Mit seinen GPIO bietet der Raspberry vielfältige Möglichkeiten, Sensoren und Aktoren (zur Ausautomation, oder einfache LED …) anzuschließen. Der Blogbeitrag gibt ein paar beispielhafte Hinweise, wie das gelingen kann und wie Sie mit der Raspberry Pi Pinbelegung umgehen können.
GPIO – Raspberry Pi Pinbelegung
Die 40 Anschlüsse des Raspberry Pi heißen GPIO (General Purpose In- an Output) und liefern eine Vielzahl von Steuerungsmöglichkeiten. Der Raspberry Pi hat allerdings nur digitale Eingänge. Wollen Sie beispielsweise analoge Spannung messen, ist etwas Zusatzaufwand erforderlich. Abb. 1 zeigt die Bedeutung der Anschlüsse des Raspberry Pi. Wichtig ist hierbei, dass sich die Nummerierung der Anschlüsse und die GPIO-Nummern unterscheiden.
Raspberry Pi Pinbelegung SD-Karten-Seite +------------+------+-----+------+------+------------+ | |GPIO |Pin |Pin |GPIO | | +============+======+=====+======+======+============+ |3,3V | | 1 | 2 | |5V. | +------------+------+-----+------+------+------------+ |SDA1 | 2 | 3 | 4 | |5V | +------------+------+-----+------+------+------------+ |SCL1 | 3 | 5 | 6 | |GND | +------------+------+-----+------+------+------------+ |GPCLK0. | 4 | 7 | 8 | 14 |TXD | +------------+------+-----+------+------+------------+ |GND | | 9 |10 | 15 |RXD | +------------+------+-----+------+------+------------+ |CE1_1 |17 |11 |12 |18 |PWM0,CE0_1 | +------------+------+-----+------+------+------------+ | |27 |13 |14 | 7 |GND | +------------+------+-----+------+------+------------+ | |22 |15 |16 |23 | | +------------+------+-----+------+------+------------+ |3,3V | |17 |18 |24 | | +------------+------+-----+------+------+------------+ |MOSI_0 | |10 |19 |20 |GND | +------------+------+-----+------+------+------------+ |MISO_0 | 9 |21 |22 |25 | | +------------+------+-----+------+------+------------+ |SCLK_0 |11 |23 |24 | 8 |CE0_0 (SPI) | +------------+------+-----+------+------+------------+ |GND | |25 |26 | 7 |CD1_0 (SPI) | +------------+------+-----+------+------+------------+ |DNC | |27 |28 | |DNC | +------------+------+-----+------+------+------------+ |GPCLK1 | 5 |29 |30 | |GND | +------------+------+-----+------+------+------------+ |GPCLK2 | 6 |31 |32 |12 |PWM0 | +------------+------+-----+------+------+------------+ |PWM1 |13 |33 |34 | |GND | +------------+------+-----+------+------+------------+ |PWM1/MISO_1 |19 |35 |36 |16 |CE2_1 | +------------+------+-----+------+------+------------+ | |26 |37 |38 |20 |MOSI_1 | +------------+------+-----+------+------+------------+ |GND | |39 |40 |21 |SCLK_1 | +------------+------+-----+------+------+------------+
Abb. 1: Die Belegung der Anschlüsse m Raspberry Pi (als Text)
LED mit dem Raspberry steuern
wird noch erstellt
Wägemodul/AD-Wandler HX711 anschließen
Einige Anleitungen im Internet schließen die Datenleitung und die Signalsierung an die GPIO 5 und 6 an, allerdings ohne dafür einen Grund anzugeben. Vermutlich kommen diese Anschlüsse des Raspberry besser mit dem Timing des HX711 zurecht. Der Versuch, einen grüne Breakout-Platine mit dem Aufdruck XFW an den GPIO 2 und 3 zu betreiben, ergab stark schwankende und unsinnige Werte. Auch ein Wechsel von 5 V auf 3,3 V brachte keine Besserung, erst der Wechsel zurück auf GPIO 5 und 6.
Update 29.04.2021: gute Ergebnisse wurden mit GPIO 23 und 24 erzielt.
Hinweise zum Anschluss preiswerter Wägezellen gibt es hier. So schalten Sie mehrere (vier) Wägezellen aus Personenwaagen zusammen.
Viele Hinweise gibts auch auf den Honey-Pi-Seiten. Der Honey-Pi ist ein Selbstbauprojekt. Mit dem Honey-Pi können Sie die Abfüllung von Bienenenhonig in Gläser für den Verkauf halb automatisieren.
I2C Geräte anschließen
wird noch erstellt
Die serielle Schnittstelle
wird noch erstellt
433 MHz Funk empfangen und senden
wird noch erstellt
Beispiel für eine Mutisensor-Beschaltung
Zum Zeitpunkt 29.04.2021 noch im Test. Geplant ist der Anschluss folgender Sensoren:
– BME280 – Klima
– alternativ DHT22-1 – Klima ohne Druck
– 3*DS18B20 – Brutraum Honigbienen
– HX711 – Gewicht Honigbienen
– DHT22-2 – Feuchte Honigraum
– Schalter – Einfaches Umschalten zur Wartung
Raspberry Pi Pinbelegung
SD-Karten-Seite
+------------+------+-----+------+------+------------+
| |GPIO |Pin |Pin |GPIO | |
+============+======+=====+======+======+============+
|3,3V | | 1 | 2 | |5V. |
+------------+------+-----+------+------+------------+
BME2080|SDA1 | 2 | 3 | 4 | |5V |
+------------+------+-----+------+------+------------+
BME2080|SCL1 | 3 | 5 | 6 | |GND |
+------------+------+-----+------+------+------------+
DHT22-1|GPCLK0. | 4 | 7 | 8 | 14 |TXD |
+------------+------+-----+------+------+------------+
|GND | | 9 |10 | 15 |RXD |
+------------+------+-----+------+------+------------+
DS18B20|CE1_1 |17 |11 |12 |18 |PWM0,CE0_1 |Schalter
+------------+------+-----+------+------+------------+
DHT22-2| |27 |13 |14 | 7 |GND |
+------------+------+-----+------+------+------------+
| |22 |15 |16 |23 | |HX711
+------------+------+-----+------+------+------------+
|3,3V | |17 |18 |24 | |HX711
+------------+------+-----+------+------+------------+
Umsetzung auf eine lineare Steckerleiste:
Pin - Leiste - Sensor 1 - - BME280 Plus, DHT22-1 Plus 3 -SDA1 - BME280 SDA, 5 -SLC1 - BME280 SCL 9 - - BME280 GND, DHT22-1 GND 9 - 1 - DS18B20 GND, Plus 11 -17 2 - DS18B20 Data (parasitär) 9 - 3 - DS18B20 GND, Plus 1 - 4 - DHT22-2 Plus 13 -27 5 - DHT22-2 Data 9 - 6 - DHT22-2 GND 1 - 7 - HX711 Plus 16 -23 8 - HX711 Data 18 -24 9 - HX711 Clock 9 - 10 - HX711 GND