Vorsichtsmaßnahmen bei der Verwendung der GPIO-Pins

Als Neuling im Raspberry Pi und in der Elektronik im Allgemeinen würde ich gerne mit den GPIO-Pins herumhacken, aber jedes Tutorial im Internet warnt mich davor, den Pi auf die eine oder andere Weise zu braten. Ich würde gerne wissen, welche Mindestvorkehrungen und Sicherheitsmaßnahmen bei der Verwendung der GPIO-Pins zu treffen sind, damit ich die Wahrscheinlichkeit verringern kann, dass ich den Pi brate. Ich habe mir die GPIO-Dokumentationen auf der RPi-Website ( http://www.raspberrypi.org/documentation/usage/gpio/ ) angesehen. Das einzige was erwähnt wurde war

Wenn Sie den Anweisungen folgen, ist das Herumspielen mit dem GPIO sicher und macht Spaß. Das zufällige Einstecken von Kabeln und Stromquellen in Ihren Pi kann ihn jedoch töten. Schlechte Dinge können auch passieren, wenn Sie versuchen, Dinge an Ihren Pi anzuschließen, die viel Strom verbrauchen. LEDs sind in Ordnung, Motoren nicht.

Was wären in diesem Fall die Dinge, die NICHT mit dem RPi verbunden werden sollten, und was sind die möglichen "schlechten Dinge", die passieren können?

Es ist ziemlich sicher, wenn Sie vernünftig sind. Das WICHTIGSTE ist, KEINE> 3,3 V an einen Pin anzuschließen. Stellen Sie sicher, dass Sie die 5V nicht anschließen!

Im Allgemeinen sollten Sie vermeiden, Verbindungen mit dem laufenden Pi herzustellen (zumindest bis Sie mehr Erfahrung haben).

Sie sollten versuchen, eine LED zu betreiben (durch einen Widerstand - sagen wir 470Ω). Das Anschließen von Drucktasten ist ziemlich sicher (die Verwendung eines Widerstands der 1KΩ-Serie ist eine gute Idee).

Wenn Sie sich das MagPi-Magazin http://www.themagpi.com/ ansehen, finden Sie viele Beispiele.

Um das Warum nicht für einige der Dinge näher zu erläutern:

1. Schließen Sie einen Elektromotor nicht direkt an: Die Steuerung eines Motors ist in Ordnung, aber wenn er direkt angeschlossen ist, hat der Pi bei weitem nicht genug Strom, um ihn zu betreiben, und kann zerstört werden, wenn der Motor gedreht wird und wie ein Generator wirkt und Strom sendet in die pi.

2. Schließen Sie keine Inhalte an, während der Pi ausgeführt wird. Während dies möglich ist, sollten Sie dies vermeiden, indem Sie sicherstellen, dass Sie den Status der GPIOs kennen, bevor Sie Inhalte mit ihnen verbinden. Es gibt Ihnen auch Zeit, Fehler zu erkennen, bevor Sie Strom senden und möglicherweise Dinge kaputt machen.

3. Stecken Sie nichts mit einer hohen (oder negativen) Spannung ein - die GPIOs sind binär und betrachten 3.3 als "Ein" - höher und Sie beschädigen den Pi. Sie nehmen auch 0 als "Aus" - jede niedrigere und Sie können den Pi wieder beschädigen.

4. Stromquellen - Der Pi soll nicht über GPIO mit Strom versorgt werden, und Sie umgehen die Schutz-Polyfuse, wenn Sie dies tun. Ein Signal (reduziert über einen Widerstand) wäre in Ordnung.

Was können Sie einstecken:

1. Steuerelektronik wie Transistoren (die ihre Leistung von woanders beziehen)

2. Dioden (Low Power Displays) + ein Widerstand zur Strombegrenzung

3. Schalter + ein Widerstand, um den Strom zu begrenzen und ihn nach oben / unten zu ziehen

wenn Sie verwenden möchten:

1. Eine Glühbirne, ein Motor usw. verwenden einen Transistor, um sie anzusteuern. Bei einer Glühbirne mit höherer Leistung verwenden Sie einen Transistor, um ein Relais anzusteuern.

2. Analogeingang - Verwenden Sie einen Analog-Digital-Wandler (oder bauen Sie einen)

Wenn Sie mit Elektronik noch nicht so vertraut sind, ist ein Software-Simulator eine gute Idee, um zu simulieren, was die Elektronik tun würde. Wie user @ user2813274 sagte, geht es um:

• die maximal fließende Strommenge
• die beteiligten Spannungspegel

Ich habe eine schöne Website gefunden, auf der Sie mit elektrischen Komponenten herumspielen und die Spannung und den Strom messen können, die durch die LEDs und Schalter usw. fließen. Sie zeigt sogar visuell den Spannungs- und Stromfluss.

Diese Seite hat einen kostenlosen OpenSource-Download. Es ist eine Zip-Datei, die ein Java-Programm enthält. Wenn Sie es entpacken und auf die JAR-Datei doppelklicken, wird der Simulator angezeigt. Ziemlich fortschrittliche Elektronik kann ebenfalls simuliert werden. Dies ist die Website: http://www.falstad.com/circuit/

Ich bin mir nicht sicher, wie sehr Sie sich für Elektronik interessieren. Wie eine LED zum Beispiel funktioniert; Es kann nur Strom in eine Richtung fließen (in die Richtung, in der er aufleuchtet), aber es ist eine Mindestspannung erforderlich, um den Strom fließen zu lassen. Einige sind 1,7 V, aber es gibt sogar LEDs mit bis zu 3 Volt. Da der fließende Strom von der angelegten Spannung abhängt, können Sie ihn so stark leiten lassen, dass der fließende Strom im Wesentlichen ein Kurzschluss (dh ein unendlicher Strom) ist. Deshalb gibt es Widerstände in Schaltern und LEDs.

Habe Spaß