Raspberry Pi 4 verfügt über erweiterte Funktionen als das Vorgängermodell Raspberry Pi. Es wurde im Juni 2019 auf den Markt gebracht und bietet aufgrund der Integration von 4 GB und 8 GB RAM-Speicher eine deutlich verbesserte Verarbeitungsgeschwindigkeit von etwa 90 % im Vergleich zur Vorgängerversion. Seine General-Purpose Input Output (GPIO)-Pins haben ebenfalls den bisherigen Standard der Raspberry Pi-Modelle beibehalten und sind jetzt funktionaler und funktionieren einwandfrei.
Der Raspberry Pi 4 verfügt über 40 GPIO-Pins, die zum Lesen von Eingängen oder Schreiben von Ausgängen konfiguriert werden können. Wenn Sie mit der Funktionsweise dieser GPIO-Pins nicht vertraut sind, hilft Ihnen dieser Artikel dabei, die Funktionsweise der einzelnen Pins zu verstehen.
Raspberry Pi 4 GPIO-Pins
Hier können Sie die Funktionsweise der einzelnen Pins erlernen, was Ihnen dabei hilft, Dinge auf Ihrem Raspberry Pi 4 zu tun. Dieses Modell verfügt über 40 Pins, darunter 26 GPIO-Pins.
Das Raspberry Pi-Modell verfügt über zwei 5-V-Pins, zwei 3,3-V-Pins, acht Erdungspins und zwei reservierte Pins.
5V-Pins: Die 5-V-Pins werden zur Ausgabe der 5-V-Stromversorgung verwendet, die vom Typ-C-Anschluss bereitgestellt wird. Die Pins sind nummeriert 2 Und 4 auf dem Raspberry Pi 4-Gerät.
3,3-V-Pins: Die 3,3-V-Pins stellen eine 3,3-V-Stromversorgung für die externen Komponenten bereit, nummeriert 1 Und 17.
Erdungsstifte: Die Erdungsstifte dienen zum Schließen der Stromkreise. Die Erdungsstifte helfen Ihnen, Ihre Platine vor Verbrennungen zu schützen und spielen eine wichtige Rolle in einem Stromkreis. Die Erdungsstifte sind nummeriert 6,9,14,20,25,30,34 Und 39.
Reservierte Pins: Diese Pins werden für die Kommunikation zwischen I2C und EEPROM verwendet. Wenn Sie Raspberry Pi noch nicht kennen, wird empfohlen, nichts mit diesen Pins zu verbinden 27 Und 28 Zahlenstifte.
GPIO-Pins
Dies sind die Pins Ihres Raspberry Pi, die verschiedene Funktionen ausführen und jedem Pin eine andere Aufgabe zugewiesen ist. Einige Pins werden als Eingänge verwendet, während andere als Ausgänge verwendet werden. Eingangsspannungen im Bereich von 1,8 V bis 3 V gelten als Hochspannung, während Spannungen unter 1,8 V als Niederspannung gelten. Sie müssen die Spannung des Netzteils unter 3 V halten, um Ihren Raspberry Pi vor Durchbrennen zu schützen.
Die auf Raspberry Pi-Geräten integrierten GPIO-Pins werden zur Ausführung verschiedener Funktionen verwendet und ihre Einzelheiten sind unten aufgeführt.
Pulsweitenmodulation
Die GPIO-Pins werden verwendet für Pulsweitenmodulation (PWM)Dabei handelt es sich um den Prozess der Umwandlung eines digitalen Signals in ein analoges Signal. Alle Pins können Software-PWM ausführen, aber nur wenige können Hardware-PWM ausführen, einschließlich GPIO-Pins 12, 13, 18, Und 19.
Pins der seriellen Peripherieschnittstelle auf Raspberry Pi 4
Sie können SPI-Pins (Serial Peripheral Interface) verwenden, um zwischen Geräten wie Sensoren oder Aktoren auf dem Raspberry Pi zu kommunizieren. Der Raspberry Pi sendet Daten über das an ein Gerät Master-Out-Slave-Pin (MOSI)und das gleiche Gerät kommuniziert mit dem Raspberry Pi über Master-Eingang, Slave-Ausgang (MISO) Stift. Die SP-Kommunikation erfordert die Verwendung von fünf GPIO-Pins GND, SCLK, MOSI, MISOUnd CE. Der CE Pin wird verwendet, um die Schaltungsintegration zu aktivieren oder zu deaktivieren, während der SCLK Der Pin dient als Taktgeber für die SPI-Kommunikation. Die SPI-Kommunikationspins des Raspberry Pi sind unten aufgeführt.
Für SPIO wählen GPIO9 als MISO, GPIO10 als MOSI, GPIO11 als SCLK, GPIO8 als CE0 Und GPIO7 als CE1.
Für den Fall von SPI1 Stifte, auswählen GPIO19 als MISO, GPIO20 als MOSI, GPIO21 als SCLK, GPIO18 als CE0, GPIO17 als CE1, Und GPIO16 als CE2.
Inter-Integrated Circuit Pins auf Raspberry Pi 4
Verwendung der Interintegrierter Schaltkreis (I2C) Pins kann der Raspberry Pi andere daran angeschlossene Peripheriegeräte steuern. Die Kommunikation ist über die Pins möglich Serielle Daten (SDA) Und Serielle Uhr (SCL). Die Weiterleitung der Daten erfolgt über den SDA-Pin und die Verarbeitungsgeschwindigkeit der Daten wird über den gesteuert SCL Stift. Es gibt eine andere Art von Daten namens „Elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher (EEPROM)“ Daten, die in kleinen Mengen vorliegen.
Im Raspberry Pi ist das GPIO2 PIN ist für die Datenübertragung mit verantwortlich SDAUnd GPIO3 Steuert die Datengeschwindigkeit, indem es als funktioniert SCL. Für den Fall von EEPROMDie GPIO0 Pin wird für die Datenübertragung verwendet, während die GPIO1 Der Pin wird als Taktgeber zur Steuerung der Datengeschwindigkeit verwendet.
UART-Pins auf Raspberry Pi 4
A Universeller asynchroner Empfängersender (UART) ist eine Art der Kommunikation, bei der Daten sequentiell Stück für Stück übertragen werden. Für die Ausführung benötigen Sie einen Sender und einen Empfänger UART Kommunikation. Für UART Für die Kommunikation verfügt der Raspberry Pi 4 über zwei Standard-Pins. Der GPIO14(TX) Pin ist ein Sender zum Senden von Daten an ein anderes Gerät, während der GPIO15(RX) Pin ist ein Empfänger zum Empfangen von Daten von einem anderen Gerät.
Es gibt vier weitere zusätzliche Pins, die Sie verwenden können UART Kommunikation. Allerdings müssen Sie ihnen die Nutzung ermöglichen. Unter diesen Stiften sind drei vom Typ PL011 (Haupt-UART für Modelle ohne Bluetooth) während UART1 ist vom Typ Mini-UART (UART für Modelle mit Bluetooth). Im Folgenden finden Sie eine Liste der verwendeten Pins UART Kommunikation:
UART
GPIO-Pins (TXD/RXD)
0 14/15 1 14/15 2 0/1 3 4/5 4 8/9 5 12/13
Sie können diese Pins aktivieren, indem Sie die Boot-Konfigurationsdatei mit dem folgenden Befehl öffnen:
sudo nano /boot/config.txt
Und dann den Eintrag hinzufügen „dtoverlay=uartx“ innerhalb der Datei. Denken Sie daran, dass Sie ersetzen müssen X In „uartx“ mit der UART-Nummer. Im Falle von Unklarheiten können Sie Hilfe erhalten, indem Sie das öffnen Liesmich Datei mit dem folgenden Befehl:
sudo nano /boot/overlays/README
Abschluss
Sie verfügen nun über ausreichende Kenntnisse über die Verwendung der GPIO-Pins des Raspberry Pi 4, müssen jedoch bei der Erstellung Ihrer Projekte auf dem Raspberry Pi 4 vorsichtig sein. Ein kleiner Fehler kann dazu führen, dass Ihr Raspberry Pi 4 kaputt geht. Daher müssen Sie die bereitgestellten Richtlinien befolgen. Das Erlernen der GPIO-Pins hilft Ihnen bei der Kommunikation Ihres bevorzugten Raspberry Pi 4 mit anderen Geräten.