za uziemienie, kt\u00f3re za zasilanie, a kt\u00f3re z nich mo\u017cemy u\u017cy\u0107 do komunikacji, to wpisujemy do Raspberry \u201epinout\u201d<\/strong> w linii komend.<\/p>\n

Raspberry Pi GPIO \u2013 programowanie<\/strong><\/h3>\n

Mo\u017cemy kontrolowa\u0107 ich stan i kierunek, u\u017cywaj\u0105c odpowiednich j\u0119zyk\u00f3w programowania, takich jak: Python, JavaScript, node-RED itp.<\/p>\n

Piny GPIO pracuj\u0105 z napi\u0119ciem 3.3 V z maksymalnym obci\u0105\u017ceniem pr\u0105dowym wynosz\u0105cym 16 mA. Oznacza to, \u017ce mo\u017cemy bezpiecznie zasili\u0107 jedn\u0105 lub dwie diody LED z pojedynczego pinu GPIO, przez rezystor. Jednak do wszystkiego, co wykorzystuje wi\u0119cej pr\u0105du, np. silnik DC<\/strong><\/a>, b\u0119dziemy potrzebowa\u0107 zewn\u0119trznych komponent\u00f3w. W przeciwnym razie mo\u017cemy uszkodzi\u0107 nasze Raspberry Pi.<\/p>\n

Sterowanie pinami GPIO poprzez programowanie w Pythonie wymaga wcze\u015bniejszego zaimportowania odpowiednich bibliotek, z wcze\u015bniej przygotowanym kodem. Najpopularniejsz\u0105 bibliotek\u0105 jest RPi.GPIO<\/a><\/strong>, wykorzystana do stworzenia tysi\u0119cy projekt\u00f3w. Nast\u0119pnie powsta\u0142a biblioteka zwana GPIO Zero<\/a><\/strong>, stworzona dla os\u00f3b pocz\u0105tkuj\u0105cych z Pythonem i elektronik\u0105. Obie biblioteki zosta\u0142y wbudowane w system Raspbian.<\/p>\n

Nazwy poszczeg\u00f3lnych pin\u00f3w Raspberry Pi GPIO<\/strong><\/h3>\n

Poszczeg\u00f3lne piny GPIO posiadaj\u0105 wiele nazw. Pierwsza najbardziej oczywista nazwa to fizyczna lokacja GPIO. Zaczynaj\u0105c od lewego g\u00f3rnego rogu GPIO, pin najbli\u017cszy slotu kart microSD<\/strong><\/a>, mamy pin 1, kt\u00f3ry zapewnia zasilanie 3.3 V. Na prawo od tego pinu jest fizyczny pin 2, kt\u00f3ry zapewnia napi\u0119cie 5 V. Numery pin\u00f3w zwi\u0119kszaj\u0105 si\u0119 w miar\u0119 przesuwania si\u0119 w d\u00f3\u0142 ka\u017cdej kolumny, z pinem 1 id\u0105c do pin\u00f3w 3, 5, 6 itd., a\u017c dojdziemy do pinu 39. Ka\u017cdy pin w tej kolumnie posiada nieparzyst\u0105 liczb\u0119. Dla kolumny zaczynaj\u0105cej si\u0119 od pinu 2 b\u0119dzie to 4, 6, 8 itd., a\u017c do 40. Fizyczna numeracja pin\u00f3w jest najbardziej podstawowym sposobem lokalizacji pin\u00f3w, ale wiele poradnik\u00f3w przedstawia inn\u0105 kolejno\u015b\u0107 numerowania.<\/p>\n

Numerowanie Broadcom (BCM) jako numeracja GPIO Raspberry Pi, wygl\u0105da chaotycznie dla pocz\u0105tkuj\u0105cych u\u017cytkownik\u00f3w. GPIO17, 22 i 27 nast\u0119puj\u0105 po sobie z niewielk\u0105 my\u015bl\u0105 numerowania logicznego. Mapowanie pin\u00f3w BCM odnosi si\u0119 do pin\u00f3w GPIO, kt\u00f3re s\u0105 bezpo\u015brednio pod\u0142\u0105czone do uk\u0142adu SoC na Raspberry Pi. W rezultacie mamy bezpo\u015brednie \u0142\u0105cza z m\u00f3zgiem Raspberry Pi do pod\u0142\u0105czenia czujnik\u00f3w i komponent\u00f3w potrzebnych do naszego projektu.<\/p>\n

Zobaczysz wi\u0119kszo\u015b\u0107 poradnik\u00f3w Raspberry Pi korzystaj\u0105cych z tej numeracji, poniewa\u017c ten schemat jest oficjalnie wspierany przez fundacj\u0119 Raspberry Pi. Najlepsz\u0105 praktyk\u0105 jest u\u017cywanie i nauka schematu numerowania BCM. Numerowanie BCM i GPIO odnosi si\u0119 do tego samego schematu. Na przyk\u0142ad GPIO17 jest taki sam jak BCM17.<\/p>\n

Niekt\u00f3re piny RPI GPIO maj\u0105 r\u00f3wnie\u017c alternatywne funkcje. Umo\u017cliwiaj\u0105 \u0142\u0105czenie si\u0119 z r\u00f3\u017cnymi rodzajami urz\u0105dze\u0144 korzystaj\u0105cych z protoko\u0142\u00f3w I2C, SPI lub UART. Na przyk\u0142ad GPIO13 i GPIO4 to tak\u017ce piny SDA i SCL magistrali I2C. U\u017cywane s\u0105 do \u0142\u0105czenia z urz\u0105dzeniami korzystaj\u0105cych z tych protoko\u0142\u00f3w. Te interfejsy nale\u017cy aktywowa\u0107 w konfiguracji systemu Raspbian OS.<\/p>\n

W ofercie naszego sklepu mo\u017cna znale\u017a\u0107 rozszerzenie GPIO<\/a> na Raspberry Pi<\/strong>, umo\u017cliwiaj\u0105ce przeniesienie pin\u00f3w GPIO z Raspberry Pi na p\u0142ytk\u0119 prototypow\u0105.<\/p>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

\n
\"\"<\/a>\n

\u00a0<\/p>\n

Modu\u0142 ProtoPi Plus<\/figcaption>\n<\/figure>\n<\/div>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

I2C, SPI, UART: kt\u00f3ry u\u017cy\u0107?<\/h2>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

R\u00f3\u017cnice pomi\u0119dzy I2C, SPI oraz UART zosta\u0142y opisane poni\u017cej, lecz je\u015bli zastanawiasz si\u0119 kt\u00f3ry wykorzysta\u0107 do pod\u0142\u0105czenia swojego urz\u0105dzenia, kr\u00f3tk\u0105 odpowiedz\u0105 jest: sprawd\u017a w specyfikacji produktu. Na przyk\u0142ad ma\u0142y wy\u015bwietlacz LED<\/b><\/a> wymaga u\u017cycia komunikacji SPI, a inny mo\u017ce wymaga\u0107 u\u017cycia I2C. Zazwyczaj dokumentacja produktu zawiera informacje o wymaganych do pod\u0142\u0105czenia pinach.<\/p>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

\n
\"Wy\u015bwietlacz<\/figure>\n<\/div>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

I2C<\/h3>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

I2C to wolny, dwu przewodowy protok\u00f3\u0142 do pod\u0142\u0105czenia urz\u0105dze\u0144 wykorzystuj\u0105cych standard I2C. Urz\u0105dzenia wykorzystuj\u0105ce ten standard posiadaj\u0105 relacj\u0119 master i slave. Mo\u017ce by\u0107 wi\u0119cej ni\u017c jeden master, ale ka\u017cde urz\u0105dzenie slave wymaga unikalnego adresu uzyskanego przez producenta. To oznacza, \u017ce mo\u017cemy korzysta\u0107 z wielu urz\u0105dze\u0144 na pojedynczym pod\u0142\u0105czeniu I2C, poniewa\u017c ka\u017cde urz\u0105dzenie jest unikalne i mo\u017cliwe do wykrycia przez u\u017cytkownika i komputer za pomoc\u0105 polece\u0144 takich jak i2cdetect.<\/p>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

Jak wspomniano wcze\u015bniej, I2C ma dwa po\u0142\u0105czenia SDA i SCL. Dzia\u0142aj\u0105 poprzez wysy\u0142anie danych do i od SDA, z pr\u0119dko\u015bci\u0105 kontrolowan\u0105 przez pin SCL. I2C jest prost\u0105 metod\u0105 pod\u0142\u0105czenia wielu urz\u0105dze\u0144, takich jak wy\u015bwietlacze LCD \/ OLED<\/a>, czujniki temperatury<\/a><\/b> i przetworniki cyfrowo-analogowe do korzystania z fotorezystor\u00f3w.<\/p>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

Raspberry Pi posiada dwa po\u0142\u0105czenia I2C w GPIO 2 i 3 (SDA i SCL) dla i2C0 (master), a fizyczne piny 27 i 28 s\u0105 pinami I2C, kt\u00f3re umo\u017cliwiaj\u0105 komunikacj\u0119 z kompatybilnymi nak\u0142adkami HAT.<\/p>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

\n
\"Sense\n

\u00a0<\/p>\n

Sense Hat<\/b><\/a><\/figcaption>\n<\/figure>\n<\/div>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

SPI<\/h3>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

To kolejny protok\u00f3\u0142 do \u0142\u0105czenia kompatybilnych urz\u0105dze\u0144 z Raspberry Pi. Jest on podobny do I2C, poniewa\u017c istnieje relacja master i slave mi\u0119dzy Raspberry Pi, a urz\u0105dzeniem do niego pod\u0142\u0105czonym.<\/p>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

Zwykle SPI s\u0142u\u017cy do wysy\u0142ania danych na niewielkie odleg\u0142o\u015bci mi\u0119dzy mikrokontrolerami i komponentami, takimi jak rejestry przesuwne, czujniki, czy karty SD. Dane s\u0105 synchronizowane za pomoc\u0105 zegara (SCLK w GPIO11) z urz\u0105dzenia nadrz\u0119dnego. Natomiast dane s\u0105 przesy\u0142ane z Pi do naszego urz\u0105dzenia SPI za pomoc\u0105 pinu MOSI (GPIO10). MOSI oznacza Master Out Slave In. Je\u015bli komponent musi odpowiedzie\u0107 na nasze Pi, to wy\u015ble dane z powrotem za pomoc\u0105 pinu MISO (GPIO9), kt\u00f3ra oznacza Master In Slave Out.<\/p>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

UART<\/h3>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

Powszechnie znany jako “Szeregowy” pin UART ( Transmit GPIO14, Receive\u00a0GPIO15) zapewnia logowanie do konsoli \/ terminala bez konieczno\u015bci u\u017cycia klawiatury lub innego urz\u0105dzenia wskazuj\u0105cego. Najprostsza metoda sterowania bezprzewodowego Raspberry Pi jest przez sie\u0107 lub USB.<\/p>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

Je\u017celi jednak nie posiadasz po\u0142\u0105czenia internetowego, mo\u017cesz sterowa\u0107 Raspberry Pi<\/b><\/a> u\u017cywaj\u0105c przewodu szeregowego lub modu\u0142u konwertera USB-to-serial w po\u0142\u0105czeniu z komputerem u\u017cywaj\u0105c konsoli terminala. UART jest wyj\u0105tkowo niezawodny i zapewnia dost\u0119p do Raspberry Pi bez potrzeby u\u017cycia dodatkowego wyposa\u017cenia. Pami\u0119taj tylko, aby w\u0142\u0105czy\u0107 konsol\u0119 szeregow\u0105 w aplikacji steruj\u0105cej Raspberry.<\/p>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

Masa (GND)<\/h3>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

Masa jest powszechnie okre\u015blana jako GND, gnd lub -. GND to miejsce, w kt\u00f3rym mo\u017cna zmierzy\u0107 wszystkie napi\u0119cia i zako\u0144czy\u0107 obw\u00f3d elektryczny. Jest to nasz punkt zerowy i poprzez po\u0142\u0105czenie komponentu, takiego jak dioda LED ze \u017ar\u00f3d\u0142em zasilania i mas\u0105, element staje si\u0119 cz\u0119\u015bci\u0105 obwodu, a pr\u0105d przep\u0142ywa przez diod\u0119 LED i wytwarza \u015bwiat\u0142o.<\/p>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

Podczas budowania obwod\u00f3w zawsze m\u0105drze jest wykona\u0107 po\u0142\u0105czenia uziemiaj\u0105ce przed podaniem jakiegokolwiek napi\u0119cia, zapobiegnie to ewentualnemu uszkodzeniu bardziej wra\u017cliwych element\u00f3w. Raspberry Pi posiada osiem wyprowadze\u0144 GND na GPIO. Zatem wyb\u00f3r pinu uziemiaj\u0105cego zale\u017cy od osobistych preferencji lub wygody przy pod\u0142\u0105czeniu komponent\u00f3w.<\/p>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

5V<\/h3>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

Piny 5 V zapewniaj\u0105 bezpo\u015bredni dost\u0119p zasilania napi\u0119ciem 5 V pochodz\u0105cego z zasilacza sieciowego. Raspberry mo\u017ce by\u0107 zasilane bezpo\u015brednio z tych pin\u00f3w, a tak\u017ce mo\u017ce zasila\u0107 inne urz\u0105dzenia 5 V. U\u017cywaj\u0105c bezpo\u015brednio tych wyprowadze\u0144, nale\u017cy zachowa\u0107 ostro\u017cno\u015b\u0107 i sprawdzi\u0107 napi\u0119cie przed wykonaniem po\u0142\u0105czenia, poniewa\u017c omijaj\u0105 one wszelkie funkcje bezpiecze\u0144stwa, takie jak regulator napi\u0119cia i bezpiecznik, kt\u00f3re chroni\u0105 minikomputer.<\/p>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

3V3<\/h3>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

Pin 3 V zapewnia stabilne zasilanie napi\u0119ciem 3.3 V. W rzeczywisto\u015bci rzadko zdarza si\u0119, aby ten pin by\u0142 uwzgl\u0119dniony w kompilacji, ale ma specjalne zastosowanie. Po pod\u0142\u0105czeniu diody LED<\/b><\/a> do GPIO upewniamy si\u0119, \u017ce dioda LED jest prawid\u0142owo pod\u0142\u0105czona i si\u0119 \u015bwieci. \u0141\u0105cz\u0105c nog\u0119 diody LED, anod\u0119 z pinem 3.3 V przez rezystor i kr\u00f3tsz\u0105 nog\u0119, katod\u0119 z GND mo\u017cemy sprawdzi\u0107, czy nasza dioda \u015bwieci. Eliminuje to b\u0142\u0105d sprz\u0119towy w projekcie i pozwala nam bez obaw rozpocz\u0105\u0107 budow\u0119 naszego projektu.<\/p>\n

<\/p>\n

<\/p>\n

\u0179r\u00f3d\u0142o: <\/em>https:\/\/www.tomshardware.com\/reviews\/raspberry-pi-gpio-pinout,6122.html<\/b><\/em><\/a><\/p>\n

<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t
\"\"<\/div><\/a>\n\t\t
\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t
Raspberry Pi<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t<\/div>\t\t
\n\t\t\t\"Oskar\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\n\t\t\t\tNa co czekamy w Raspberry Pi 5\t\t\t<\/a>\n\t\t<\/h3>\n\t\t\t\t
\n\t\t\t

Co nowego w Raspberry Pi 5? Czego mo\u017cemy si\u0119 spodziewa\u0107? Oto najcz\u0119\u015bciej wymieniane oczekiwania wobec nowej wersji minikomputera Raspberry Pi.<\/p>\n\t\t<\/div>\n\t\t\n\t\t\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/article>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\n\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t
\n\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t
\n\t\t\t\t
\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t
\n

GPIO – FAQ<\/h2>\n\n
\n
\n