Metoder för anslutning och konfiguration av Raspberry Pi GPIO-stift

General Purpose Input/Output (GPIO)-huvudet på en Raspberry Pi underlättar kommunikation med extern elektronisk hårdvara. Dessa stift gör att kortet kan ta emot data från sensorer eller skicka signaler för att styra enheter som motorer och lampor. Korrekt gränssnitt kräver förståelse för stiftlayouten och elektriska begränsningar.

Tekniska specifikationer för GPIO-pinkategorier

Pin-kategori	Standardspänning	I/O-kapacitet	Vanlig applikation
Power Pins	3,3V eller 5,0V	Endast utdata	Strömsensorer och små komponenter
Jordnålar	0V	Referens	Slutföra elektriska kretsar
Digital GPIO	3,3V	Input och Output	Läsknappar eller drivande lysdioder

Standard anslutningsprocedurer

Stäng av Raspberry Pi och koppla bort strömförsörjningen för att förhindra oavsiktliga kortslutningar under ledningar.
Identifiera målstiften med hjälp av ett pinoutdiagram som är specifikt för maskinvarumodellversionen.
Använd hona-till-hane eller hona-till-hona bygelkablar för att länka GPIO-stiften till en breadboard eller komponent.
Anslut jordstiftet (GND) från Raspberry Pi till minuspolen på den externa komponenten.
Anslut signalkabeln till önskat GPIO-stift och notera om BCM eller fysisk numrering är att föredra för programvarukonfigurationen.
Sätt i ett strömbegränsande motstånd när du ansluter komponenter som lysdioder för att förhindra överström.
Slå på strömmen igen och använd en programmeringsmiljö för att definiera stiftläget som antingen ingång eller utgång.

Riktlinjer för maskinvarusäkerhet

GPIO-stift fungerar strikt på 3,3V; applicering av 5V på ett digitalt ingångsstift kommer att orsaka permanent kortets skada.
Det maximala rekommenderade strömdraget för varje enskilt GPIO-stift är 16mA.
Den totala kombinerade strömmen över alla GPIO-stift bör inte överstiga 50mA för att upprätthålla systemets stabilitet.
Använd alltid en extern strömkälla för komponenter med hög dragkraft som motorer eller stora reläer.
Se till att alla anslutningar är säkra och kontrollera eventuella bryggor mellan intilliggande stift innan du startar systemet.

Pin-identifieringssystem

Tavlans numrering: Det här systemet hänvisar till den numeriska ordningen för stiften så som de fysiskt visas på huvudet (1 till 40).
BCM-numrering: Dessa etiketter motsvarar kanalnumren för Broadcom System-on-Chip (SoC) och används ofta i Python-skript.
Specialfunktionsstift: Vissa stift är förkonfigurerade för kommunikationsprotokoll som I2C, SPI eller UART.