Guia Completo do Pinout GPIO do Raspberry Pi: Funções e Uso

O Raspberry Pi é um microcontrolador essencial em projetos de eletrônica robótica. Isso se deve principalmente à sua compatibilidade com outros periféricos como conector de áudio, luzes e sensores. Neste artigo, discutiremos as características do pinout GPIO do Raspberry Pi em detalhes.

Conheça os Pinos GPIO

Fig 1: Placa eletrônica DIY Raspberry Pi

De modo geral, um pino de header GPIO é um conversor digital, e pode estar no estado ligado ou desligado. Aqui está uma lista completa dos pinos principais:

Pinos 5V

São pinos de saída úteis para fornecer saída de alimentação 5V a partir do Raspberry Pi. Frequentemente, estes são os PINOS 2 e 4.

Pinos 3.3V

Sua função principal é fornecer alimentação de 3.3V aos componentes externos do Raspberry Pi. Você os encontrará representados como pinos 1 e 17.

Pinos GND (Terra)

Conexões de terra são frequentemente próximas aos circuitos elétricos para proteger a placa do Raspberry Pi de queimar. Além disso, é a partir do terra que você pode medir a tensão do circuito elétrico. Os pinos de header GPIO de conexão de terra incluem 39, 34, 30, 25, 20, 14, 9 e 6.

Pinos Reservados

São essenciais para habilitar funções alternativas, especificamente a comunicação do EEPROM e I2C. No entanto, se você não estiver bem familiarizado com a operação do Raspberry Pi, não conecte nenhum aparelho a eles. Os pinos GPIO de função alternativa para propósitos reservados incluem pinos 27 e 28.

Diversas Funções Realizadas pelos Pinos GPIO.

Fig 2: GPIO com componentes eletrônicos em placa de circuito integrado

Modulação por Largura de Pulso (PWM)

Pinos GPIO são imperativos na modulação por largura de pulso, convertendo sinais digitais em analógicos. Todos os pinos podem ser úteis em PWM por software, mas para PWM por hardware, apenas pinos 12, 13, 18 e 19 são essenciais.

Pinos de Interface Serial Periférica (SPI) no Raspberry Pi 4

A Interface Serial Periférica (SPI) é essencial para facilitar a comunicação entre dispositivos e o Raspberry Pi. Exemplos de dispositivos incluem atuadores e sensores.

Essencialmente, o Raspberry Pi comunica-se via protocolo de barramento mestre-escravo. Inclui o pino Master Out Slave In (MOSI) e o pino Master In Slave Out (MISO). O primeiro é útil para enviar dados a um dispositivo externo, enquanto o último ajuda a receber dados de dispositivos externos.

Também, note que a porta serial torna imperativo o uso de pelo menos 5 portas GPIO, principalmente para MISO, MOSI, GND, CE e SCLK. Neste caso, o pino de porta serial CE habilita ou desabilita a integração do circuito. Por outro lado, o SCLK cumpre os papéis de clock na comunicação SPI.

Pinos de Circuito Inter-Integrado (I2C) no Raspberry Pi 4

Fig 3: Raspberry Pi Pico

Você também pode usar os pinos GPIO do chipset Inter-Integrated Circuit (I2C) para controlar dispositivos periféricos no modelo Raspberry Pi. Outros pinos essenciais incluem as portas GPIO Serial Clock (SCL) e Serial Data (SDA). O outro tipo de dados que você pode enviar é a memória somente leitura programável apagável eletricamente (EEPROM).

Para transferência de dados via SDA, você usará o pino 2 do conector GPIO do Raspberry Pi. Também, para controle de velocidade de dados, você usará o pino físico GPIO 3, que neste caso funcionará como conector GPIO SCL. Por outro lado, você usará o pino 0 do conector GPIO para transferência de dados do hardware GPIO do Pi para EEPROM.

Por fim, o pino 1 do conector GPIO funciona como pino GPIO adicional para controle de velocidade de dados.

Pinos UART no Raspberry Pi 4

Na UART - Receptor/Transmissor Assíncrono Universal, há transmissão sequencial de dados bit a bit. Para esta transmissão, um transmissor e receptor são necessários. Os pinos GPIO acessíveis para estas funções são GPIO 14 e 15. O primeiro é o transmissor, enquanto o último atua como receptor.

Como Obter o Pinout para Rodar o Raspberry Pi?

Fig 4: Placa única Raspberry Pi

Primeiro, você precisa saber a versão GPIO do Raspberry Pi que está usando para entender o Pinout. A lista completa de diferentes versões inclui Raspberry Pi 1, 2, 3 e 4.

Raspberry Pi 1

A versão inicial do Raspberry Pi tem header GPIO de 26 pinos. No entanto, a segunda revisão do Raspberry Pi GPIO 1 é diferente na numeração das portas GPIO. É porque o Raspberry mudou sua CPU para atender a funções alternativas.

A principal diferença é a numeração BCM dos pinos I2C, que o Raspberry mudou de 0 para 2 e 1 para 3.

Raspberry Pi 2, 3, 4

Todas as placas add-on têm header GPIO de 40 pinos. Também, Raspberry Pi 2 e Raspberry Pi 3 são semelhantes quanto aos primeiros 26 pinos.

No entanto, Raspberry 2 e versões subsequentes têm pinos GPIO adicionais para melhorar a funcionalidade. Por exemplo, os 24 pinos adicionais facilitam protocolos seriais como I2C e SPI.

Por fim, códigos de cores, nomes de sinais e nomes de pinos do barramento SPI ajudam a identificar as respectivas partes de hardware GPIO. Portanto, considere verificar esses códigos, pois eles ajudarão a configurar GPIO remoto para Raspberry.

Conclusão

O Raspberry Pi é uma placa de produção/adapter valiosa por causa de sua extensa lista de pinos GPIO do chipset. Explicamos alguns pinos críticos para qualquer modelo de driver GPIO. Para mais dúvidas, comunique-se conosco, e ajudaremos prontamente.