Broche GPIO Raspberry - Fonctions des différentes broches Raspberry Pi

Le Raspberry Pi est un microcontrôleur essentiel dans les projets d'électronique robotique. C'est principalement grâce à sa compatibilité avec d'autres périphériques comme la prise audio, les lumières et les capteurs. Dans cet article, nous discuterons en détail des caractéristiques du brochage GPIO framboise.

Apprenez à connaître les broches GPIO

Fig 1 :Une carte électronique Raspberry Pi DIY

Généralement, une broche d'en-tête GPIO est un convertisseur numérique, et elle peut être à l'état activé ou désactivé. Voici une liste complète des broches clés :

Broches 5V

Ce sont des broches de sortie utiles pour fournir une sortie d'alimentation 5V à partir du Raspberry Pi. Il s'agit souvent des codes PIN 2 et 4. 

Broches 3,3 V

Leur fonction principale est de fournir une alimentation 3,3 V aux composants externes du Raspberry Pi. Vous les trouverez représentés par les broches 1 et 17.

Broches de masse GND

Les connexions à la terre sont souvent à proximité des circuits électriques pour protéger la carte du Raspberry Pi contre les brûlures. De plus, c'est à partir du sol que vous pouvez mesurer la tension du circuit électrique. Les broches d'en-tête GPIO de connexion à la terre incluent 39, 34, 30, 25, 20, 14, 9 et 6. 

Épingles réservées

Ils sont essentiels pour permettre des fonctions alternatives, en particulier la communication de l'EEPROM et de l'I2C. Cependant, si vous ne maîtrisez pas bien le fonctionnement du Raspberry Pi, n'y connectez aucun appareil. Les broches GPIO de fonction alternative à des fins réservées incluent les broches 27 et 28. 

Diverses fonctions exécutées par les broches GPIO.

Fig 2 :GPIO avec composants électroniques sur fond de carte de circuit intégré

Modulation de largeur d'impulsion (PWM)

Les broches GPIO sont impératives dans la modulation de largeur d'impulsion, convertissant les signaux numériques en signaux analogiques. Toutes les broches peuvent être utiles dans le PWM logiciel, mais pour le PWM matériel, seules les broches 12, 13, 18 et 19 sont essentielles.

Broches d'interface périphérique série sur Raspberry Pi 4

L'interface périphérique série (SPI) est essentielle pour faciliter la communication entre les appareils et le Raspberry Pi. Des exemples de dispositifs comprennent des actionneurs et des capteurs.

Essentiellement, le Raspberry Pi communique via le protocole de bus maître-esclave. Il comprend la broche Master Out Slave (MOSI) et la broche Master In Slave Out (MISO). Le premier est pratique pour envoyer des données à un périphérique externe, tandis que le second permet de recevoir des données à partir de périphériques externes.

Notez également que le port série rend impératif l'utilisation d'au moins 5 ports GPIO, principalement pour MISO, MOSI, GND, CE et SCLK. Dans ce cas, la broche du port série CE active ou désactive l'intégration du circuit. D'autre part, le SCLK remplit les rôles d'horloge dans la communication SPI.

Broches de circuit inter-intégrées sur Raspberry Pi 4

Fig 3 :Raspberry Pi Pico

Vous pouvez également utiliser les broches GPIO du chipset Inter-Integrated Circuit (I2C) pour contrôler les périphériques sur le modèle Raspberry Pi. Les autres broches essentielles incluent les ports GPIO Serial Clock (SCL) et Serial Data (SDA). L'autre type de données que vous pouvez envoyer est la mémoire morte programmable effaçable (EEPROM).

Pour le transfert de données via SDA, vous utiliserez la broche 2 du connecteur Raspberry Pi GPIO. De plus, pour le contrôle de la vitesse des données, vous utiliserez la broche physique GPIO 3, qui dans ce cas fonctionnera comme un connecteur SCL GPIO. D'autre part, vous utiliserez la broche 0 du connecteur GPIO pour le transfert de données depuis le matériel GPIO de Pi pour EEPROM.

Enfin, la broche 1 du connecteur GPIO fonctionne comme la broche GPIO supplémentaire pour le contrôle de la vitesse des données.

Broches UART sur Raspberry Pi 4

Dans UART - Universal Asynchronous Receiver Transmitter, il y a une transmission séquentielle de données bit par bit. Pour cette transmission, un émetteur et un récepteur sont nécessaires. Les broches GPIO accessibles pour ces fonctions sont GPIO 14 &15. La première est l'émetteur, tandis que la seconde agit comme le récepteur.

Comment obtenir le brochage pour exécuter le Raspberry Pi ?

Fig 4 :Carte unique Raspberry pi

Tout d'abord, vous devez connaître la version Raspberry Pi GPIO que vous utilisez pour comprendre le brochage. La liste complète des différentes versions comprend Raspberry Pi 1, 2, 3 et 4. 

Raspberry Pi 1

La version initiale de Raspberry Pi a un en-tête GPIO à 26 broches. Cependant, la deuxième révision du Raspberry Pi GPIO 1 est différente dans la numérotation des ports GPIO. C'est parce que Raspberry a changé son CPU pour répondre à des fonctions alternatives.

La principale différence est la numérotation BCM des broches I2C, que Raspberry a changée de 0 à 2 et de 1 à 3.

Raspberry Pi 2, 3, 4

Toutes les cartes d'extension ont un en-tête GPIO à 40 broches. De plus, Raspberry Pi 2 et Raspberry Raspberry sont similaires en ce qui concerne les 26 premières broches.

Cependant, Raspberry 2 et les versions ultérieures ont des broches GPIO supplémentaires pour améliorer les fonctionnalités. Par exemple, les 24 broches supplémentaires facilitent les protocoles série comme I2C et SPI.

Enfin, les codes de couleur, les noms des signaux et les noms des broches du bus SPI aident à identifier les composants matériels GPIO respectifs. Par conséquent, pensez à vérifier ces codages car ils vous aideront à configurer le GPIO distant pour Raspberry.

Conclusion 

Le Raspberry Pi est une carte de production/carte adaptateur précieuse en raison de sa longue liste de broches GPIO de chipset. Nous avons expliqué certaines broches critiques pour tout modèle de pilote GPIO. Pour d'autres questions, communiquez avec nous et nous vous aiderons rapidement.