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General Purpose Input/Output (GPIO)

Der Raspberry Pi verfügt je nach Modell entweder über 26 oder über 40 GPIO-Pins. Mithilfe dieser Schnittstelle ist es möglich, elektronische Bauteile oder Schaltungen mithilfe des Raspberry Pi anzusteuern.

Belegung der Pins

Zunächst sollte man sich darüber informieren, wofür welcher Pin genutzt werden kann und wie man ihn beschaltet. Im schlimmsten Fall zerstört man den Raspberry Pi oder die Bauteile, die man daran anschließt. Die GPIO-Pins vertragen als Eingang eine maximale Spannung von 3,3 V und stellen diese Spannung als Ausgang zur Verfügung. Die 5-V-Pins sollten lediglich dafür genutzt werden, um „hungrigere“ Verbraucher zu betreiben.

Belegung Belegung GPIO Nr. Pin Pin GPIO Nr. Belegung Belegung
3,3 V 01 02 5,0 V
I²C: SDA GPIO 2 03 04 5,0 V
I²C: SCL GPIO 3 05 06 Masse
GP Clock GPIO 4 07 08 GPIO 14 UART: TXD
Masse 09 10 GPIO 15 UART: RXD
GPIO 17 11 12 GPIO 18 PCM-Clock
PCM-Dout GPIO 27 13 14 Masse
GPIO 22 15 16 GPIO 23
3,3 V 17 18 GPIO 24
SPI0: MOSI GPIO 10 19 20 Masse
SPI0: MISO GPIO 9 21 22 GPIO 25
SPI0: Clock GPIO 11 23 24 GPIO 8 SPI0: CS0
Masse 25 26 GPIO 7 SPI0: CS1
I²C: ID_SD GPIO 0 27 28 GPIO 1 I²C: ID_SC
GPIO 5 29 30 Masse
GPIO 6 31 32 GPIO 12 PWM0
PWM1 GPIO 13 33 34 Masse
PCM-FS SPI1: MISO GPIO 19 35 36 GPIO 16
GPIO 26 37 38 GPIO 20 SPI1: MOSI PCM-Din
Masse 39 40 GPIO 21 SPI1: Clock PCM-Dout
Nummerierung der GPIO-Pins beim Raspberry Pi Modell B

Der Tabelle kann man die Bezeichnung der Pins sowie die Signalbelegung ablesen. Einige Pins haben mehrere Funktionen. Daher sollte man zunächst die Pins verwenden, die lediglich als GPIO-Pin dienen und keine weitere Funktion haben. Die Tabelle gilt für die Raspberry Pi Modelle mit 40 GPIO-Pins. Für die älteren Modelle mit 26 GPIO-Pins sollte die Zuordnung der ersten 26 Pins in der Tabelle größtenteils identisch sein.

Nummerierung der GPIO-Pins beim Raspberry Pi 2 Modell B

Kontaktierung

Um eine stabile elektrische Verbindung zu den Pins herzustellen, eignen sich entweder Flachbandkabel oder Pfostenstecker (eigentlich Pfostenbuchsen). Dieses Zubehör kann man im Internet bestellen oder man durchsucht seinen Keller oder Dachboden danach.

In alten Computern findet man eventuell noch ein IDE-Kabel, womit Festplatten und optische Laufwerke angeschlossen wurden. Diese IDE-Flachbandkabel haben genau 40 Pins und passen daher zu den neueren Modellen des Raspberry Pi. Wenn man schon dabei ist, den alten Rechner auszuschlachten kann man die kleinen Buchsen, mit denen die Front-LEDs, der Powerbutton oder der Resetbutton am Mainboard angeschlossen werden, ausbauen. Diese kleinen Pfostenbuchsen eignen sich, um einzelne GPIO-Pins am Raspberry Pi zu kontaktieren. Für die ersten Experimente kann man die LEDs und Taster des Gehäuses gleich mitverwenden.

Für die etwas größeren (aber auch für die kleinen) Experimente lohnt sich die Anschaffung einer Steckplatine (Breadboard). Damit lassen sich Schaltungen ohne großen Aufwand und ohne zu löten aufbauen und testen.

Raspberry Pi 2 mit T-Cobbler

Unter den Suchbegriffen Cobbler oder Breakout (Kit) findet man kleine Platinen, mithilfe derer man sämtliche Pins mit einer Steckplatine verbinden kann. Häufig ist ein passendes Flachbandkabel bereits im Lieferumfang enthalten. Bei der Verwendung dieser Breakout Kits sollte man sich die Zuordnung der einzelnen Pins zu den Kontakten auf der Steckplatine genau anschauen. Die Pins können völlig anders sortiert sein und die Beschriftung stimmt auch nicht immer.

raspberry/gpio.txt · Zuletzt geändert: 2016/03/15 22:23 von gum