Die GPIO-Schnittstelle

Aussehen

Die GPIO-Schnittstelle findest du in einer Ecke des RasPi:

Darstellung einer GPIO mit 40 Pins[1]
In unserem Fall besteht diese Schnittstelle aus 40 Pins. Die Pins sind durchnummeriert. Die Pins Nr. 1 und 2 befinden sich in der äußeren Ecke des RasPi. Der Lotpunkt von Pin 1 ist auf der Rückseite quadratisch.

Begriffe

GPIO

...heißt ausgeschrieben General-Purpose Input/Output. Das heißt soviel, dass diese Schnittstelle für Ein- und Ausgaben genutzt werden kann, jedoch nicht näher spezifiziert ist. Somit kann man diese Schnittstelle selber nach eigenem Ermessen verwenden.

I2C Interface Pins

... sind spezielle Pins über die Hardware über nur 2 Pins verwendet werden kann. So gesehen spezialisierte Pins.

SPI Interface Pins

... funktionieren genau so wie die I2C Pins, jedoch mit einem anderen Standard.

UART - Rx und Tx Pins

... mit diesen Pins kann man serielle Geräte ansteuern. Wobei hier Rx für Receiver, also Empfänger steht und Tx für Transmitter, also Sender.

Belegung

Bei der Belegung der einzelnen Pins ist zu beachten, dass die Pin-Nummer nicht mit der GPIO-Nummer übereinstimmt. In den folgenden Abschnitten musst dir also darüber klar werden, ob jeweils die Nummer des Pins oder die GPIO-Nummer gemeint ist und das dann auch dem RasPi mitteilen.

Zuordnung der GPIO-Belegung[2]

Ausgabe

Wird auf einer Leitung ein Signal ausgegeben, so sind dort entweder 3,3 Volt angelegt - das entspricht dem Wahrheitswert "True" oder es sind 0 Volt angelegt - das entspricht dem Wahrheitswert "False".

Eingabe

Die Eingabe ist umgekehrt zur Ausgabe. Liegt auf dem entsprechenden Pin die Spannung 3,3 Volt an, so wird diese mit dem Wahrheitswert "True" interpretiert, andernfalls mit "False".

Verbindung der GPIO mit dem Steckbrett

Um die GPIO-Schnittstelle mit dem Steckbrett zu verbinden benötigst du entweder einen Cobbler ...

Cobbler auf Steckbrett[3]
... oder du musst direkt die GPIO mit dem Steckbrett mit geeigneten Kabeln (z.B. male-female) verbinden.

Um das Steckbrett mit Strom zu versorgen gehst du wie folgt vor:

Schematische Darstellung von RasPi und Steckbrett
  1. Zunächst verbindest du einen der Erdungs-Pins (hier z.B. Pin 9) mit der zweiten Lochleiste. Es spielt dabei keine Rolle, welches Loch du auf der Lochleiste wählst.
  2. Nun verbindest du den Pin 1 mit der äußeren vertikalen Lochleiste. Auch hier kannst du das Loch frei wählen.

Klicke auf die einzelnen Schritte zur Veranschaulichung.

Quellen

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