Raspberry Pi: Belegung GPIO

Belegung GPIO für Raspberry Pi

Beschreibung zu den einzelnen GPIO-Pins

Von den insgesmat 26 oder 40 Pins (je nach Modelle) der GPIO-Anschlussleiste 17 oder 26 Pins wahlweise als Eingang oder Ausgang programmieren und so für vielfältige Erweiterungen und elektronische und digitale Schaltungen nutzen. Die übrigen Pins sind für die Stromversorgung und andere Zwecke festgelegt.

3,3 Volt über die Pins 1 und 17

An Pins 1 und 17 liegen ungefähr 3,3 Volt an. Da bietet es sich natürlich an externe Elektronik darüber mit Strom zu versorgen. Das Problem dabei ist, dass das nur begrenzt möglich ist, weil über die Stromentnahme die Spannung sinkt und somit nicht mehr zwangsläufig 3,3 Volt anliegen.
Der sichere und für das Gesamtsystem stabilere Weg ist, externe Schaltungen über eine externe Spannungsquelle zu betreiben. Alles andere kann funktionieren, muss aber nicht.

5 Volt über die Pins 2 und 4

An Pins 2 und 4 liegen ungefähr 5 Volt an. Da bietet es sich natürlich an externe Elektronik darüber mit Strom zu versorgen. Das Problem dabei ist, dass das nur begrenzt möglich ist, weil über die Stromentnahme die Spannung sinkt und somit nicht mehr zwangsläufig 5 Volt anliegen.
Der sichere und für das Gesamtsystem stabilere Weg ist, externe Schaltungen über eine externe Spannungsquelle zu betreiben. Alles andere kann funktionieren, muss aber nicht.

Weitere Informationen
  • Einige GPIO-Pins sind direkt mit dem Prozessor verbunden. Ein Kurzschluss kann diesen und damit den Raspberry Pi komplett zerstören. GPIO-Pins sind in jedem Fall mit einer Strombegrenzung zu beschalten.
  • An den Power-Pins für +5V und +3,3V liegt auch dann eine Spannung an, wenn der Raspberry Pi ausgeschaltet bzw. heruntergefahren ist.
  • GPIO 2 und GPIO 3 (Pins 3 und 5) haben je einen internen 1,8 kOhm Pullup-Widerstand verbaut. Bei den anderen GPIOs haben die internen, schaltbaren Widerstände einen Wert von 50 bis 60 kOhm.
  • Alles unter 0,8V ist low, alles über 1,3V ist high, Bemerkung: alles über 3,3V ist tödlich für den Raspberry Pi!

Allgemeine Informationen zum GPIO-Pins am Raspberry Pi

Allgemeine Informationen über elektrische Eigenschaften, Programmierung, Stromversorgung über GPIO, Sicherheitshinweise und Beschaltung der GPIOs. Hierbei sind auch die Grundlagen der Energieversorgung des Raspberry Pi zu beachten.

GPIO beschalten

Informationen über die vorgehensweise bei der Beschaltung der GPIOs als Eingang (mit Schalter oder Taster) und Ausgang (mit Transistor), sowie die maximale entnehmbare Stromstärke pro GPIO-Pin.

Pullup- und Pulldown-Widerstand am GPIO-Eingang

Erläuterung, warum GPIO-Eingänge mit einem Pullup- oder Pulldown-Widerstand beschaltet werden müssen, wie groß der Widerstand sein muss und welche Effekte auftreten, wenn der Widerstand weggelassen wird.

GPIO steuern und programmieren

Es geht um das Software-seitige Einstellen der GPIOs als Eingang oder Ausgang, sowie das Auswerten und Setzen der Zustände.

GPIO-Spezifikation

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  • Taster: Verschiedene Zustände auswerten und anzeigen lassen
  • LED mit Taster einschalten und ausschalten
  • Relais-Board steuern
  • LED, Relais-Board und Motor über ULN2003A steuern
  • Ampel- und Lauflicht-Steuerung
  • Herunterfahren per Taster
  • Reaktionsspiel mit Tastern und LEDs
  • Eigene Steuerungen programmieren

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